气溶胶对云层影响被首次精确模拟

xuxiaofeng2018-11-18 16:36:08

37日,日本名古屋大学的科学家在《自然·通讯》上发表研究称,研究者利用强大的K计算机,在气候模式中首次准确模拟计算出气溶胶对云层的影响。

 

气溶胶为云的形成提供种子”——云凝结核,并且影响其发生发展过程,因此在云的形成过程中起着关键作用。空气中的水分凝结在这些微小的气溶胶颗粒上,逐渐集聚增大为小水滴,最后变成雨滴。气溶胶产生的致冷效应可部分抵消温室气体带来的全球变暖,因此是气候变化研究的重要因素。

 

以往的研究认为,气溶胶含量增加将导致云层增多,但最近的卫星观测结果表明事实并非如此。由于云层顶层与底层之间的温度差异,蒸发和冷凝之间存在微妙的平衡:云层下部的气溶胶可促进云的形成,但是云层上层的气溶胶可使水汽蒸发。

 

以前,气候模式无法模拟云层内部中这些微观过程对气溶胶变化的响应,但该研究利用K计算机,结合全球天气模式模拟了气溶胶在云层内的行为模式,该模式的水平分辨率为14公里。与传统模式模拟结果显示的云层随气溶胶含量增加而增多不同,这种高分辨率模型考虑了云层内部的气溶胶垂直变化过程,揭示了云层中的水分可能随气溶胶含量的增加而下降。

 

令人欣喜的是,我们现在可以利用功能强大的超级计算机来准确模拟云层的微物理特性,从而更准确地了解云和气溶胶在真实世界中的行为模式,未来我们希望使用更加强大的计算机来进行模拟,从而减少气候预测中的不确定性。名古屋大学计算气候科学研究组的YosukeSato博士说道。据悉,K超级计算机系统由日本富士通公司与日本理化学研究所共同研发,拥有8万个处理器,每个处理器配备8个处理核心,运算速度每秒达8162万亿次。

中国气象报 201842(来源:《自然·通讯》)




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