Speaker
Description
Несмотря на признание того факта, что кристаллические облака существенно влияют на климатическую систему Земли посредством регулирования баланса радиационной энергии атмосферы, фундаментальные представления об их микрофизических, оптических и радиационных свойствах все еще остаются в достаточной степени ограниченными. Расхождения между результатами моделирования в рамках климатических моделей и данными наблюдений вызваны не только проблемами в воспроизведении частоты появления, сезонной изменчивости, положения облачного слоя в атмосфере и т.д., но и недостаточно реалистичными предположениями о микрофизических характеристиках кристаллических облаков, а также радиационными кодами, используемыми в оперативных алгоритмах расчета радиационных свойств и восстановления параметров облачности и моделях климата.
В докладе кратко описаны две общепринятые оптические модели кристаллической облачности: (1) модель, представленная в пакете OPAC (Optical Properties of Aerosol and Clouds, гладкие гексагональные столбики и розетки) и (2) разработанная группой авторов модель BYH (Baum B.A., P. Yang, A.J. Heymsfield и др., смесь частиц различной формы и размеров с шероховатой поверхностью). В обеих моделях предполагается, что частицы хаотически ориентированы. Данные численных расчетов, выполненные в широком диапазоне входных параметров, иллюстрируют отличия угловой структуры полей яркости в присутствии сплошной горизонтально однородной облачности, вызванные отличием оптических характеристик в моделях OPAC и BYH.
Для оценки эффектов анизотропии кристаллических облаков, состоящих из горизонтально ориентированных гексагональных пластинок, используется модель, развитая в группе Борового А.Г. (ИОА СО РАН, г. Томск). Помимо особенностей, обусловленных собственно анизотропией среды, обсуждается степень влияния отражения от подстилающей поверхности и наличие молекулярно-аэрозольного компонента атмосферы на угловую структуру поля уходящей радиации.
Обсуждается совместное влияние эффектов стохастической геометрии облаков и неопределенности в задании формы и размеров частиц на средние значения альбедо и диффузного пропускания в зависимости от условий освещенности и оптической толщины облаков. Моделирование 3D-эффектов кристаллических облаков, аппроксимированных вытянутыми протяженными полосами, выполнено с использованием развитого Г.А. Титовым метода замкнутых уравнений и оптических моделей OPAC и BYH.
