Una evaluación y mejora de la parametrización microfísica para un proceso de lluvias intensas durante la temporada de Meiyu

El presente estudio evalúa las propiedades de precipitación y nubes simuladas utilizando tres esquemas de microfísica (Morrison, Thompson y MY) implementados en el modelo de Investigación y Pronóstico Meteorológico. La precipitación, la reflectividad diferencial (ZDR), la fase diferencial específica (KDP) y el diámetro medio ponderado por masa de las gotas de lluvia (Dm) se comparan con mediciones de un evento de lluvias intensas que ocurrió el 27 de junio de 2020 durante el Experimento de Lluvias Frontales Monzónicas Integrativas (IMFRE). Los resultados indican que los tres esquemas de microfísica capturan generalmente las características de la lluvia, ZDR, KDP y Dm, pero tienden a sobreestimar su intensidad. Para mejorar el rendimiento del modelo, se realizan ajustes basados en el esquema MY, que mostró el mejor desempeño. Específicamente, se reduce el parámetro de coalescencia y colisión general (Ec), lo que disminuye efectivamente Dm y lo hace más consistente con las observaciones. En general, la reducción de Ec conduce a un aumento en el contenido simulado (Qr) y la concentración numérica (Nr) de gotas de lluvia en la mayoría de los pasos de tiempo y altitudes. Con un Ec más pequeño, el impacto de los procesos microfísicos sobre Nr y Qr varía con el tiempo y la altitud. Generalmente, la autoconversión de gotas a gotas de lluvia contribuye principalmente a Nr, mientras que la acreción de gotas de nubes por gotas de lluvia juega un papel más significativo en el aumento de Qr. En este estudio, se enfatiza que incluso si las características de precipitación podrían reproducirse adecuadamente, simular con precisión las características microfísicas sigue siendo un desafío y aún necesita ajustes en las parametrizaciones más basadas físicamente para lograr una simulación más precisa.