La Sensibilidad de las Aguas Frías de Supercélulas al Nivel de Condensación de Elevación y al Esquema de Microfísica de Propiedades de Partículas Predicción

Resumen Trabajos anteriores encontraron que las aguas frías en convección ordinaria son más sensibles al esquema de microfísica cuando el nivel de condensación de elevación (LCL) es más alto debido a un mayor potencial de evaporación, lo que magnifica las incertidumbres microfísicas. En el presente estudio, exploramos si el mismo razonamiento se puede aplicar a las aguas frías supercelulares. Para ello, se ejecutan cuatro conjuntos de microfísica perturbada, cada uno utilizando un entorno con un LCL diferente. Al igual que en la convección ordinaria, la sensibilidad de las aguas frías supercelulares a la microfísica aumenta con mayores LCL, aunque el razonamiento físico para este aumento en la sensibilidad difiere de un estudio anterior. Usando presupuestos de flotabilidad a lo largo de las trayectorias de los paquetes que terminan en la zona fría, encontramos que la flotabilidad negativa generada por el enfriamiento microfísico se contrarresta parcialmente con una disminución de las temperaturas potenciales ambientales a medida que el paquete desciende. Esta erosión parcial de la flotabilidad negativa a medida que los paquetes descienden es más pronunciada en las tormentas de bajo LCL, que presentan perfiles verticales más pronunciados de temperatura potencial ambiental en la atmósfera inferior. Cuando se tiene en cuenta esta erosión, la fuerza de los grupos de aguas frías más fuertes en el conjunto de bajo LCL se reduce, resultando en una distribución más estrecha de las intensidades de las aguas frías. Esta distribución más estrecha es indicativa de una sensibilidad reducida a la microfísica. Estos resultados sugieren que el comportamiento de las supercélulas y los peligros asociados (por ejemplo, tornados) pueden ser más predecibles en entornos de bajo LCL. Declaración de Significancia Las tormentas eléctricas típicamente producen "pools" de aire frío debajo de ellas en parte debido a la evaporación de la lluvia y fusión de hielo producido por la tormenta. Trabajos anteriores han encontrado que en simulaciones por computadora de tormentas eléctricas, las aguas frías que se forman debajo de las tormentas son sensibles a cómo se modelan la lluvia y el hielo en la simulación. En este estudio, mostramos que en las tormentas eléctricas más fuertes capaces de producir tornados, esta sensibilidad se reduce cuando la humedad en los primeros kilómetros sobre la superficie se incrementa. Explorar por qué la sensibilidad se reduce cuando la humedad aumenta proporciona una comprensión más profunda de la relación entre la humedad y la intensidad de las aguas frías, lo que es importante para la predicción de tormentas severas.