얕은 적운 구름을 위한 수직 속도 방정식의 매개변수화

초록: 기후 및 날씨 예측 모델에서 매개변수화된 습윤 대류 상승을 위한 정상 상태 수직 속도 방정식의 적용은 현재 일반적인 관행이다. 이 방정식은 보통 축거, 부력, 그리고 측면 유입 항을 포함하며, 압력 구배와 서브플룸 기여의 효과는 각각 부력 및 유입 항에 대한 비례 상수 a와 b로 통합된다. 문헌에서 제안된 이 비례 상수 a와 b의 값 요약은 그들의 가장 적절한 값에 대한 큰 불확실성을 보여준다. 이 상황에 새로운 빛을 비추기 위해, 세 가지 다른 글로벌 에너지 및 물 순환 실험(GEWEX) 구름 시스템 연구(GCSS) 상호 비교 사례에서 얻은 얕은 적운 구름을 위한 전체 수직 예산 방정식의 분석이 제시된다. 압력 구배 항이 수직 속도 예산에서 지배적인 소멸 항인 반면, 유입 항은 비교적 작은 기여만 한다는 것이 밝혀졌다. 이 결과는 문헌에서 매개변수화된 수직 속도 방정식과 모순되는데, 이는 유입 항을 주요 소멸 항으로 사용하기 때문이다. 실용적인 해결책으로, 압력 항의 감쇠 효과는 총 특수 습도와 같은 열역학적 양에 대해 사용되는 측면 유입률을 기준으로 매개변수화될 수 있다. 최소 제곱 방법을 사용하여 비례 상수 a와 b의 경우 의존적인 최적 값이 서로 선형적으로 관련된 형태로 얻어진다. 이 관계는 측면 유입률과 부력 간의 선형 관계로 설명될 수 있다.