열대 깊은 대류 주기: 고고도 항공기 관측에서의 Cb-앵빌 구름 미세물리학

초록. 여기 제시된 사례 연구는 열대 깊은 대류 시스템의 앵빌 지역에서 구름의 생애 주기에 초점을 맞추고 있습니다. 호주 노던 다윈에서의 SCOUT-O3 캠페인 동안, 헥터 폭풍 시스템은 Geophysica 고고도 항공기에서 조사되었습니다. 구름은 현장 입자 프로브, 백산란 sond, 그리고 소형 리다를 통해 관측되었습니다. 추가적으로, 에어로졸 수 농도가 측정되었습니다. 2005년 11월 30일 이중 비행이 이루어졌고, 헥터는 발전, 성숙, 소멸 단계의 생애 주기 전반에 걸쳐 조사되었습니다. 두 비행은 4시간 간격으로 진행되었으며, 고도 10.5km에서 18.8km 사이의 헥터의 앵빌 지역에 초점을 맞추었습니다(즉, 350K의 잠재 온도 이상). 궤적 계산, 위성 이미지, 오존 측정을 통해 두 비행에서 동일한 구름 공기 덩어리가 조사되었음을 보장했습니다. 측정에서 도출된 크기 분포는 고도가 증가함에 따라 그리고 헥터의 진화에 따라 변화를 보여줍니다. 헥터의 다양한 발달 단계에 대해 명확하게 다른 구름과 에어로졸 입자의 비율 및 다양한 얼음 결정 형태가 발견되어 서로 다른 동결 메커니즘을 나타냅니다. 발전 단계는 상대적으로 균일한 형태를 가진 가장 작은 얼음 입자(최대 300μm)를 나타냅니다. 이는 헥터의 발전 동안 빠른 빙결을 나타냅니다. 얼음 결정의 크기는 성숙 단계에서 가장 크며(1.6mm 초과), 일부 대륙 열대 깊은 대류 구름의 크기보다도 초과합니다. 백산란 속성과 입자 이미지는 발전 단계에서 성숙 및 소멸 단계의 기름지고 응집된 입자로 전환되는 얼음 결정의 형태 변화를 보여줍니다; 발전 단계에서의 입자의 특정 형태는 측정으로 구분할 수 없습니다. 광학적으로 얇지만, 소멸 단계의 구름은 큰 수직 범위를 가지며(약 6km) 최소 6시간 동안 지속됩니다. 따라서 이 높은 깊이의 깊은 대류 구름의 앵빌은 수분과 복사 예산을 수정하여 열대 성층권 계층에 영향을 미칠 높은 잠재력을 가지고 있으며, 보이지 않는 서리 구름 형성에 유리한 조건을 제공할 수 있습니다. 관련 프로세스는 궁극적으로 열대에서 성층권에 도달하는 수증기 양에도 영향을 줄 수 있습니다.