Amontoado de nuvens estratocúmulus sob camadas de fumaça aerosol absorvente

Resumo. As propriedades das nuvens estratocúmulus marinhas e o ambiente da livre troposfera acima delas são examinados em dados de satélite da NASA A-Train para casos em que a fumaça da queima sazonal da savana da África Ocidental sobrepõe o deck de nuvens estratocúmulus persistente do Atlântico sudeste. Observações de lidar a bordo do CALIPSO mostram que características identificadas como camadas de aerosol ocorrem predominantemente entre 2 km e 4 km. Camadas identificadas como características de nuvens ocorrem predominantemente abaixo de 1,5 km de altitude e sob a camada de aerosol de fumaça elevada. As taxas médias diurnas de aquecimento por radiação solar atribuídas à absorção de energia solar na camada de aerosol são quase 1,5 K d−1 para um valor de espessura óptica de aerosol de 1, e aumentam para 1,8 K d−1 quando a fumaça reside acima das nuvens devido ao componente adicional da radiação solar refletida pela nuvem. Como consequência desse aquecimento, a temperatura do ar a 700 hPa acima do deck de nuvens é mais quente em aproximadamente 1 K em média para casos em que fumaça está presente acima da nuvem em comparação com casos sem fumaça acima da nuvem. As condições mais quentes na livre troposfera acima da nuvem durante eventos de fumaça coincidem com valores de caminho de água líquida na nuvem que são maiores em 20 g m−2 e topos de nuvens que são mais baixos em condições de total cobertura em comparação com períodos com baixas quantidades de fumaça. O espessamento e a subsistência observados da camada de nuvem são consistentes com resultados publicados de simulações de grandes redemoinhos, mostrando que a absorção solar pela fumaça acima das nuvens estratocúmulus aumenta a flotabilidade do ar da livre troposfera acima da inversão de temperatura que limita a camada limite. Aumentar a flotabilidade inibe a entrada de ar seco através do topo da nuvem, ajudando assim a preservar a umidade e a cobertura da nuvem na camada limite. O efeito radiativo direto de aerossóis absorventes residindo sobre um deck de nuvens brilhantes é uma forçando radiativa positiva (aquecimento) no topo da atmosfera. No entanto, o maior caminho de água líquida para casos de fumaça sobrepondo a nuvem contribui para uma forçando radiativa semi-direta negativa adicional (resfriamento) do clima em locais como o Oceano Atlântico sudeste devido ao albedo elevado da nuvem mais espessa.