Interpretación de:
The Soil Moisture–Precipitation Feedback in Simulations with Explicit and Parameterized Convection
https://doi.org/10.1175/2009jcli2604.1Hohenegger, C., Brockhaus, P., Bretherton, C., Schär, C., 2009: The Soil Moisture–Precipitation Feedback in Simulations with Explicit and Parameterized Convection, Journal of Climate, 22, 5003-5020, https://doi.org/10.1175/2009jcli2604.1
Intérprete
Gutierrez Villarreal Ricardo
Fecha de interpretación
09/03/2025
Resultados y conclusiones
La relación humedad del suelo-precipitación, proceso importante para la convección atmosférica y el clima, es positiva en simulaciones climáticas con convección parametrizada a 25 km de resolución centrada en los Alpes; es decir, la presencia de mayor humedad en el suelo promueve la formación de nubes convectivas y precipitación. No obstante, esta relación cambia de signo cuando se utiliza el mismo modelo, pero a resolución de 2.2 km que permite la convección explícita (no parametrizada). El signo de la relación en los modelos con convección parametrizada es dependiente del diseño de la parametrización de convección, siendo positiva en aquellos que enfatizan el humedecimiento de la superficie y negativa en los que priorizan el calentamiento superficial. Similarmente, en el modelo con convección explícita, la formación de nubes es más sensible a los procesos que suceden en la capa límite planetaria (a diferencia de en la convección parametrizada), produciendo movimientos ascendentes más fuertes debido a la mayor inestabilidad en suelos secos. Estas diferencias en la parametrización (o no) de la convección conllevan a limitaciones importantes en la relación humedad del suelo-precipitación en modelos del clima global y regional, particularmente sobre la sensibilidad de las simulaciones durante sequías, cambios en la cobertura del suelo (deforestación), entre otros.
Metodología y datos
Se utilizó el modelo COSMO-CCLM en una simulación alrededor de los Alpes durante el mes de junio del 2006 bajo dos conjuntos de simulaciones: a 25 km con convección parametrizada y a 2.2 km con convección explícita (sin parametrizar). Para el conjunto de 25 km, se utilizó la parametrización de convección de Tiedtke con cierre de convergencia de humedad y otra simulación con cierre de CAPE, así como una con Kain-Fritsch-Bechtold. El conjunto de 2.2 km empleó una parametrización de nubes de escala subgrilla (también el de 25 km), así como un experimento en donde esta es desactiva y otra en donde la topografía a 25 km reemplaza a la topografía correspondiente de 2.2 km. Para todas estas configuraciones, se realizaron 3 experimentos: una con condiciones de humedad en el suelo normales para dicho mes (CTL) y otras dos en donde se hace variar el campo de humedad en el suelo en +/- 30%, constituyendo los experimentos DRY y WET.
Limitaciones de la investigación
El dominio solo se centró en los Alpes y solo durante un mes, por lo que es posible que los resultados se vean controlados en mayor medida por las condiciones de frontera en comparación a un modelo de dominio más grande. Es posible que la selección de esquemas de capa límite planetaria (u otros) también ofrezca cambios en la sensibilidad de la relación humedad del suelo-precipitación. Sería relevante explorar estas relaciones, pero con otros modelos.
Recomendaciones
Es necesario realizar experimentos de sensibilidad similares para dominios más grandes e integraciones temporales más largas, particularmente en la región amazónica, en donde el signo de la relación humedad del suelo-precipitación puede tener implicancias importantes para las proyecciones del clima futuro.
Adaptación: Agua
Mitigación: ---
Escala: Regional
Ámbito geográfico: Alpes
Palabras clave: Acoplamiento suelo-clima, Evaluación de procesos, Modelo del Clima Regional, Convección explícita, Parametrizaciones de la convección
Cita de la interpretación
Gutierrez Villarreal, Ricardo, 2025: Interpretación de Hohenegger et al. (2009, doi:10.1175/2009jcli2604.1), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9e64ea89-7c1a-48a7-90ce-3b1df7a36635