Interpretación de:
The impact of surface heterogeneity on the diurnal cycle of deep convection
https://doi.org/10.1002/qj.4371Harvey, N., Daleu, C., Stratton, R., Plant, R., Woolnough, S., Stirling, A., 2022: The impact of surface heterogeneity on the diurnal cycle of deep convection, Quart J Royal Meteoro Soc, 148, 3509-3527, https://doi.org/10.1002/qj.4371
Intérprete
Gutierrez Villarreal Ricardo
Fecha de interpretación
09/03/2025
Resultados y conclusiones
La heterogeneidad de la superficie (parches secos o húmedos) en disposición de tablero de ajedrez, hace que la precipitación se produzca preferentemente en los parches secos, de acuerdo a experimentos numéricos en un modelo numérico de la atmósfera con convección explícita (resolución espacial de 200 metros). La iniciación de la convección ocurre aproximadamente 2 horas antes que en los parches húmedos y la intensidad máxima de la precipitación es 4 veces en el parche seco que en el parche húmedo. Estas diferencias se explican por variaciones termales de los procesos de transporte de humedad y de las inestabilidades inducidas por los procesos convectivos, como los frentes de ráfaga. En una versión idealizada y operativa de dicho modelo con convección parametrizada, los patrones espaciales inducidos por la heterogeneidad de la superficie son similares, salvo que la convección se inicia prematuramente en los parches secos. Cabe resaltar que la parametrización de la convección en este modelo depende del diagnóstico de la capa límite planetaria (parametrizada también) y si la convección es posible a partir del mismo, lo que hace que sea sensible a ella. Los autores proponen que el uso de modelos de nubes con convección explícita pueden ser un estándar para la comparación de nuevos esquemas de convección.
Metodología y datos
Se utilizó el modelo MONC, un modelo de nubes con convección explícita de alta resolución (200 m) para investigar la sensibilidad de la convección a la heterogeneidad superficial en un dominio grande para varios experimentos: uno normal en un dominio de 102.4 x 102.4 km, uno con todo el dominio con condiciones secas, otro con condiciones húmedas, ambos en un dominio de 51.2 x 51.2 km, uno parches secos-húmedos de tamaños 51.2 km y otro de 12.8 km, ambos en un tablero de ajedrez de 102.4 x 102.4 km de dominio. Otro experimento utilizando el modelo MetUM con convección parametrizada emplea un dominio de 192 x 192 km para parches homogéneos (normales), heterogéneos (secos/húmedos), distintas resoluciones espaciales (6, 12 y 24 km) y distintos tamaños de parches (12 y 48 km), haciendo en total 8 experimentos con combinaciones de estas condiciones. Los diagnósticos incluyen análisis temporales y temporales-verticales de la precipitación horaria, contenido de humedad en las nubes, velocidad vertical, humedad específica, temperatura potencial, tanto para el domino completo como para parches húmedos y secos. Los parches secos y húmedos se diferencian en el máximo de calor sensible y calor latente que pueden tener.
Limitaciones de la investigación
El experimento es idealizado, ya que no considera topografía, fuerza de Coriolis ni vientos de fondo. Además, los experimentos de parches dispuestos en forma de tablero de ajedrez pueden ser poco realistas, si bien posibilitan hallazgos interesantes para la investigación de procesos.
Recomendaciones
Podría testearse el impacto del tipo de cierre (CAPE, convergencia de humedad) de la parametrización de convección para investigar posibles sensibilidades al mismo en la distribución espacio-temporal de la convección en un diseño experimento similar.
Adaptación: Agua
Mitigación: ---
Escala: Regional
Ámbito geográfico: No aplica
Palabras clave: Acoplamiento suelo-clima, Convección atmosférica, Ciclo diurno de la precipitación, Experimento numérico idealizado
Cita de la interpretación
Gutierrez Villarreal, Ricardo, 2025: Interpretación de Harvey et al. (2022, doi:10.1002/qj.4371), Observatorio de Conocimiento Científico sobre Cambio Climático del Perú, IGP, https://cienciaclimatica.igp.gob.pe/entities/interpretation/9e64f01b-9c67-45a1-9f73-fe36e9c95462