21:27 2023-03-29
science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu
_ Erori de particule: Cuantificarea efectelor stării de amestecare de simulare asupra proprietăților optice ale aerosolilor
_ Erori de particule: cuantificarea efectelor de simulare a stării de amestecare a proprietăților optice ale aerosolului
Particulele din atmosferă afectează clima globală. De exemplu, carbonul negru de la arderea combustibililor fosili absoarbe și radiază lumină și căldură. Pentru a calcula efectele aerosolilor asupra climei, oamenii de știință se bazează pe câmpuri de aerosoli simulate. Modul în care aceste modele reprezintă starea de amestecare a aerosolilor poate introduce incertitudini mari în calculele climatice. Acest lucru se datorează faptului că proprietățile optice simulate ale aerosolului - modul în care particulele absorb și împrăștie lumina - sunt sensibile la starea de amestecare. Starea de amestecare se referă la modul în care diferitele proprietăți sunt distribuite în particulele din aer.
Într-un nou studiu publicat în Atmospheric Chemistry and Physics, cercetătorii au cuantificat în mod sistematic efectul amestecării aerosolilor. stare asupra proprietăților optice ale aerosolului. Pentru a face acest lucru, au folosit un ansamblu de 1.800 de populații de aerosoli din diferite simulări cu particule rezolvate. Aceste simulări complexe operează la scara particulelor individuale.
Investigarea impactului stării de amestecare a aerosolilor asupra proprietăților optice ale aerosolilor este importantă atât pentru modelare, cât și pentru studiile experimentale. Această nouă lucrare abordează acest subiect utilizând ca punct de referință simulări rezolvate cu particule. Acesta aplică acest punct de referință pentru a determina eroarea proprietăților optice atunci când se utilizează reprezentări simplificate de aerosoli. Aceste reprezentări simplificate sunt comune în modelele de aerosoli de ultimă generație. Cercetătorii au dezlegat cauzele distorsiunilor în predicția proprietăților optice care sunt introduse presupunând că particulele se amestecă în recipientele de dimensiuni prescrise. Unele dintre aceste erori sunt suficient de mari pentru a justifica prudență atunci când se calculează modul în care particulele afectează în mod direct clima.
În cadrul studiului, o echipă de cercetare a cuantificat în mod sistematic erorile introduse de ipotezele amestecului intern utilizate în modelele de aerosoli secționale. Ipoteza amestecului intern a condus în general la o supraestimare a coeficienților de absorbție în volum și la o subestimare a coeficienților de împrăștiere a volumului. Erorile relative pentru ϵ(βabs) și ϵ(βscat) au atins până la 70% și, respectiv, -32%. Supraestimarea absorbției și subestimarea împrăștierii au dus la o subestimare consecventă a albedoului cu împrăștiere unică, cu erori de până la -22,3% și erori medii de -0,9%. Eroarea relativă în coeficientul de absorbție în volum ϵ(βabs) a afișat un model similar pentru umiditatea relativă de 50% și 90% în comparație cu mediul uscat. Eroarea relativă a coeficientului de împrăștiere a volumului ϵ(βscat) a scăzut la umiditate relativă mai mare din cauza secțiunii transversale îmbunătățite de împrăștiere prin creșterea higroscopică.
Echipa a inclus cercetători de la Universitatea din Illinois Urbana-Champaign, the Agenția de Meteorologie din Japonia, Institutul Național Japonez de Cercetare Polară, Institutul Japonez de Cercetare pentru Umanitate și Natură și Centrul Național pentru Cercetare Atmosferică.
Comentarii:
Adauga Comentariu