Overlap of Solar and Infrared Spectra and the Shortwave Radiative Effect of Methane
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This paper focuses on two shortcomings of radiative transfer codes commonly used in climate models. The first aspect concerns the partitioning of solar versus infrared spectral energy. In most climate models, the solar spectrum comprises wavelengths less than 4 μm with all incoming solar energy deposited in that range. In reality, however, the solar spectrum extends into the infrared, with about 12 W m−2 in the 4–1000-μm range. In this paper a simple method is proposed wherein the longwave radiative transfer equation with solar energy input is solved. In comparison with the traditional method, the new solution results in more solar energy absorbed in the atmosphere and less at the surface. As mentioned in a recent intercomparison of the Intergovernmental Panel on Climate Change Fourth Assessment Report (IPCC AR4) and line-by-line (LBL) radiation models, most climate model radiation schemes neglect shortwave absorption by methane. However, the shortwave radiative forcing at the surface due to CH4 since the preindustrial period is estimated to exceed that due to CO2. The authors show that the CH4 shortwave effect can be included in a correlated k-distribution model, with the additional flux being accurately simulated in comparison with LBL models. Ten-year GCM simulations are presented, showing the detailed climatic effect of these changes in radiation treatment. It is demonstrated that the inclusion of solar flux in the infrared range produces a significant amount of extra warming in the atmosphere, specifically (i) in the tropical stratosphere where the warming can exceed 1 K day−1, and (ii) near the tropical tropopause layer. Additional GCM simulations show that inclusion of CH4 in the shortwave calculations also produces a warming of the atmosphere and a consequent reduction of the upward flux at the top of the atmosphere.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,003 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,002 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».