Testing cloud microphysics parameterizations in NCAR CAM5 with ISDAC and M-PACE observations
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Notice bibliographique
Résumé
Arctic clouds simulated by the National Center for Atmospheric Research (NCAR) Community Atmospheric Model version 5 (CAM5) are evaluated with observations from the U.S. Department of Energy (DOE) Atmospheric Radiation Measurement (ARM) Indirect and Semi-Direct Aerosol Campaign (ISDAC) and Mixed-Phase Arctic Cloud Experiment (M-PACE), which were conducted at its North Slope of Alaska site in April 2008 and October 2004, respectively. Model forecasts for the Arctic spring and fall seasons performed under the Cloud-Associated Parameterizations Testbed framework generally reproduce the spatial distributions of cloud fraction for single-layer boundary-layer mixed-phase stratocumulus and multilayer or deep frontal clouds. However, for low-level stratocumulus, the model significantly underestimates the observed cloud liquid water content in both seasons. As a result, CAM5 significantly underestimates the surface downward longwave radiative fluxes by 20-40 W m -2. Introducing a new ice nucleation parameterization slightly improves the model performance for low-level mixed-phase clouds by increasing cloud liquid water content through the reduction of the conversion rate from cloud liquid to ice by the Wegener-Bergeron-Findeisen process. The CAM5 single-column model testing shows that changing the instantaneous freezing temperature of rain to form snow from-5°C to-40°C causes a large increase in modeled cloud liquid water content through the slowing down of cloud liquid and rain-related processes (e.g., autoconversion of cloud liquid to rain). The underestimation of aerosol concentrations in CAM5 in the Arctic also plays an important role in the low bias of cloud liquid water in the single-layer mixed-phase clouds. In addition, numerical issues related to the coupling of model physics and time stepping in CAM5 are responsible for the model biases and will be explored in future studies. Copyright 2011 by the American Geophysical Union.
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Prédiction distillée sur la base complète
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| 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.
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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 découle