Environmental sensitivities of shallow-cumulus dilution – Part 2: Vertical wind profile
Notice bibliographique
Résumé
Abstract. This second part of a numerical study on shallow-cumulus dilution focuses on the sensitivity of cloud dilution to changes in the vertical wind profile. Insights are obtained through large-eddy simulations of maritime and continental cloud fields. In these simulations, the speed of the initially uniform geostrophic wind, and the strength of geostrophic vertical wind shear in the cloud and subcloud layer are varied. Increases in the cloud-layer vertical wind shear (up to 9 m/s/km) lead to 40–50 % larger cloud-core dilution rates compared to their respective unsheared counterparts. When the background wind speed, on the other hand, is enhanced by up to 10 m/s and subcloud-layer vertical wind shear develops or is initially prescribed, the dilution rate decreases by up to 25 %. The sensitivities of the dilution rate are linked to the updraft strength and the properties of the entrained air. Increases in the wind speed or vertical wind shear result in lower vertical velocities across all sets of experiments with stronger reductions in the cloud-layer wind shear simulation (27–47 %). Weaker updrafts are exposed to mixing with the drier surrounding air for a longer time period, allowing more entrainment to occur (i.e., the "core exposure effect"). However, reduced vertical velocities, in concert with increased cloud-layer turbulence, also assist in widening the humid shell surrounding the cloud cores, leading to entrainment of more humid air (i.e., the "core-shell dilution effect"). In the experiments with cloud-layer vertical wind shear, the core exposure effect dominates and the cloud-core dilution increases with increasing shear. Conversely, when the wind speed is increased and subcloud-layer vertical wind shear develops or is imposed, the core-shell dilution effect dominates to induce a purifying effect. The sensitivities are generally stronger in the maritime simulations, where weaker sensible heat fluxes lead to narrower, more tilted, and, therefore, more suppressed cumuli when cloud-layer shear is imposed. Moreover, in the experiments with subcloud wind shear, the weaker baseline turbulence in the maritime case allows for a larger turbulence enhancement, resulting in a widening of the transition zones between the cores and their environment, leading to the entrainment of more humid air.
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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 | 0,000 | 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 | 0,000 |
| 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) | 0,009 | 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 ».