lower-troposphere stability (LTS)

Observations in subtropical regions show that stratiform low cloud cover is well correlated with the lower-troposphere stability (LTS), defined as the difference in potential temperature θ between the 700-hPa level and the surface.

https://www.researchgate.net/publication/315672693_Effects_of_Environment_Forcing_on_Marine_Boundary_Layer_Cloud-Drizzle_Processes/figures?lo=1

Figure 7. Lower tropospheric stability (LTS) every 3 h on 27 July 2010 (type I) calculated from MERRA-2 reanalysis data.

https://www.researchgate.net/publication/216836936_Low-Cloud_Fraction_Lower-Tropospheric_Stability_and_Large-Scale_Divergence
MLM成功地再现了低云分数和低对流层稳定性之间的正相关性

On the relationship between low cloud variability and lower tropospheric stability in the Southeast Pacific

在这项研究中,我们研究了东南太平洋的海洋低云量变化及其与时间尺度范围内的低对流层稳定性(LTS)的关系。在每日和每年的时间尺度上,LTS和低云量在南方夏季(DJF)非常相关。同时在冬季(JJA),当环境LTS增加时,LTS低云关系显着减弱。多年来DJF LTS低云关系也因环境LTS值异常大而减弱。这些通常是强烈的厄尔尼诺年,其中DJF LTS值与JJA中常见的相当。因此,LTS-低云关系受季节周期和ENSO现象的强烈调制。我们还研究了与南半球夏季低云变化密切相关的LTS异常的起源。我们发现海洋和大气独立地参与了LTS的异常,从而导致了东南太平洋低云层的变化。这突出了气候系统的物理(而不是化学)组成部分在低云量中产生内部变化的重要性。它还说明了该地区气候系统的耦合性质,并提出了与LTS相关的云反馈的可能性。最后,我们通过解决东南太平洋LTS低云关系对人为气候变化的低云反馈的影响得出结论。这突出了气候系统的物理(而不是化学)组成部分在低云量中产生内部变化的重要性。它还说明了该地区气候系统的耦合性质,并提出了与LTS相关的云反馈的可能性。最后,我们通过解决东南太平洋LTS低云关系对人为气候变化的低云反馈的影响得出结论。这突出了气候系统的物理(而不是化学)组成部分在低云量中产生内部变化的重要性。它还说明了该地区气候系统的耦合性质,并提出了与LTS相关的云反馈的可能性。最后,我们通过解决东南太平洋LTS低云关系对人为气候变化的低云反馈的影响得出结论。

On the Relationship between Stratiform Low Cloud Cover and Lower-Tropospheric Stability

Observations show that on daily to interannual time scales, stratiform low cloud fraction (CF) is strongly correlated with the lower-tropospheric stability (LTS), defined as the difference between the potential temperature θ of the free troposphere (700 hPa) and the surface, LTS = θ700θ0 (Slingo 1987; Klein and Hartmann 1993; Klein 1997; Wood and Hartmann 2006).

在每日到年际时间尺度上,层状低云分数(CF)与对流层低层稳定性(LTS)密切相关,定义为自由对流层(700 hPa)的潜在温度θ与地表之间的差异。,LTS = *θ *700 - *θ *0的Slingo 1987 ; Klein和1993哈特曼 ; 1997年克莱因 ; 木材和2006哈特曼

FIG 1 Idealized profile (thick solid line) of lower-tropospheric structure during periods of undisturbed flow. Moist adiabats are shown as light dotted lines.

https://climlab.readthedocs.io/en/latest/_modules/climlab/utils/thermo.html#estimated_inversion_strength

def potential_temperature(T,p):
    """Compute potential temperature for an air parcel.

    Input:  T is temperature in Kelvin
            p is pressure in mb or hPa
    Output: potential temperature in Kelvin.

    """
    theta = T*(ps/p)**kappa
    return theta
# Lower Tropospheric Stability (theta700 - theta0)
def estimated_inversion_strength(T0,T700):
    '''Compute the Estimated Inversion Strength or EIS,
    following Wood and Bretherton (2006, J. Climate)

    Inputs: T0 is surface temp in Kelvin
           T700 is air temperature at 700 hPa in Kelvin

    Output: EIS in Kelvin

    EIS is a normalized measure of lower tropospheric stability acccounting for
    temperature-dependence of the moist adiabat.
    '''
    # Interpolate to 850 hPa
    T850 = (T0+T700)/2.;
    # Assume 80% relative humidity to compute LCL, appropriate for marine boundary layer
    LCL = lifting_condensation_level(T0, 0.8)
    # Lower Tropospheric Stability (theta700 - theta0)
    LTS = potential_temperature(T700, 700) - T0
    #  Gammam  = -dtheta/dz is the rate of potential temperature decrease along the moist adiabat
    #  in K / m
    Gammam = (g/cp*(1.0 - (1.0 + Lhvap*qsat(T850,850) / Rd / T850) /
             (1.0 + Lhvap**2 * qsat(T850,850)/ cp/Rv/T850**2)))
    #  Assume exponential decrease of pressure with scale height given by surface temperature
    z700 = (Rd*T0/g)*log(1000./700.)
    return LTS - Gammam*(z700 - LCL)

cp = 1004. # specific heat at constant pressure for dry air (J / kg / K)
Rd = 287. # gas constant for dry air (J / kg / K)
kappa = Rd / cp
ps = 1000. # approximate surface pressure (mb or hPa)

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 214,504评论 6 496
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 91,434评论 3 389
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 160,089评论 0 349
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 57,378评论 1 288
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 66,472评论 6 386
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 50,506评论 1 292
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 39,519评论 3 413
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,292评论 0 270
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,738评论 1 307
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,022评论 2 329
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,194评论 1 342
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,873评论 5 338
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 40,536评论 3 322
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,162评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,413评论 1 268
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,075评论 2 365
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,080评论 2 352

推荐阅读更多精彩内容