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A Parametric Radiative Forcing Model for Contrail Cirrus

Schumann, U. und Mayer, B. und Graf, K. und Mannstein, H. (2012) A Parametric Radiative Forcing Model for Contrail Cirrus. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 51, Seiten 1391-1406. ISSN 1558-8424.

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Offizielle URL: http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JAMC-D-11-0242.1

Kurzfassung

A new parameterized analytical model is presented to compute the instantaneous radiative forcing (RF) at the top of the atmosphere (TOA) produced by an additional thin contrail cirrus layer (called ‘‘contrail’’ below). The model calculates the RF using as input the outgoing longwave radiation and reflected solar radiation values atTOAfor a contrail-free atmosphere, so that the model is applicable for both cloud-free and cloudy ambient atmospheres. Additional input includes the contrail temperature, contrail optical depth (at 550 nm), effective particle radius, particle habit, solar zenith angle, and the optical depth of cirrus above the contrail layer. The model parameters (5 for longwave and 10 for shortwave) are determined from least squares fits to calculations from the ‘‘libRadtran’’ radiative transfer model over a wide range of atmospheric and surface conditions. The correlation coefficient between model and calculations is larger than 98%. The analytical model is compared with published results, including a 1-yr simulation of global RF, and is found to agree well with previous studies. The fast analytical model is part of a larger modeling system to simulate contrail life cycles (‘‘CoCiP’’) and can allow for the rapid simulation of contrail cirrus RF over a wide range of meteorological conditions and for a given size-dependent habit mixture. Ambient clouds are shown to have large local impact on the net RF of contrails. Net RF of contrails may both increase and decrease and even change sign in the presence of higher-level cirrus, depending on solar zenith angle.

Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:A Parametric Radiative Forcing Model for Contrail Cirrus
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-Adresse der Autoren
Schumann, U.NICHT SPEZIFIZIERT
Mayer, B.LMU
Graf, K.NICHT SPEZIFIZIERT
Mannstein, H.NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2012
Erschienen in:Journal of Applied Meteorology and Climatology
Referierte Publikation:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:51
Seitenbereich:Seiten 1391-1406
ISSN:1558-8424
Status:veröffentlicht
Stichwörter:radiation, cirrus, model, contrail, libRadtran, CoCiP
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HGF - Programm:Luftfahrt
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Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre > Fernerkundung der Atmosphäre
Hinterlegt von: Jana Freund
Hinterlegt am:26 Jul 2012 18:27
Letzte Änderung:26 Mär 2013 13:40

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