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Supersaturation fluctuations driven by colored noise

Kärcher, Bernd (2012) Supersaturation fluctuations driven by colored noise. Journal of the Atmospheric Sciences, 69, Seiten 435-443. American Meteorological Society. doi: 10.1175/JAS-D-11-0151.1. ISSN 0022-4928.

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Offizielle URL: http://journals.ametsoc.org/doi/pdf/10.1175/JAS-D-11-0151.1

Kurzfassung

Fundamental properties of ice supersaturation variability in cirrus clouds are studied by means of an idealized probabilistic model. Damped supersaturation fluctuations are assumed to be exponentially correlated in time, statistically stationary, and normally distributed. The damping process is tied to the ability of the ice crystals to scavenge water vapor. The temporal evolution of supersaturation separates into an early ballistic and a late asymptotic regime. The latter allows for a stationary solution for the probability distribution of supersaturation in the presence of cloud ice and corresponds to a diffusive solution in cloud-free conditions. Low ice crystal number densities, small ice crystal sizes, short supersaturation correlation times, and large fluctuation intensities favor the spreading of cirrus ice crystal sizes, especially in conditions conducive to sublimation. Otherwise, size spreading of ice crystals is hampered by ice-induced damping of supersaturation fluctuations. The spreading of the probability distributions of ice supersaturation for very weak damping may lead to an increase of cirrus fractional coverage, as parameterized in large-scale atmospheric models, even for small mean supersaturations.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/74888/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Supersaturation fluctuations driven by colored noise
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kärcher, BerndBernd.Kaercher (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-0278-4980NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:1 Februar 2012
Erschienen in:Journal of the Atmospheric Sciences
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:69
DOI:10.1175/JAS-D-11-0151.1
Seitenbereich:Seiten 435-443
Verlag:American Meteorological Society
ISSN:0022-4928
Status:veröffentlicht
Stichwörter:supersaturation, cirrus clouds
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt, Luftfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung, ATM und Flugbetrieb (alt)
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt, Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung, L AO - Luftverkehrsmanagement und Flugbetrieb
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Atmosphären- und Klimaforschung, L - Klima, Wetter und Umwelt (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Physik der Atmosphäre
Hinterlegt von: Kärcher, Prof. Bernd
Hinterlegt am:13 Feb 2012 13:58
Letzte Änderung:14 Nov 2023 13:25

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