Cirrus clouds often form on top of intense convective storms and influence the radiation exchange at the top of the atmosphere. From time to time these cirrus assume a typical plume form, whose origin is yet to be clearly explained. Investigation on plume’s structure and composition is necessary using satellite observations and radiative transfer modeling, since in situ measurements are generally not available for the storm’s extreme scenarios. Plumes of ice crystals produce a significant increase of cloud top reflectivity in channel 3 (3.55 - 3.93 ¼m) of NOAA AVHRR, due to the small size of the crystals (of the order of the channel wavelength). AVHRR measurements over a severe storm are compared with radiative transfer simulations through a 1-D, plane-parallel radiative transfer model. The hydrometeor vertical distribution of a cumulonimbus tower is assumed, composed of a water droplet layer underlying an ice crystal layer. The presence of the plume on top of the cumulonimbus is simulated by an ice crystal layer whose optical depth and ice crystal size and habit are varied. The results of the comparisons show that channel 3 conveys relevant information on the ice crystal size and habit.

Characterization of plumes on top of a deep convective storm using AVHRR imagery and radiative transfer simulations

Melani S;Cattani E;Torricella F;Levizzani V
2003

Abstract

Cirrus clouds often form on top of intense convective storms and influence the radiation exchange at the top of the atmosphere. From time to time these cirrus assume a typical plume form, whose origin is yet to be clearly explained. Investigation on plume’s structure and composition is necessary using satellite observations and radiative transfer modeling, since in situ measurements are generally not available for the storm’s extreme scenarios. Plumes of ice crystals produce a significant increase of cloud top reflectivity in channel 3 (3.55 - 3.93 ¼m) of NOAA AVHRR, due to the small size of the crystals (of the order of the channel wavelength). AVHRR measurements over a severe storm are compared with radiative transfer simulations through a 1-D, plane-parallel radiative transfer model. The hydrometeor vertical distribution of a cumulonimbus tower is assumed, composed of a water droplet layer underlying an ice crystal layer. The presence of the plume on top of the cumulonimbus is simulated by an ice crystal layer whose optical depth and ice crystal size and habit are varied. The results of the comparisons show that channel 3 conveys relevant information on the ice crystal size and habit.
2003
Istituto di Biometeorologia - IBIMET - Sede Firenze
Istituto di Scienze dell'Atmosfera e del Clima - ISAC
Dipartimento di Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l'Ambiente - DSSTTA
Inglese
67-68
485
499
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0169809503000619
Sì, ma tipo non specificato
Meteorologia
Atmosfera
Remote sensing
satelliti
nubi e precipitazion
nowcasting
ghiaccio
temporali
I risultati della modellistica mostrano che le osservazioni satellitari hanno un grande valore nella determinazione delle caratteristiche microfisiche dei pennacchi e che la loro composizione e' senza dubbio di cristalli di ghiaccio di piccolissime dimensioni. I risultati pubblicati nell'articolo sono senza precedenti e gettano nuova luce su un fenomeno che e' di potenziale grandissima importanza nella quantificazione degli scambi di vapore acqueo ed energia tra troposfera e stratosfera terrestre. Prima di questi studi era opinione diffusa tra gli scienziati che gli scambi troposfera-stratosfera avvenissero soltanto per ripiegamento della tropopausa (tropopause folding) a larga scala. Ora nuove prospettive di comprensione dei fenomeni di scambio si sono aperte grazie a questi studi e coinvolgono anche gli scambi di gas in traccia quali l'ozono ed i nitrati. I temporali sono, quindi, il vero motore degli scambi troposfera-stratosfera.
4
info:eu-repo/semantics/article
262
Melani, S; Cattani, E; Torricella, F; Levizzani, V
01 Contributo su Rivista::01.01 Articolo in rivista
none
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