Naslov (srp)

Numerical modeling of ice nucleating properties of atmospheric mineral aerosol: doctoral dissertation

Autor

Ilić, Luka, 1985-

Doprinosi

Kuzmanoski, Maja, 1975-
Đurđević, Vladimir, 1970-
Lazić, Lazar, 1953-
Vuković Vimić, Ana
Vučković, Vladan, 1980-

Opis (eng)

Mineral dust particles are one of the most abundant aerosol species in the atmosphere.They are very efficient ice nucleating particles (INPs). A mineralogy-sensitive immersionfreezing parameterization in presence of dust particles has been implemented in Dust RegionalAtmospheric Model (DREAM). Ice nucleating particle concentration (INPC) was alsoparameterized using two mineralogy-indifferent immersion freezing, and two depositionnucleation parameterizations. A two-year model dataset of dust vertical profiles in Europe wascontributed to a model evaluation study at the European scale. Selected cases in theMediterranean in April 2016, were analyzed in more detail and compared with the lidar-derivedvertical profiles of cloud relevant dust concentrations and INPC and in situ INPCmeasurements. Predicted INPC values were compared to the ice crystal number concentration(ICNC) vertical profiles product during satellite overpasses over the dust plume. Ground-basedcloud radar observations of ice water content (IWC) and satellite observations of ice water path(IWP) were used in a qualitative assessment of INPC and observed cloud correlation. Whileall three model setups agreed within one order of magnitude, the mineralogy-sensitive setuppresented a sharp maximum in INPC at -25°C and the sharpest decrease of INPC attemperatures higher than -20°C, due to sensitivity to feldspar. It showed agreement with the insitu measurements at temperatures lower than -20°. It was also the most successful in predictingthe ICNC profile shape and extent in the presented cases. Variations in the feldspar contentinfluence the effectiveness of dust as an INP but this effect is reduced by the sedimentation offeldspar silt particles. The horizontal distribution of INPs was well predicted by all the modelsetups. The differences due to deposition nucleation parameterizations and feldspar contentwere more pronounced above sea surfaces, over the Atlantic, the Mediterranean and theCaspian Sea.

Opis (srp)

Честице минералног аеросола су један од најприсутнијих типова аеросола уатмосфери. Оне су веома ефикасна језгра нуклеације (INP). Параметризацијаимерзионог замрзавања у зависности од минералног састава честица песка је укљученау Dust Regional Atmospheric Model (DREAM). Концентрација језгара нуклеације (INPC)је такође параметризована коришћењем две параметризације имерзионог замрзавања идве параметризације депозиционе нуклеације које су индиферентне на састав песка.Подаци добијени двогодишњим симулацијама моделом су део студије евалуацијемодела регионалних размера у Европи. Одабрани случајеви у Медитерану током априла2016. године су детаљније анализирани и поређени са вертикалним профилимаконцентрација песка релевантним за коришћене параметризације и INPC добијениммерењима лидаром и in situ мерењима INPC. Прогнозиране вредности INPC су поређенеса вертикалним профилима концентрација ледених кристала (ICNC) добијених токомсателитских прелета изнад перјанице песка. Извршено је квалитативно поређење INPCса осмотреним облацима на основу мерења садржаја леда (IWP) радаром са земље исателитским осматрањима садржаја леда у стубу ваздуха (IWC). Сви изборипараметризација у моделу се слажу до једног реда величине, међутим, минералошкиосетљива параметризација показује оштар максимум у INPC на -25°C и најстрмији падINPC на температурама изнад -20°C због осетљивости на активност фелдспара. Овапараметризација се слаже са in situ мерењима на температурама нижим од -20°C. Такођеје најуспешнија у представљању облика и вертикалне распрострањености ICNC уприказаним случајевима. Промене у садржају фелдспара утичу на ефикасност песка каоINP али овај ефекат је смањен седиментацијом фелдспара у честицама прашине.Хоризонтална распрострањеност INP је добро прогнозирана у свим подешавањимамодела. Разлике због избора шеме за депозициону нуклеацију и због садржаја фелдспарасу више изражене изнад водених површина, изнад Атлантика, Медитерана и Каспијскогјезера.

Opis (srp)

Earth Science - Meteorology / Геофизичка наука - Метеорологија Datum odbrane: 22.07.2022.

Jezik

srpski

Datum

2022

Licenca

Ovo delo je licencirano pod uslovima licence
Creative Commons CC BY-NC-ND 3.0 AT - Creative Commons Autorstvo - Nekomercijalno - Bez prerada 3.0 Austria License.

http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/at/legalcode

Predmet

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Mehanika atmosfere

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Numerička matematika

numerical modeling, Aatmospheric modeling, parameterizations, aerosols, mineral dust, ice initiation, lidar, remote sensing

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Mehanika atmosfere

OSNO - Opšta sistematizacija naučnih oblasti, Numerička matematika

нумеричко моделирање, моделирање атмосфере, параметеризације, аеросоли, минерална прашина, иницијација ледене фазе, лидар, даљинска мерења