Numerical simulation of cirrus cloud radiative forcing using lidar backscatter data. Preliminary results

• Autores: Boris Barja, Juan Carlos Antuña Marrero
• Localización: Óptica pura y aplicada, ISSN-e 2171-8814, Vol. 41, Nº. 2 (JUN), 2008 (Ejemplar dedicado a: IV Workshop LIDAR measur. in Latinamerica), págs. 89-95
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Simulación numérica de forzamiento radiativo de nubes cirros usando datos de retrodispersión lidar. Resultados preliminares
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• Resumen
  • español

    El forzamiento radiativo de las nubes cirros sobre la radiación de onda corta ha sido estudiado, combinando mediciones de lidar con un modelo de transferencia radiativa de la actual generación. Para este propósito fueron utilizados un total de 132 perfiles de coeficiente de retrodispersión obtenido con lidar a 532 nm de longitud de onda. Estos perfiles fueron obtenidos durante el periodo de 1993 a 1998, en el sitio de mediciones de la Estación Lidar Camagüey. El código de transferencia radiativa fue adaptado a las condiciones locales de Camagüey, Cuba. Para este objetivo se utilizaron perfiles verticales de vapor de agua y temperatura, obtenidos a partir de sondeos aerológicos en el sitio de mediciones, así como valores de superficie de las variables meteorológicas y del albedo de superficie. Se realizaron cálculos de los flujos de radiación considerando la presencia de nubes cirros y en condiciones de cielo claro, para la determinación del forzamiento radiativo de las nubes cirros. Los valores del forzamiento radiativo por nubes cirros de la radiación solar tienen signo negativo y varían de acuerdo a los diferentes espesores ópticos. En el tope de la atmósfera y en la superficie fue encontrada una correlación entre el forzamiento radiativo negativo por cirros y el espesor óptico, cuando se analizó el forzamiento en la banda total del espectro solar. Esta correlación fue observada también en los diferentes intervalos de longitud de onda in el espectro solas (infrarrojo cercano, visible, y ultravioleta). El principal efecto de las nubes cirros sobre la radiación solar se encuentra en el intervalo de longitudes de onda del infrarrojo cercano. Las limitaciones del actual conjunto de datos de mediciones lidar de nubes cirros son discutidas.

  • English

    Cirrus clouds radiative forcing effects on shortwave radiation have been studied combining lidar measurements with a state of the art radiative transfer code. For this purpose 132 profiles of backscatter lidar observations at 532 nm were used. The selected profiles were collected during 1993 – 1998 period. The radiative transfer code was adapted to the local conditions at Camagüey, Cuba, using water vapor and temperature profiles as well as locally measured surface albedo from the site. Runs were conducted both under the presence of cirrus clouds and in clear sky conditions. The calculated shortwave broadband cloud radiative forcing values have negative sign and vary according to the different optical depths of cirrus. A close correlation between the negative cirrus radiative forcing and optical depth (anticorrelation) was found at the top of the atmosphere and surface when broadband solar irradiances calculations are analyzed. This close correlation was found also in different intervals of wavelength in the solar spectrum (near infrared, visible, and ultraviolet). The major effect of cirrus clouds on the solar radiation is in the near infrared wavelengths. Limitations of the current lidar dataset are discussed.