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La trajectoire de l'eau nuageuse des cyclones tropicaux arrivés à maturité peut être estimée par une fonction sigmoïde notable du taux de pluie près de la surface, selon le professeur Yunfei Fu, professeur à l'École des sciences de la Terre et de l'espace, Université des sciences et technologies de Chine, et l'un des auteurs d'une étude récemment publiée dans Avancées des sciences de l'atmosphère .
« On sait que les nuages jouent un rôle important dans le système climatique en raison de leur capacité à modifier le bilan radiatif mondial et le cycle atmosphérique de l'eau. De plus, développement cloud, dans une certaine mesure, produira des précipitations, qui est étroitement liée à de nombreux aspects de la vie humaine. Les processus microphysiques des nuages qui affectent les précipitations sont complexes, et si les paramètres des nuages peuvent être utilisés comme indicateurs des précipitations, ou vice versa, nécessite une étude plus approfondie, " dit le premier auteur de l'étude, Dr Shuang Luo. "Nous avons analysé la corrélation potentielle entre les propriétés microphysiques des nuages et les précipitations, pour approfondir notre compréhension de l'évolution du nuage vers la pluie."
Luo et Fu combinent les précipitations et les données spectrales synchronisées dans le temps et dans l'espace obtenues par le radar de précipitation ainsi que le scanner visible et infrarouge à bord du satellite TRMM, et donc surmonter les limitations des propriétés des précipitations et des paramètres des nuages qui ne sont pas synchronisés dans les études précédentes.
Afin d'étudier la relation entre l'eau des nuages et l'intensité des précipitations dans les systèmes typhons matures, l'équipe a obtenu 25 passages supérieurs satellites colocalisés de cas de typhon matures dans l'océan Pacifique Nord-Ouest de 1998 à 2012 (144, 515 pixels de précipitation au total). Les résultats montrent que la trajectoire de l'eau des nuages présente un changement oblique de type S avec l'augmentation du taux de pluie près de la surface et tend finalement vers la saturation. En outre, le chemin de l'eau des nuages et le taux de pluie près de la surface des systèmes typhons matures avec différents types de précipitations, phases de nuages de précipitations, et les profondeurs verticales des précipitations peuvent être ajustées par une fonction sigmoïde notable, ce qui peut être utile pour estimer la trajectoire de l'eau dans les nuages et paramétrer les précipitations dans les modèles.
"Ces relations nouvellement dérivées fournissent certainement une nouvelle façon d'estimer la trajectoire de l'eau dans les nuages des systèmes de typhons matures dans l'océan Pacifique Nord-Ouest, " croit le Dr Luo. " Pour mieux capturer les informations à l'intérieur des nuages, nous devons obtenir non seulement les propriétés microphysiques des nuages près du sommet des nuages, mais aussi les profils des paramètres des nuages à l'intérieur des nuages, ce qui est essentiel pour analyser la corrélation entre les profils de nuages et de précipitations. » Ils prévoient de mener d'autres recherches dans ce sens à l'avenir.
Diagramme schématique de la relation entre les nuages et les précipitations. Crédit :Shuang Luo