Descrizione del progetto
Processi su piccola scala che migliorano le previsioni sul clima
Le nuvole e la modellizzazione realistica delle loro retroazioni rimangono una grande sfida nelle previsioni relative al clima. Un processo chiave su piccola scala che richiede la parametrizzazione è il mescolamento turbolento di un’atmosfera con e senza nuvole, chiamato «entrainment». Il progetto STEP, finanziato dall’UE, si propone di far progredire le conoscenze circa questi processi di mescolamento ai margini delle nuvole. Effettuando misurazioni di laboratorio controllate, il progetto contribuirà all’identificazione dei principali parametri fisici che regolano la quantità di aria soggetta a processi di «entrainment» e «detrainment» nelle nubi. I ricercatori combineranno dati sperimentali provenienti da una camera a nebbia turbolenta, dalla fluidodinamica computazionale e da simulazioni di grandi vortici per determinare accuratamente il processo di «entrainment». I risultati del progetto apriranno la strada allo sviluppo di modelli climatici migliori.
Obiettivo
"As a cloud moves through environmental air, cloudy and cloud free air mix at the cloud edges in the entrainment process. Entrainment is a key cloud process central to understanding cloud morphology and microphysical processes such as precipitation formation. After decades of research, no reliable formulation exists that allows to describe and understand entrainment in terms of cloud- and environmental physical quantities (""the entrainment puzzle""). Differences in representation of entrainment in climate models are a main cause for spread in climate sensitivity estimates. The realistic treatment of entrainment in climate models will help to reduce a large part of the uncertainty in predictions of climate sensitivity.
This project aims at Solving The Entrainment Puzzle (STEP):
- By identification of the main physical parameters that govern the amount of air entrained into and detrained from clouds using controlled laboratory measurements.
- By translating the experimental results into a new mathematical formulation to use in Large Eddy Simulations of clouds using computational fluid dynamics modelling.
In a unique approach, STEP will combine observations from a novel turbulent cloud chamber, computational fluid dynamics, and Large Eddy Simulations to develop a new reliable entrainment calculation scheme. Solving the entrainment puzzle will allow quantifying the entrainment processes reliably and thus deliver the basis for climate model improvements.
The STEP project builds on my expertise in cloud microphysics and dynamics gained at various international institutes and will be accomplished at a leading international research institution. The host will provide me with excellent complementary training and career development opportunities. Through various dissemination and communication activities, STEP will contribute to the visibility and excellence of the European Science Area, addressing one of the Europe 2020 strategy main targets ""Climate Change and Energy""."
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Argomento(i)
Meccanismo di finanziamento
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Coordinatore
04318 Leipzig
Germania