从温度、压力和汽化热率估算对流上升气流的垂直速度
大气与海洋物理
2026-04-07 v3
摘要
对流云中垂直速度 调节了对流棘状云的发展和全球水汽输运，影响地球能量预算，但由于缺乏航空器检索手段，迄今为止未能在长期间隔全球范围内估算该参数。本文提出一种基于对流云中温度、压力和汽化热率垂直剖面来估算 的方法，并对其进行评估。该方法依赖于对 与对流云中凝结率 之间近似线性关系的解析模型，这些模型从稳态和非稳态云柱模型中推导得出。我们在分析中包含了来自 Kukulies 等人 (2024) 近期提出的基于对流云中超饱和率推导的 版本。我们将 估算值与在热带和中纬度环境中使用不同模型核心和空间分辨率运行的对流云模拟进行比较。速度估算在热带地区的不确定性和精度均高于中纬度地区。对于热带大多数样本，垂直速度估算可准确到约 米/秒。讨论了潜在应用、对未来卫星任务检索值的验证，以及改进估算方法的途径。
引用
@article{arxiv.2508.16750,
title = {Estimating Vertical Velocity in Convective Updrafts from Temperature, Pressure, and Latent Heating},
author = {Amel Derras-Chouk and Gregory Elsaesser and Zhengzhao Johnny Luo and Toshi Matsui and Andreas F. Prein and Jingbo Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.16750},
year = {2026}
}