Variability of radiative properties of clouds from aircraft measurements

Resumen

Utilizando las mediciones realizadas durante el Primer Experimento Global del GARP (FGGE) en diferentes condiciones geográficas, se discuten las propiedades radiativas de las nubes estratiformes. Se describen sus rasgos característicos, en particular las características radiativas espectrales y totales de estas nubes sobre áreas urbanas y rurales, la cubierta de hielo del Artico y cuerpos acuosos en dependencia del espesor óptico de las nubes y la elevación del Sol. Asimismo se analiza la dependencia de la emisividad de las nubes y su espesor en latitudes altas, medias y tropicales. La variabilidad de las propiedades radiativas de las nubes estratos en diferentes condiciones, requiere de un mayor cúmulo de datos observacionales y búsqueda de técnicas para su parametrización al considerar la interacción entre las nubes y la radiación en el modelado numérico de la circulación general y del clima. Los resultados muestran que el albedo total de las nubes es algo menor que su albedo en el visible, sin embargo, con una precisión cercana al 10 por ciento, éstos pueden considerarse idénticos, lo cual es esencial para la energética radiativa de la atmósfera. Las nubes bajas se caracterizan por absorción de radiación de onda corta, no solamente en las bandas de absorción molecular sino también en el espectro visible. Como regla general, el calentamiento de las nubes inducido por absorción es menor que el enfriamiento debido al intercambio de calor radiativo, con excepción_de nubes sobre grandes áreas industriales, en las regiones de incendios de bosques y de nubes interaccionando con aerosoles ópticamente activos en el caso de transportes masivos de polvo de los desiertos. La absortividad de las nubes sobre el agua, áreas rurales y hielo, no excede 0.05 ... 0.15, pero para nubes ópticamente espesas con r > 30, puede llegar a 0.20 . . . 0.30. El albedo, A, de una atmósfera nubosa sobre cuerpos acuosos disminuye al aumentar la latitud, con un razón de cambio cercana a 0.003 km-1; y sobre el mar cercana a 0.01 km-1. Para una elevación del Sol he= 15 - 18°, el gradiente ^A/^he cambia de signo, lo cual se conecta con el efecto de la macro-inhomogeneidad de las nubes para elevaciones bajas del Sol. Los resultados de comparar datos calculados con observaciones de la evolución de niebla advectiva y nubes sobre hielo, así como experimentos complicados subsatelitarios, indican la necesidad de considerar la divergencia radiativa del flujo de calor en una atmósfera nubosa. Se encuentra una disminución de ésta, por fuera de la emisividad de las nubes, en las altas latitudes, al compararla con la divergencia en las latitudes medias y tropicales. Los datos sobre la dependencia de la emisividad de las nubes se expresan con su espesor óptico y nivel.