Vorticità, divergenza e deformazione sono le tre caratteristiche fondamentali dei campi eolici. Mentre molti studi precedenti hanno rivelato e confermato la stretta relazione tra vorticità e divergenza e il verificarsi di precipitazioni, pochi si sono concentrati sulla deformazione dell'atmosfera precipitante. Infatti, la deformazione è strettamente correlata al verificarsi e alla distribuzione di forti precipitazioni, una relazione esplorata in un recente studio pubblicato in Progressi nelle scienze dell'atmosfera , che mirava a coinvolgere la deformazione nella diagnosi di precipitazione.
Nello studio, un nuovo parametro chiamato deformazione potenziale (PD) è stato derivato dagli scienziati dell'Istituto di fisica dell'atmosfera, Accademia cinese delle scienze. PD è composto da potenziale deformazione da stiramento e potenziale deformazione da taglio, che sono costruiti sulla base del concetto di potenziale vorticità, e PD non cambia con la rotazione delle coordinate. La PD viene quindi utilizzata in un sistema convettivo su mesoscala simulato (MCS) per esaminarne le prestazioni nella diagnosi delle precipitazioni.
"Troviamo che il PD si comporta bene nell'indicare l'area di forti precipitazioni all'interno del MCS, " dice LI Na, il primo autore dello studio. Durante le due fasi a forma di banda e a forma di grappolo della MCS, aree di PD di grande valore presentano anche bande e cluster corrispondenti.
"Un'analisi della base fisica per la stretta correlazione tra PD e precipitazione mostra che PD può riflettere l'area di precipitazione perché contiene i processi tipici per la produzione di precipitazioni MCS:afflusso caldo e umido, un getto di afflusso posteriore, flusso discendente freddo e secco, e una piscina fredda in superficie, " LI dice. "E tutti questi processi sono contenuti in PD dal gradiente tridimensionale della temperatura potenziale generalizzata (o umidità), il wind shear verticale e la deformazione, e quindi il PD è strettamente correlato con le precipitazioni." Secondo lo studio, il coefficiente di correlazione può arrivare fino a 0,7. Ciò implica un grande potenziale per l'utilizzo della PD nel rilevamento e nella previsione delle precipitazioni.
Attualmente, i modelli numerici rappresentano uno dei principali modi per prevedere le precipitazioni. Però, la precipitazione nei modelli numerici è principalmente ottenuta mediante schemi di parametrizzazione (parametrizzazione microfisica e parametrizzazione cumulo), che contengono forti incertezze. Per migliorare la capacità di previsione delle precipitazioni mediante modelli numerici, sono stati sviluppati numerosi metodi estesi basati sui risultati numerici come complemento alle previsioni numeriche.
"L'utilità della PD risiede nel fatto che può anche essere calcolata dai risultati di previsione numerica e utilizzata come tecnica di interpretazione per indicare le precipitazioni, " dice il dottor RAN Lingkun, il corrispondente autore dello studio. "L'applicazione del parametro nella previsione delle precipitazioni e il suo confronto con le precipitazioni numeriche è una possibile via di ricerca per il nostro gruppo in futuro".
