CloudSat и парадокс осадков
Решил просчитать по оптимизационной модели АэроГЭС различные конкретные точки на Земле, используя данные NASA со спутника CloudSat и ретроспективного анализа MERRA-2. Для этого мне надо было в первую очередь получить статистику по водности облаков (LWC). Поиск привел к очень интересной дискуссии на форуме NASA, в которой обсуждалось как раз удивительное несоответствие данных по LWC, полученных из этих двух источников. Благодаря любезности Roger Rehr, я получил необходимые ссылки и для примера решил рассмотреть два крайних случая по среднему уровню осадков за год, Дубай (94 мм) и Сингапур (2307 мм), по данным за 2008 год. В результате получилась такая таблица:
Что очень сильно удивляет:
1) Те данные, которые я закладывал в прежние расчеты АэроГЭС вроде выглядят правдоподобно, но все же как-то необычно. Например, средняя водность внутри облаков, которую я закладывал ~ 350 мг/м3 (здесь avg LWC in Cloud) примерно соответствует. И средняя облачность 0.67 (здесь part of cloud days) того же порядка, но уже облачность в каждом слое оказывается более чем на порядок ниже, а следовательно и сосредоточенность воды и энергии резко падает, приводя к увеличению времени окупаемости АэроГЭС в несколько раз.
2) Если гоняться за максимальной водностью (здесь global max), то интегральная водность возрастает в несколько раз, причем, что удивительно, она оказывается почти одинаковой и для Дубай, и для Сингапура, где осадки разнятся на порядок!
3) Попытка проверить спутник по данным по осадкам заводит в тупик - если посчитать сумму интегральной водности по всем высотам и прикинуть по среднему периоду обращения влаги в атмосфере (7-10 дней), то получается величина осадков порядка нескольких мм, тогда как реально это порядка метров. Т.е. где-то потеряна влага на 3 порядка! Понять это я так пока и не могу, хотя ясно, что тут и есть причина ухудшения характеристик АэроГЭС.
Спутник пролетает над данной точкой (~ градус на градус) примерно 44-45 раз в год, и я беру по 100 точек на каждый пролет, т.е. выборка ~ 4500 точек. По ним я вычисляю среднюю водность облаков по каждому слою (по 240 м высоты). Соответственно получаю некую квазистационарную среднюю водность, суммирую и пытаюсь рассчитать, какова будет норма осадков, считая, что эта водность выпадает в виде дождя примерно раз в 7-10 дней (в соответствие с примерным периодом гидрологического цикла). Получаются мм, а не метры даже для экватора. Вроде нет логической ошибки, но результат обескураживает. Или есть?
Очевидно, что реальные спутниковые данные по водности облаков дают парадоксально низкое значение для таких же реальных данных по осадкам!Итак, как правильно посчитать осадки по интегральной водности облаков?
PS: тот же вопрос поместил на форум NASA https://forum.earthdata.nasa.gov/viewtopic.php?t=4514