Nubes sobre colinas cerca del campus de Zhuhai de la Universidad Sun Yat-sen, donde se encuentra el equipo de investigación. Crédito:Haosheng Zuo
Los meteorólogos estudian con frecuencia los eventos de precipitación utilizando imágenes de radar generadas tanto a nivel del suelo como a partir de datos satelitales. El radar envía ondas electromagnéticas que rebotan en el hielo o en las gotas de agua suspendidas en el aire. Estas ondas regresan rápidamente al sitio del radar en un proceso llamado retrodispersión. Los científicos han observado que la retrodispersión alcanza su punto máximo durante el proceso de fusión cuando el agua cae a través de la atmósfera. La alta retrodispersión generalmente da como resultado retornos de colores cálidos en las pantallas de un radar, indicando fuertes precipitaciones.
Sin embargo, estudios de casos recientes señalaron que las gotas parcialmente congeladas parecen más grandes para el radar que sus contrapartes sólidas y líquidas del mismo tamaño, lo que hace que el radar sobrestime la tasa de precipitación. Estos estudios también sugieren que la exageración del radar puede ocurrir en un segundo nivel de la atmósfera, por encima del nivel de congelación, especialmente en las laderas de barlovento de las cadenas montañosas. Este fenómeno se conoce como 'máximos de reflectividad por encima del punto de congelación, 'o RMAF.
"Los estudios cuantitativos son limitados debido a la falta de criterios de identificación adecuados, "dice el Dr. Aoqi Zhang, el primer autor del estudio recién publicado en Avances en ciencias atmosféricas . "Debemos establecer un nuevo método para identificar la estructura RMAF dentro de los ecos de radar".
El Dr. Zhang y el Dr. Chen de la Universidad Sun Yat-sen desarrollaron y aplicaron su nuevo método para analizar cinco criterios específicos para todos los perfiles de precipitación vertical en el conjunto de datos de radar por satélite TRMM para 1998-2013. Sus resultados encontraron 2, 736, 225 eventos RMAF y 854, 622, 978 eventos no RMAF, respectivamente.
"La estructura de RMAF en los perfiles de reflectividad se puede identificar de manera efectiva mediante nuestro método, ", dice el Dr. Zhang." También probamos que RMAF se correlaciona positivamente con la elevación, que se cree que es causado por corrientes ascendentes mejoradas en las capas medias de precipitación estratiforme, o en las capas medias y bajas de precipitación convectiva sobre las montañas ".
Este estudio mostró por qué los eventos de RMAF ocurren específicamente en pendientes de barlovento por encima del nivel de congelación. El aumento de la elevación de la montaña mejora las corrientes ascendentes que crean precipitaciones a medida que el viento sigue el terreno hacia arriba en lo que se llama elevación orográfica. Este estudio también reveló que las propiedades de precipitación de eventos RMAF y eventos no RMAF son significativamente diferentes.
"La estructura RMAF aumenta la altura superior del eco y mejora los procesos de precipitación por encima de la altura RMAF, pero suprime la propagación hacia abajo de las partículas de hielo y la tasa de lluvia cerca de la superficie, ", dice el Dr. Chen." Los estudios futuros de precipitación orográfica deben tener en cuenta el impacto de la estructura RMAF y sus desencadenantes dinámicos relevantes ".