A comparison between longwave radiation codes



Título del documento: A comparison between longwave radiation codes
Revista: Revista brasileira de geofisica
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000279574
ISSN: 0102-261X
Autors: 1

2
Institucions: 1Universidade de Sao Paulo, Instituto Astronomico e Geofisico, Sao Paulo. Brasil
2Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Centro de Previsao de Tempo e Estudos Climaticos, Cachoeira Paulista, Sao Paulo. Brasil
Any:
Període: Mar
Volum: 17
Número: 1
Paginació: 29-41
País: Brasil
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Experimental, analítico
Resumen en inglés The reliability of two computationally-efficient, simplified radiation codes employed to evaluate the components of the budget of terrestrial radiation is assessed from comparisons with benchmark calculations, performed with higher accuracy by reference codes. A number of approximations about the longwave radiative transfer in the atmosphere was assumed in the conception of both simplified codes. The first one was developed at the Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo (Institute of Astronomy and Geophysics, University of São Paulo (IAG-USP; São Paulo, SP); it provides irradiances throughout the atmosphere from radiances integrated over the whole terrestrial spectrum and previously computed by running the version 7 of the Low Resolution Transmittance radiative transfer code (LOWTRAN-7). The second simplified code under consideration is included in the general circulation model developed at the Center for Ocean-Land-Atmosphere Studies (COLA; USA), which runs at the Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC; Cachoeira Paulista, SP) for numerical weather forecasting and climate studies. Benchmark calculations employed in this study were obtained by other groups through careful line-by-line spectral integration under hypothetical atmospheric conditions, prescribed in the scope of the program Intercomparison of Radiative Codes used in Climate Models (ICRCCM). Only the effects due to the emission / absorption by water vapor, carbon dioxide and ozone are analyzed
Resumen en portugués A acurácia de dois algoritmos computacionais (códigos) simplificados para avaliação das componentes do balanço de radiação terrestre (radiação de onda longa), eficientes sob o ponto de vista computacional, é analisada a partir de comparações com cálculos de referência. Os dois códigos foram concebidos a partir de aproximações sobre a transferência de radiação de onda longa na atmosfera. O primeiro deles foi desenvolvido no Instituto Astronômico e Geofísico da Universidade de São Paulo (IAG-USP; São Paulo, SP), fornecendo irradiâncias ao longo da atmosfera a partir das radiâncias integradas sobre todo o espectro terrestre e previamente calculadas pela versão 7 do código de transferência radiativa Low Resolution Transmittance (LOWTRAN-7). O segundo código encontra-se incluído no modelo de circulação geral do Center for Ocean-Land-Atmosphere Studies (COLA; USA) e tem sido empregado no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (CPTEC/INPE; Cachoeira Paulista, SP). Resultados obtidos com ambos os códigos são comparados com cálculos de referência efetuados respeitando-se a influência de milhares de linhas de absorção associadas aos três compostos moleculares mais relevantes à transferência de radiação de onda longa na atmosfera (vapor d’água, dióxido de carbono e ozônio). Todas as comparações foram efetuadas para condições atmosféricas hipotéticas, sugeridas no âmbito do programa ICRCCM (Intercomparison of Radiative Codes used in Climate Models). Os efeitos associados ao dióxido de carbono são bem reproduzidos pelo código CPTEC/COLA e, a menos de condições atmosféricas relativamente frias, também pelo código desenvolvido no IAG-USP. Os efeitos associados ao ozônio são subestimados por ambos os códigos mas sobretudo pelo CPTEC/COLA, que não inclui linhas de absorção situadas fora da região 980-1100 cm-1
Disciplines Geociencias,
Geografía
Paraules clau: Ciencias de la atmósfera,
Geografía física,
Absorción,
Radiación atmosférica,
Transferencia de radiación,
Atmósfera,
Vapor de agua,
Meteorología
Keyword: Earth sciences,
Geography,
Atmospheric sciences,
Physical geography,
Absorption,
Atmospheric radiation,
Radiation transfer,
Atmosphere,
Water vapor,
Meteorology
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