Hurricane dynamics and cloud microphysics
வெப்பமண்டல வெப்பச்சலன மேகங்கள் பூமியின் காலநிலை அமைப்பில் முக்கிய பங்கு வகிக்கின்றன. மறைந்திருக்கும் வெப்பத்தின் கடத்தல் மற்றும் வெளியீடு மேற்பரப்பில் இருந்து மேல் வளிமண்டலத்திற்கு ஆற்றலை கொண்டு செல்கிறது. மேகங்கள் அடிப்படை கடலை விட அதிக ஆல்பிடோவைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் அதிக உள்வரும் சூரிய கதிர்வீச்சு மீண்டும் விண்வெளிக்கு பிரதிபலிக்கிறது. வெப்பமண்டல அமைப்புகளின் உச்சிகள் பூமியின் மேற்பரப்பை விட மிகவும் குளிராக இருப்பதால், அதிக வெப்பச்சலன மேகங்கள் இருப்பது காலநிலை அமைப்பை குளிர்விக்கிறது. வெப்பமண்டலத்தில் மிகவும் அடையாளம் காணக்கூடிய மேக அமைப்பு சூறாவளி ஆகும். வெப்பமண்டல வானிலை அமைப்புகளின் முக்கியமான காலநிலை விளைவுகளுக்கு மேலதிகமாக, சூறாவளிகள் மாபெரும் இறப்பு மற்றும் அழிவை ஏற்படுத்த போதுமான ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, அவற்றின் துல்லியமான கணிப்பு மிகவும் முக்கியமானது. மேக நுண் இயற்பியல் நுண்ணோக்கி அளவில் மேகங்களின் அமைப்பு மற்றும் பண்புகளை விவரிக்கிறது. பின்னணி வெப்பமண்டல மழைப்பொழிவு அளவீட்டு திட்டம் (டி. ஆர். எம். எம்) 1997 ஆம் ஆண்டில் முழு வெப்பமண்டலத்திலும் மழைப்பொழிவு பற்றிய அளவு மதிப்பீடுகளை வழங்குவதற்காக தொடங்கப்பட்டது. இந்த செயற்கைக்கோள் ரிமோட் சென்சிங் நுட்பங்களைப் பயன்படுத்தி சென்சாரில் பதிவு செய்யப்பட்ட பிரகாசத்தை மழைப்பொழிவு மதிப்புகளாக மாற்றுகிறது. அளவீடுகளைக் கட்டுப்படுத்தப் பயன்படுத்தப்படும் மிக முக்கியமான மாறி ஹைட்ரோமீட்டர்களின் பண்புகளாகும். சூறாவளிகள் கலப்பு-கட்ட மேகங்கள், அதாவது திரவ மற்றும் திட நீர் (பனி) இரண்டும் மேகத்தில் உள்ளன. பொதுவாக, உறைபனி அளவை விட குறைவான உயரத்தில் திரவ நீர் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது மற்றும் வெப்பநிலை-40 டிகிரி செல்சியஸை விட குளிராக இருக்கும் உயரத்தில் திட நீர் ஆதிக்கம் செலுத்துகிறது. 0 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும்-40 டிகிரி செல்சியஸ் இடையே இரண்டு நிலைகளிலும் தண்ணீர் ஒரே நேரத்தில் இருக்கலாம். கட்டத்திற்கு கூடுதலாக, திட நீர் ஹைட்ரோமீட்டர்கள் வெவ்வேறு வடிவங்களையும் வகைகளையும் கொண்டிருக்கலாம், அவை கதிர்வீச்சு பரிமாற்றக் கணக்கீடுகளில் கணக்கிடப்பட வேண்டும். 1999 இலையுதிர்காலத்தில், அமேசானியாவில் TRMM-பெரிய அளவிலான உயிர்க்கோளம்-வளிமண்டல பரிசோதனை (LBA) கள பரிசோதனை பிரேசிலில் கண்ட மற்றும் கடல் வெப்பமண்டல மேகங்களை மாதிரி செய்தது. TRMM-LBA இன் குறிக்கோள் மேகத் தீர்வு மாதிரிகளில் மழைப்பொழிவை சரிபார்ப்பதாகும். வெப்பமண்டல மேகங்களில் மேக நுண் இயற்பியல் பற்றிய பல உள்ளிருப்பு அவதானிப்புகள் உள்ளன, அவை இங்கே விவாதிக்கப்படும். மேக நுண் இயற்பியல் என்பது மழைப்பொழிவு துகள்களின் வளர்ச்சி, சிதைவு மற்றும் வீழ்ச்சியை விவரிக்கும் இயற்பியல் செயல்முறைகள் ஆகும். மாதிரிகளைப் பொறுத்தவரை, மேகக்கணி நுண் இயற்பியல் மாதிரியின் கட்ட அளவை விட சிறிய அளவில் நிகழ்கிறது மற்றும் அளவுருவாக இருக்க வேண்டும். சூறாவளி பாதை முன்னறிவிப்புகள் சமீபத்திய ஆண்டுகளில் சிறப்பாக வருகின்றன. ரீட்டா சூறாவளியின் உதாரணத்தைப் பார்க்கும்போது, நிலச்சரிவுக்கு 36 மணி நேரத்திற்கு முன்பு தேசிய சூறாவளி மையத்தின் முன்னறிவிப்பு முந்தைய முன்னறிவிப்பிலிருந்து 130 கிலோமீட்டருக்கும் அதிகமாக மாறியது, இதனால் தேவையற்ற வெளியேற்றத்தை ஏற்படுத்தியது. சப் கிரிட் அளவிலான அளவுரு திட்டங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது சூறாவளியின் தீவிரம், பாதை, வேகம் மற்றும் மழைப்பொழிவு விகிதங்களை பாதிக்கலாம் என்று ஆராய்ச்சி காட்டுகிறது. நுண் இயற்பியல் அனுமானங்கள் நேரடியாகவோ அல்லது மறைமுகமாக மாற்றியமைக்கப்பட்ட புயல் கட்டமைப்பாகவோ இருக்கலாம், இதன் விளைவாக சூறாவளி பாதையில் சிறிய மாற்றங்கள் ஏற்படுகின்றன, அவை சமூக விளைவுகளை ஏற்படுத்தக்கூடும். ஹைட்ரோமீட்டியர் உருவாக்கம் மற்றும் வடிவங்கள் மேற்பரப்பு பதற்றத்தின் விளைவுகள் காரணமாக திரவ நீர் துளிகளின் வடிவம் பொதுவாக கோள வடிவமாக இருக்கும். துளியின் அளவைப் பொறுத்து, விழும் துளியைக் கடந்து பாயும் காற்றின் உராய்வு துளியின் அடிப்பகுதியை சற்று கோளமற்றதாக மாற்றக்கூடும். இருப்பினும், திடமான பனி பொதுவாக நல்ல கோள வடிவங்களாக உருவாகாது. பனிக்கட்டி படிகங்கள் படிதல் மூலம் அறுகோண கட்டமைப்புகளை உருவாக்க விரும்புகின்றன, ஆனால் விளிம்பில் ஒற்றைப்படை வடிவங்களை உருவாக்கலாம் அல்லது கிராபெல்லில் திரட்டப்படலாம். பனித் துகள்களின் வடிவம் பெரும்பாலும் அவை உருவாகும் வெப்பநிலை மற்றும் மேற்பரப்பைப் பொறுத்தது. மேற்பரப்பு பெரும்பாலும் புதுப்பித்தல் பகுதிகளில் உள்ள வேகத்தைப் பொறுத்தது. உயர் அப்ட்ராஃப்ட் பகுதிகளில், அதிக ஹைட்ரோமீட்டர்கள் உருவாகின்றன. கிராபெல் பெரும்பாலும் பலவீனமான அப்டிராஃப்ட் பகுதிகளில் காணப்படுகிறது. குறைந்த உயரத்தில் பெரிய துகள்கள் மோதி சிறிய துகள்களுடன் ஒருங்கிணைக்கப்படுவதால் துகள்களின் அளவு அதிகரிக்கும் உயரத்துடன் குறைகிறது. மேக நுண் இயற்பியலுக்கு மேம்படுத்தல்கள் முக்கியமானவை என்பதால், வெப்பச்சலன அளவுரு திட்டங்கள் நுண் இயற்பியலை எவ்வாறு பாதிக்கலாம் என்பதையும் கருத்தில் கொள்ள வேண்டும். துகள் அளவு விநியோகத்தின் அளவுருவில் சிறிய பிழைகள் முனைய வேகத்தின் கணக்கீட்டில் பெரிய தாக்கத்தை ஏற்படுத்தும். துகள்களின் கலவை, அளவு மற்றும் எண்ணிக்கை செறிவு அடுக்கு மற்றும் வெப்பச்சலன பகுதிகளில் வியத்தகு முறையில் மாறுபடும். வெப்பமண்டல சூறாவளிகளின் அவதானிப்புகளிலிருந்து பெறப்பட்ட துகள் வீழ்ச்சி வேகம் நடு அட்சரேகை அமைப்புகளிலிருந்து பெறப்பட்டவற்றிலிருந்து கணிசமாக வேறுபடுகிறது. சூறாவளிகளை மாற்றியமைப்பதற்கான சாத்தியக்கூறுகள் குறித்து பல ஆய்வுகள் செய்யப்பட்டுள்ளன, இதனால் அவை அழிவுகரமானதாக இருக்காது. ரோசன்ஃபெல்ட் மற்றும் பலர். (2007) கத்ரீனா சூறாவளியின் (2005) சாத்தியமான மாற்றங்களை ஆய்வு செய்தது. அவர்கள் சூறாவளியின் வெளிப்புற பகுதிகளில் அனைத்து சூடான மழை உருவாக்கத்தையும் அடக்கி சூறாவளியின் விதைப்பை உருவகப்படுத்தினர். தங்கள் உருவகப்படுத்துதலில் விதைக்கப்பட்ட சூறாவளி ஆரம்பத்தில் விதைப்பு பகுதியில் மேற்பரப்பு காற்றை பலவீனப்படுத்தியதாக அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். சூறாவளியின் கண் இறுதியில் சுருங்கி வலுவடைந்தது, ஆனால் மொத்த காற்று மண்டலத்தின் சராசரி பலவீனமாக இருந்தது. இந்த சிறந்த சூழ்நிலையில், விதைப்பு சூறாவளி-சக்தி காற்றை 25 சதவீதம் குறைத்ததாக அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். ரங்கோ மற்றும் ஹோப்ஸ் (2005) வெப்பமண்டல வெப்பச்சலன அமைப்புகளின் இருப்பிட அளவீடுகளில் பெறப்பட்டது. திரவ நீர் உள்ளடக்கம் அடிபயாடிக் மதிப்புகளுக்குக் குறைவாக இருப்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இது புதிதாக உருவாக்கப்பட்ட மேம்படுத்தல்களில் கூட உண்மையாக இருந்தது, மோதல்-ஒருங்கிணைப்பு மற்றும்/அல்லது நுழைவு கலவை திரவ நீரை அகற்றுவதற்கான திறமையான முறைகள் என்று கூறுகிறது. மேகத் தளத்திலிருந்து 2 முதல் 4 கிமீ உயரத்தில் பயனுள்ள ஆரம் குறையத் தொடங்கியது என்று அவர்கள் குறிப்பிட்டனர், இது சூடான மழை செயல்முறைக்கு காரணம் என்று அவர்கள் கூறுகின்றனர். - 4 டிகிரி செல்சியஸ் மற்றும்-10 டிகிரி செல்சியஸ் வெப்பநிலையில் பனி செயல்முறைகள் முக்கியமானவையாக மாறின, மேலும் அவை ஊசிகள், உறைந்த சொட்டுகள் மற்றும் உறைகள் உள்ளிட்ட பல்வேறு வடிவங்களை புகைப்படம் எடுத்தன. வளரும் மேகங்களில், துகள் அளவு பெரும்பாலும் விளிம்பில் வளரும் என்று குறிப்பிடப்பட்டது. டோக்கே மற்றும் பலர். (2008) மேற்பூச்சு சூறாவளிகளில் மழைத்துளி அளவு விநியோகம் குறித்து ஆய்வு செய்தார். பெரிய சொட்டுகள் இருந்தாலும் சிறிய மற்றும் நடுத்தர அளவிலான சொட்டுகளின் அதிக செறிவுகளை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். மொத்த நீர்த்துளிகளின் எண்ணிக்கை 600 முதல் 1000 மீ−3 வரை இருந்தது, திரவ நீர் அளவு சுமார் 1 கிராம் மீ−3 ஆகவும், மழை விகிதம் ஒரு மணி நேரத்திற்கு சுமார் 20 மிமீ ஆகவும் இருந்தது. நீர்த்துளிகளின் சராசரி நிறை விட்டம் ~ 1.6 மிமீ மற்றும் பதிவு செய்யப்பட்ட அதிகபட்ச விட்டம் 4.11 மிமீ ஆகும். இடைநிலை மற்றும் வெப்பமண்டல புயல்களுக்கு இடையிலான நுண் இயற்பியலில் உள்ள வேறுபாடுகள் காரணமாக வெப்பமண்டல சூறாவளிகளிலிருந்து முந்தைய மழை விகித மதிப்பீடுகள் குறைத்து மதிப்பிடப்பட்டிருக்கலாம் என்று முடிவுகள் சுட்டிக்காட்டுகின்றன. அமேசானில் உள்ள வெப்பமண்டல மேகங்களின் நுண் இயற்பியலின் உள்ளிருப்பு அளவீடுகள், வலுவான அப்ட்ராஃப்ட்களின் பகுதிகளில் பலவீனமான அப்ட்ராஃப்ட்களை விட சிறிய சூப்பர் குளிரூட்டப்பட்ட நீர் துளிகள் அல்லது பனி துகள்கள் உள்ளன என்பதைக் காட்டுகின்றன. அடுக்கு வடிவ அன்வில் பகுதிகளில், கிராபெலுக்குள் திரட்டுவது முக்கிய வளர்ச்சி பொறிமுறையாக இருந்தது. சூடான மழை செயல்முறைகள், விளிம்பு அல்லது திரட்டல் ஆகியவை புதுப்பித்தல் பகுதிகளில் வளர்ச்சியின் முதன்மை பொறிமுறையாக இருக்கிறதா என்பதை புதுப்பித்தலின் வேகம் தீர்மானிக்கிறது. ஹேம்ஸ்ஃபீல்ட் மற்றும் பலர். (2002) வெப்பமண்டல வெப்பச்சலனத்தின் நுண் இயற்பியலையும் பார்த்தனர், ஆனால் அவை தங்களை அடுக்கு வடிவப் பகுதிகளுக்கு மட்டுப்படுத்தின. அவர்கள் பல வடிவங்கள் மற்றும் அளவுகளின் பனி துகள்களைக் கவனித்தனர். குறிப்பாக, வளைந்த துகள்கள் வெப்பச்சலனப் பகுதிகளுக்கு அருகில் காணப்பட்டன, சிறிய கோளங்கள் "நிலையற்ற வெப்பச்சலனப் பகுதிகளில்" காணப்பட்டன, மேலும் குறைந்த வெப்பநிலையில் சிரஸ் படிகங்கள் உருவாகின என்று அவர்கள் குறிப்பிட்டனர். அவர்கள் துகள் அளவு விநியோகங்களை உருவாக்கி, அவை குறிப்பாக காமா விநியோகங்களுக்கு நன்கு பொருந்துகின்றன என்றும், அதிவேக விநியோகங்களுக்கு சற்று குறைவாகவே பொருந்துகின்றன என்றும் குறிப்பிட்டனர். அவற்றின் முடிவுகள் மத்திய அட்சரேகை அமைப்புகளிலிருந்து பெறப்பட்ட முடிவுகளைப் போலவே இருந்தன என்று அவர்கள் குறிப்பிட்டனர். அளவுருக்கள் பல வேறுபட்ட மேகக்கணி நுண் இயற்பியல் அளவுருக்கள் திட்டங்கள் உள்ளன. திட்டத்தின் நுட்பத்தைப் பொறுத்து, பனி-கட்ட வகைகளின் எண்ணிக்கை மாறுபடும். பல திட்டங்கள் குறைந்தது மூன்று பிரிவுகளைப் பயன்படுத்துகின்றனஃ கிளவுட் ஐஸ், கிராபெல் மற்றும் ஸ்னோ. பனிக்கட்டியை வெவ்வேறு வகைகளாக வகைப்படுத்துவது அவசியம், ஏனெனில் வெவ்வேறு வகையான பனிக்கட்டிகள் வெவ்வேறு வேகங்களில் விழும். பொதுவாக, நுண் இயற்பியல் திட்டங்கள் வீழ்ச்சி வேகத்திற்கு வெகுஜன எடையுள்ள சராசரியைப் பயன்படுத்தும். மெக்ஃபார்க்கர் மற்றும் பிளாக் (2004) வெவ்வேறு அளவுருக்கள் முறைகள் ஹைட்ரோமீட்டர்களின் வியத்தகு முறையில் வெவ்வேறு முனைய வேகங்களில் விளைகின்றன என்பதைக் காட்டியது. தீவிரம் மேக ஒடுக்க அணுக்கருக்கள் (சி. சி. என்) இருப்பது மேகத்தில் உருவாகும் மேக சொட்டுகளின் எண்ணிக்கையை பாதிக்கிறது; சி. சி. என் எவ்வளவு அதிகமாக இருக்கிறதோ, அவ்வளவு மேகத் துளிகள் உருவாகும். சிசிஎன் செறிவில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் மற்றும் மேக வீழ்ச்சி விநியோகத்தில் அவற்றுடன் தொடர்புடைய மாற்றங்கள் ஒரு சூறாவளிக்குள் ஆற்றலை மறுவிநியோகம் செய்யலாம். இது 1960 களில் அறியப்பட்டது, இது விஞ்ஞானிகள் சிசிஎன் சேர்ப்பதன் மூலம் குறைந்த தீவிரமான சூறாவளிகளை உற்பத்தி செய்வதன் மூலம் சூறாவளிகளை மாற்றியமைக்க முடியும் என்று சிந்திக்க வழிவகுத்தது. கண் சுவருக்கு வெளியே சில்வர் அயோடைடுடன் விதைப்பதன் மூலம் சூப்பர் குளிரூட்டப்பட்ட நீரை உறையவைக்கும், அதிக மறைந்த வெப்பத்தை வெளியிடும் மற்றும் வெப்பச்சலனத்தை அதிகரிக்கும் என்று முன்மொழியப்பட்டது. வெப்பமண்டல சூறாவளியில் சூப்பர் குளிரூட்டப்பட்ட நீர் இல்லாததால் இந்த முறை இறுதியில் தோல்வியடைந்தது. ஒரு வித்தியாசமான அணுகுமுறை மேகங்களை அதிக எண்ணிக்கையிலான சிறிய ஹைக்ரோஸ்கோபிக் ஏரோசோல்களுடன் விதைக்கிறது. அதிக எண்ணிக்கையிலான சி. சி. என் சிறிய மழைத்துளிகள், குறைந்த மோதல்-ஒருங்கிணைப்பு மற்றும் குறைந்த மழைப்பொழிவுக்கு வழிவகுக்கிறது. இந்த நீர் உறைபனி மட்டத்திற்கு மேலே கடத்தப்படுகிறது, இது மேல் வளிமண்டலத்தில் வெப்பமடைவதற்கும் அதிக வெப்பச்சலனத்திற்கும் வழிவகுக்கிறது. சூறாவளி தீவிரத்தில் அதிகரித்த சிசிஎன் விளைவுகள் குறித்து பல மாடலிங் ஆய்வுகள் உள்ளன. ரோசன்ஃபெல்ட் மற்றும் பலர் (2007) கத்ரீனா சூறாவளியை உருவகப்படுத்த வானிலை ஆராய்ச்சி மாதிரியைப் (டபிள்யூஆர்எஃப்) பயன்படுத்தினர், பின்னர் அதிக எண்ணிக்கையிலான சிசிஎன் சேர்ப்பதன் விளைவுகளை தோராயமாக மதிப்பிடுவதற்கு சூடான மழை செயல்முறைகளை அணைத்தனர். குறைந்தபட்ச மைய அழுத்தம் மற்றும் அதிகபட்ச காற்றின் வேகம் உள்ளிட்ட கட்டுப்பாட்டு ஓட்டத்தில் கத்ரீனாவின் முக்கிய அம்சங்களை உருவகப்படுத்துவதில் அவர்கள் வெற்றி பெற்றதாக அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். சூடான மழை செயல்முறைகள் அகற்றப்பட்டபோது, மேக நீர் உள்ளடக்கம் இயற்கையாகவே அதிகரித்தது மற்றும் மழை நீர் உள்ளடக்கம் குறைந்தது. சூடான மழை அடக்கம் சூறாவளியின் வெப்ப இயக்கவியல் கட்டமைப்பையும் மாற்றுகிறதுஃ சூறாவளியின் வெளிப்புற விளிம்பில் குறைந்த அளவில் வெப்பநிலை குறைகிறது. பின்னர், மத்திய அழுத்தத்துடன் உச்சக் காற்றும் குறைந்தது. ஜு மற்றும் ஜாங் (2006) 1998 சூறாவளி போனி உருவகப்படுத்த ஒரு மெசோஸ்கேல் மாதிரியைப் பயன்படுத்தினர். தங்கள் கட்டுப்பாட்டு ஓட்டத்தால் கவனிக்கப்பட்ட சூறாவளியை நியாயமான முறையில் உருவகப்படுத்த முடிந்தது என்று அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். நுண் இயற்பியலில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் சூறாவளியை எவ்வாறு பாதிக்கின்றன என்பதை ஆராய அவர்கள் தொடர்ச்சியான உணர்திறன் சோதனைகளை நடத்தினர். பல்வேறு உணர்திறன் ஓட்டங்கள் பனி செயல்முறைகளின் விளைவுகளில் கவனம் செலுத்தப்பட்டன. வெப்பமண்டல சூறாவளிகள் பனி கட்ட செயல்முறைகளுக்கு தீவிரம் மற்றும் முக்கிய கட்டமைப்புகளில் ஒரு பெரிய உணர்திறனை வெளிப்படுத்துகின்றன என்று அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். பனி செயல்முறைகள் அகற்றப்படுவதால், பெர்கரோன் செயல்முறை இல்லாமல் சூறாவளியின் தீவிரம் குறைகிறது. கிராபெல் செயல்முறைகள் அகற்றப்படும்போது, புயல் பலவீனமடைகிறது, ஆனால் அனைத்து பனி செயல்முறைகளும் அகற்றப்படும் போது அல்ல. மேலும் ஆவியாதல் நிறுத்தப்படும்போது, புயலின் தீவிரம் வியத்தகு அளவில் அதிகரிக்கிறது. வெப்பமண்டல சூறாவளிகளைப் பெருக்குவதில் உருகுதல் மற்றும் ஆவியாதல் செயல்முறைகள் முக்கியம் என்று அவர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள். வெவ்வேறு சூழ்நிலைகளுக்கு வெவ்வேறு குமுலஸ் அளவுருக்கள் திட்டங்கள் பெறப்பட்டன. பெட்ஸ்-மில்லர் திட்டம் (அல்லது வழித்தோன்றல் பெட்ஸ்-மில்லர்-ஜாஞ்சிக்) உள்ளூர் செங்குத்து வெப்பநிலை மற்றும் ஈரப்பத கட்டமைப்புகள் யதார்த்தமாக இருப்பதை உறுதி செய்ய முயற்சிக்கிறது. வெப்பமண்டல சூறாவளிகளை உருவகப்படுத்தும் போது பெட்ஸ்-மில்லர் (-ஜான்ஜிக்) திட்டம் பெரும்பாலும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. டேவிஸ் மற்றும் போசார்ட் (2002) சூறாவளி டயானாவை (1984) உருவகப்படுத்தினர், இது வெப்பமண்டலத்திற்கு வெளியே மாற்றத்திற்கு உட்பட்டது. அவர்கள் பெட்ஸ்-மில்லர்-ஜான்ஜிக் குமுலஸ் அளவுருவை இரண்டு வழிகளில் பயன்படுத்தினர்ஃ ஒன்று நடு அட்சரேகை அமைப்புகளுக்கு அமைக்கப்பட்ட அளவுருக்கள் மற்றும் மற்றொன்று வெப்பமண்டல அமைப்புகளுக்கு. இடை அட்சரேகை அமைப்புகளுக்கு அளவுரு திட்டம் அமைக்கப்படும்போது உருவகப்படுத்துதல் மிகவும் யதார்த்தமான பாதை மற்றும் புயல் தீவிரத்தை உருவாக்குகிறது என்பதை அவர்கள் கவனிக்கிறார்கள். இருப்பினும், வெப்பமண்டல உருவகப்படுத்துதல் மிகவும் யதார்த்தமான மழைப்பொழிவை உருவாக்குகிறது. பட்நாயக் மற்றும் கிருஷ்ணமூர்த்தி (2007) சூறாவளியின் தீவிரத்தில் மேக நுண் இயற்பியலின் தாக்கத்தை மதிப்பிடுவதற்காக 2004 ஆம் ஆண்டின் சார்லி சூறாவளியை உருவகப்படுத்தினர். பாதை, தீவிரம், வேகம் மற்றும் மழைப்பொழிவு ஆகியவற்றை உருவகப்படுத்துவதில் தங்கள் கட்டுப்பாட்டு ஓட்டம் வெற்றிகரமாக இருந்ததாக அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். அவர்கள் நாசாவின் கோடார்ட் விண்வெளி விமான மையத்தின் நுண் இயற்பியல் திட்டத்தை பயன்படுத்தினர். இந்த திட்டம் மேக நீரின் ஐந்து வெவ்வேறு வகைப்பாடுகளைப் பயன்படுத்துகிறதுஃ திரவ மேக நீர், மேக பனி, மழை நீர், பனி மற்றும் ஆலங்கட்டி/கிராபெல். இது சூப்பர் குளிரூட்டப்பட்ட தண்ணீரையும் அனுமதிக்கிறது. வீழ்ச்சி வேகம் மற்றும் இடைமறிப்பு அளவுருக்கள் வெப்பமண்டல சூறாவளியின் தீவிரத்தை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பதைக் காட்ட அவர்களின் ஆய்வு முயற்சிகள். மழைப்பொழிவு துகள்களின் அளவு விநியோகம் பின்வருமாறு அளவிடப்படுகிறதுஃ N (D) = N0e − λDdD இங்கு N என்பது கொடுக்கப்பட்ட விட்டம் D மற்றும் D + dD க்கு இடையிலான மழைப்பொழிவு துகள்களின் எண்ணிக்கை, N0 என்பது இடைமறிப்பு அளவுரு, λ என்பது சாய்வு அளவுரு, மற்றும் D என்பது துகள்களின் விட்டம். அவர்கள் ஒரே மாதிரியையும் நுண் இயற்பியல் திட்டத்தையும் பயன்படுத்தினர், முக்கியமானவை எவை என்பதைப் புரிந்துகொள்ள வெவ்வேறு நுண் இயற்பியல் வழிமுறைகளை முடக்கினர். நுண் இயற்பியல் திட்டத்தில் செய்யப்பட்ட மாற்றங்கள் சூறாவளியின் தீவிரத்தை வியத்தகு முறையில் பாதித்தன என்பதை அவர்கள் குறிப்பிடுகின்றனர். உருகுவது அடக்கப்பட்டபோது அல்லது ஆவியாதல் அனுமதிக்கப்படாதபோது மிகவும் தீவிரமான சூறாவளிகள் இருந்தன. துகள்களை உருக்க அல்லது ஆவியாக்குவதற்குத் தேவையான ஆற்றலை காற்று நெடுவரிசையை சூடாக்க பயன்படுத்தலாம், இது வெப்பச்சலனத்தை அதிகரித்து வலுவான புயலுக்கு வழிவகுக்கிறது என்று அவர்கள் இதை விளக்குகிறார்கள். பலவீனமான உருவகப்படுத்தப்பட்ட புயலின் போது, பனி மற்றும் கிராபெல் துகள்களின் வீழ்ச்சி வேகம் அதிகரிக்கப்பட்டது. வீழ்ச்சியின் அதிகரித்த விகிதமும் ஆவியாதலை அதிகரித்தது, இதனால் வெப்பச்சலனம் பலவீனமடைந்தது. இடைமறிப்பு அளவுருவில் ஏற்பட்ட மாற்றங்கள் சிறிய மாற்றத்தைக் காட்டின. துகள்களின் மொத்த எண்ணிக்கை வெவ்வேறு அளவிலான துகள்களுக்கு இடையிலான ஒப்பீட்டு விநியோகத்தைப் போல முக்கியமல்ல என்பதை இது குறிக்கிறது. மேக நுண் இயற்பியல் சூறாவளி பாதையை எவ்வாறு பாதிக்கிறது என்பதை முதன்மையாகப் பார்த்த தொடர்ச்சியான உருவகப்படுத்துதல்கள், சப் கிரிட் அளவிலான கொந்தளிப்பான கலவை அளவுரு திட்டங்கள் சூறாவளி உருவகப்படுத்துதலின் தீவிரத்தை அதன் பாதையை விட அதிகமாக பாதித்தன என்பதையும் வெளிப்படுத்தியது. டிராக் முக்கிய இலக்கு அல்ல என்றாலும், ரோசன்ஃபெல்ட் மற்றும் பலர் (2007) இரண்டு படைப்புகள் தங்கள் உருவகப்படுத்துதல்களில் அதிக அளவு ஏரோசோல்களைச் சேர்ப்பதன் மூலம் சூடான மழையை அடக்குவது வெப்பமண்டல சூறாவளியை கிழக்கு நோக்கி திசை திருப்பும் என்று குறிப்பிட்டனர். சூ மற்றும் ஜாங் (2006) சூறாவளி பாதை மேக நுண் இயற்பியல் செயல்முறைகளுக்கு உணர்திறன் இல்லை என்று தெரிவிக்கிறது, மிகவும் பலவீனமான புயல்களைத் தவிர, அவை கிழக்கு நோக்கி தள்ளப்பட்டன. தொடர்ச்சியான உணர்திறன் ஆய்வுகளில், பட்நாயக்கும் கிருஷ்ணமூர்த்தியும் சூறாவளி பாதையில் நுண் இயற்பியல் செயல்முறைகள் சிறிய விளைவைக் கொண்டுள்ளன என்று முடிவு செய்கிறார்கள். டேவிஸ் மற்றும் போசார்ட் (2002) மற்றவற்றுடன், வெப்பமண்டல புயல் பாதையில் குமுலஸ் அளவுருவின் விளைவுகளைக் கருத்தில் கொண்டனர். ட்ரோபோபாஸில் சாத்தியமான வோர்டிஸிட்டியில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் காற்று மண்டலத்தில் மாற்றங்களை ஏற்படுத்தும் என்று அவர்கள் கண்டறிந்தனர். குறிப்பாக, வெவ்வேறு திட்டங்கள் சாத்தியமான வோர்டிஸிட்டியை அளவுருவாக மாற்றுவதற்கான வெவ்வேறு முறைகளைக் கொண்டுள்ளன, இதன் விளைவாக வெவ்வேறு தடங்கள் உள்ளன. பெட்ஸ்-மில்லர்-ஜான்ஜிக் மற்றும் கிரில் திட்டங்கள் கெய்ன்-ஃபிரிட்ஷை விட மேற்கு நோக்கிய பாதையை உருவாக்கியது என்பதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். கெய்ன்-ஃபிரிட்ச் திட்டம் புயலை மிக விரைவாக தீவிரப்படுத்த முனைந்தது, ஆனால் அவதானிப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறந்த பாதையை உருவாக்கியது. மிகவும் தீவிரமான புயல்களின் உருவகப்படுத்தப்பட்ட தடங்கள் பலவீனமான புயல்களுடன் ஒப்பிடும்போது கிழக்கே தொலைவில் இருக்கும். டேவிஸ் மற்றும் போசார்ட் ஆகியோர் தங்கள் முடிவுகள் குமுலஸ் அளவுருக்கள் குறித்த முந்தைய உணர்திறன் ஆய்வுகளிலிருந்து வேறுபடுகின்றன என்றும் சுட்டிக்காட்டுகின்றனர், இது பெட்ஸ்-மில்லர்-ஜாஞ்சிக் திட்டம் சிறந்த முடிவுகளைக் கொண்டிருப்பதைக் கண்டறிந்தது. ஆய்வுகளுக்கு இடையிலான கட்ட இடைவெளியில் உள்ள வேறுபாடுகளுக்கு அவர்கள் இந்த வேறுபாட்டைக் கூறுகின்றனர். ஃபோவெல் மற்றும் சு (2007) சூறாவளி பாதையில் மேக நுண் இயற்பியலின் தாக்கங்களை குறிப்பாகப் பார்த்த முதல் கட்டுரை வெளியிடப்பட்டது. வெவ்வேறு மைக்ரோஃபிசிகல் அளவுருக்கள் மற்றும் வெப்பச்சலன திட்டங்கள் சூறாவளிப் பாதையை எவ்வாறு மாற்றுகின்றன என்பதைப் பார்க்க அவர்கள் ரீட்டா சூறாவளியின் (2005) உருவகப்படுத்துதல்களையும் ஒரு சிறந்த சூறாவளி உருவகப்படுத்துதலையும் பயன்படுத்துகின்றனர். அவர்கள் கெஸ்லர் (கே), லின் மற்றும் பலரின் விளைவுகளை ஒப்பிட்டனர். (எல்), மற்றும் மூன்று வகுப்பு டபிள்யூ. ஆர். எஃப் ஒற்றை தருணம் (டபிள்யூ. எஃப். ஆர் 3) திட்டங்கள், கைன்-ஃபிரிட்ச் (கே. எஃப்), கிரெல்-தேவேனி (ஜி. டி), மற்றும் பெட்ஸ்-மில்லர்-ஜாஞ்சிக் (பி. எம். ஜே) வெப்பச்சலன அளவுரு திட்டங்களின் விளைவுகளுடன் இணைந்து. டபிள்யூஎஸ்எம்3 நுண் இயற்பியல் திட்டம் பிஎம்ஜே வெப்பச்சலனத்துடன் இணைக்கப்பட்டபோது ரீட்டாவின் பாதையை மிகவும் ஒத்த மாதிரியாக உருவகப்படுத்திய சூறாவளி. மிக மோசமான உருவகப்படுத்தப்பட்ட பாதை கே மைக்ரோஃபிசிக்ஸ் கே. எஃப் வெப்பச்சலனத்துடன் இணைக்கப்பட்டபோது, இது ஒரு பலவீனமான புயலை உருவாக்கியது, இது உண்மையான புயலுக்கு மேற்கே நன்கு கண்காணிக்கப்பட்டது. நுண் இயற்பியல் மற்றும் குமுலஸ் வெப்பச்சலன அளவுரு திட்டங்களை வெறுமனே மாற்றுவதன் மூலம் பரவுவது தேசிய சூறாவளி மைய குழுமத்தைப் போலவே சூறாவளி தடங்களிலும் பரவியது. நுண் இயற்பியல் அளவுருக்களுக்கிடையேயான மிகப்பெரிய வேறுபாடு என்னவென்றால், கே எந்த பனி நிலைகளையும் உள்ளடக்கவில்லை என்பதையும் அவர்கள் கவனிக்கிறார்கள். மழைத்துளிகளின் கோள இயல்புடன் ஒப்பிடும்போது மேகம் பனி மற்றும் பனியின் படிக இயல்புக்கு இடையிலான வேறுபாடுகள் மற்றும் கிராபெலின் அரை கோள வடிவம் ஆகியவை உறைந்த நீரை அளவுருக்களில் சேர்க்கும்போது வெவ்வேறு வீழ்ச்சி வேகங்களை உருவாக்கும். அவர்கள் ரீட்டா உருவகப்படுத்துதல்களில் மிகவும் துல்லியமான உறுப்பினரைப் பயன்படுத்தி, நுண் இயற்பியலை மாற்றினர், இதனால் பனி துகள்களின் வீழ்ச்சி வேகம் அதே வெகுஜனத்துடன் திரவ மழைத்துளிகள் போல அதே வீழ்ச்சி வேகத்தைக் கொண்டிருக்கும். இது சூறாவளியின் பாதையை மாற்றியது, இதனால் அது கே திட்டத்தைப் போலவே மேற்கே மேலும் கண்காணிக்கப்பட்டது என்று அவர்கள் தெரிவிக்கின்றனர். ரீட்டா சூறாவளியை உருவகப்படுத்துவதோடு மட்டுமல்லாமல், ஃபோவெல் மற்றும் சு (2007) ஆகியவையும் முன்பு போலவே அதே உருவகப்படுத்துதல்களைச் செய்தன, ஆனால் ஒரு சிறிய கட்ட அளவில், இதனால் குமுலஸ் அளவுரு தேவைப்படவில்லை. கே திட்டத்தால் உருவாக்கப்பட்ட சூறாவளி மற்றவர்களை விட பலவீனமாக இருப்பதாகவும், மிகவும் மேற்கு நோக்கிய பாதையைக் கொண்டிருப்பதாகவும் அவர்கள் கண்டறிந்தனர். வெவ்வேறு திட்டங்களில் உள்ள வெவ்வேறு மறைமுக மைக்ரோஃபிசிகல் அனுமானங்கள் முன்னறிவிப்பு நேர அளவுகளில் சூறாவளி பாதையை மாற்றும் என்று அவர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள். பொதுவாக, அவற்றின் முடிவுகள் பெரிய அளவிலான சூறாவளிகள் மேலும் மேற்கு நோக்கி கண்காணிக்கும் என்று கூறுகின்றன, இது "பீட்டா சறுக்கலுடன்" ஒத்துப்போகிறது. பெரிய அளவிலான ஓட்டம் இல்லாமல், மாறுபட்ட கோரியோலிஸ் அளவுருவுடன் ஒரு சிறந்த சூறாவளிகள் உருவாக்கப்பட்டபோது, சூறாவளிகள் இன்னும் வடகிழக்கு திசையில் வடக்கு-வடகிழக்கு திசையில் நகர்வதை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இருப்பினும், வெவ்வேறு நுண் இயற்பியல் திட்டங்கள் வெவ்வேறு திசைகளில் கண்காணிக்கப்பட்டன. பெரிய அளவிலான ஓட்டம் இல்லாததால், பாதையில் உள்ள வேறுபாடுகள் நுண் இயற்பியலில் ஏற்படும் மாற்றங்களால் ஏற்படும் சுழல் இயக்கத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்களைக் குறிக்கின்றன என்று அவர்கள் முடிவு செய்கிறார்கள். ஒரு நிலையான எஃப்-பிளேன் பரிசோதனையில், புயல்களின் இயக்கம் எதுவும் இல்லை. என். டபிள்யூ. எஸ் ஒருமித்த மாதிரி முடிவுகளுக்கிடையேயான மாறுபாடுகள் முதன்மையாக வெவ்வேறு மாதிரிகள் அவற்றின் கிளவுட் மைக்ரோஃபிசிக்ஸ் மற்றும் பிற சப் கிரிட்-ஸ்கேல் செயல்முறைகளை எவ்வாறு அளவிடுகின்றன என்பதன் காரணமாக இருக்கலாம் என்பதை அவர்கள் கவனிக்கிறார்கள். சமீபத்தில், ஃபோவல் மற்றும் பலர். (2009) சிறந்த சூழலில் சூறாவளிகளைப் பற்றிய ஒரு மாதிரி ஆய்வை நடத்தியது. இந்த மாதிரி நிலையான கடல் மேற்பரப்பு வெப்பநிலையைக் கொண்டிருந்தது, பின்னணி காற்று இல்லை, ஆனால் பூமியின் சுழற்சியுடன் இருந்தது. பின்னர் அவர்கள் பல்வேறு நுண் இயற்பியல் திட்டங்களுடன் ஒரு சுழலை செருகியதுடன், தடங்கள் வேறுபட்டிருப்பதைக் குறிப்பிட்டனர். அவர்கள் F07 போன்ற அதே நுண் இயற்பியல் திட்டங்களைப் பயன்படுத்தினர், மேலும் F07 ஐப் போலவே K புயலும் மற்ற நுண் இயற்பியல் திட்டங்களுடன் உற்பத்தி செய்யப்பட்ட புயலை விட வேகமாக மேலும் மேற்கு நோக்கி நகர்ந்தது என்று குறிப்பிட்டார். ஃபியோரினோ மற்றும் எல்ஸ்பெர்ரி (1989) நடத்திய முந்தைய ஆய்வில், புயலின் வெளிப்புறத்தில் உள்ள தொடுகோடுகளை மாற்றுவதன் மூலம் சூறாவளி பாதை மற்றும் வேகத்தை மாற்ற முடியும் என்று காட்டுகிறது, ஏனெனில் அவை பீட்டா கைர்களின் நோக்குநிலை மற்றும் வலிமையை தீர்மானிக்க உதவியது. கே நுண் இயற்பியல் அளவுருவுடன் கூடிய எஃப்09 புயல் மிகப்பெரிய கண் மற்றும் பெரிய ஆரங்களில் வலுவான காற்றைக் கொண்டிருந்தது, அதே நேரத்தில் எல் புயல் மிகவும் தீவிரமாக இருந்தது மற்றும் டபிள்யூஎஸ்எம்3 மிகவும் கச்சிதமான கண்ணைக் கொண்டிருந்தது. வலுவான வெளிப்புறக் காற்றுடன் கூடிய புயல், பலவீனமான காற்றுடன் கூடிய புயல்களை விட வடமேற்கில் அதிகமாகப் பாதித்தது என்று F09 குறிப்பிட்டது. ஹைட்ரோஸ்டேடிக் சமநிலையில் உள்ள வளிமண்டலத்துடன் இதை விளக்க முடியும் என்று அவர்கள் கருதுகின்றனர். ஹைட்ரோஸ்டேடிக் சமநிலையில் இருக்கும் வளிமண்டலத்தை எடுத்துக் கொண்டால், சராசரி நெடுவரிசை மெய்நிகர் வெப்பநிலை மேற்பரப்பு அழுத்தத்திற்கு மிகவும் பங்களிக்கிறது. மூன்று F09 புயல்களின் மெய்நிகர் வெப்பநிலை வேறுபட்டது, கெஸ்லர் புயல் மற்ற புயல்களை விட பல டிகிரி வெப்பமான வெப்பநிலையைக் கொண்டுள்ளது. காற்று ரேடியல் அழுத்த சாய்வுகளால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது, அவை வெப்பநிலை சாய்வுகளுடன் தொடர்புடையவை. எனவே, மெய்நிகர் வெப்பநிலையில் பெரிய ரேடியல் மாறுபாட்டைக் கொண்ட புயல்கள் வலுவான வெளிப்புறக் காற்றைக் கொண்டிருக்கும். மாதிரிகளுக்கிடையேயான வெப்பநிலை வேறுபாடுகளை கதிர்வீச்சு வெப்பம் மற்றும் குளிரூட்டலின் மாற்றத்தால் விளக்க முடியும். கே மைக்ரோஃபிசிக்ஸ் திட்டம் மற்றவர்களை விட மெதுவாக இருந்த துகள் வீழ்ச்சி வேகத்தை உருவாக்கியது, இதன் மூலம் அதன் அன்வில் அளவை அதிகரிக்கிறது. அன்விலின் அளவைப் பாதிக்கும் மிக முக்கியமான காரணி முனைய திசைவேகம் என்றும், துகள்களின் முனைய திசைவேகம் அவற்றின் வடிவியல், அடர்த்தி மற்றும் அளவைப் பொறுத்தது என்றும் F09 தெரிவிக்கிறது. அன்வில் மற்றும் உள்வரும் மற்றும் வெளிப்படும் கதிர்வீச்சுக்கு இடையிலான தொடர்புகள் ரேடியல் வெப்பநிலை சாய்வை மாற்றுகின்றன, இது பாதை திசையில் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. ஃபோவெல் மற்றும் பலர். நுண் இயற்பியல் திட்டங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பது அன்வில்லில் உள்ள துகள்களின் முனைய வேகங்களில் மாற்றங்களுக்கு வழிவகுக்கும், இது அன்வில்லின் அளவு அதிகரிக்கவோ அல்லது குறையவோ வழிவகுக்கும் என்று முடிவு செய்யுங்கள். கனமான துகள்களை உருவாக்கும் திட்டங்கள் வேகமாக விழும் (கே போன்றவை) மோசமான முடிவுகளைத் தருகின்றன. மைக்ரோஃபிசிக்ஸால் ஆரம்பத்தில் ஏற்படும் புயல் பாதை அல்லது வேகத்தில் ஏற்படும் மாற்றங்கள் திசைமாற்றி ஓட்டம் அல்லது கடல் மேற்பரப்பு வெப்பநிலை போன்ற பிற மாறும் காரணிகளால் பெருக்கப்படலாம் என்று எச்சரிப்பதன் மூலம் அவர்கள் முடிக்கிறார்கள். குறிப்புகள் வெப்பமண்டல சூறாவளிகள்