The vertical profiles of temperature and relative humidity associated with deep convection over tropical oceans

Kaikkia syvän kostean konvektion esiintymiseen vaikuttavia tekijöitä ei vielä täysin ymmärretä. Nämä tekijät tulisi ymmärtää, jotta syvän konvektion esiintymistä voitaisiin ennustaa paremmin. Tiedetään, että syvä konvektio riippuu lämpötilan ja suhteellisen kosteuden pystyjakaumista. Koska tropiikissa lämpötilan keskimääräinen vaihtelu vaakasuunnassa on pientä, olisi tärkeää ymmärtää mitkä ilmakehän prosessit aiheuttavat lämpötilan ja suhteellisen kosteuden anomalioita tropiikissa. Yksi tällainen tärkeä prosessi on syvä konvektio itse. Tässä tutkielmassa pyritään selvittämään kuinka mesoskaalan konvektiivisten systeemien yhteydessä esiintyvä syvä konvektio vaikuttaa lämpötilan ja suhteellisen kosteuden pystyjakaumiin. Tropiikissa tehtyjä radioluotauksia jaettiin ryhmiin perustuen sademäärän aluekeskiarvoon 24 tunnin ajalta ennen radioluotausta. Lämpötilan ja suhteellisen kosteuden anomalian pystyjakaumat laskettiin vähentämällä sateettoman ryhmän keskimääräinen pystyjakauma sellaisen ryhmän, jossa esiintyi tietty määrä sadetta, keskimääräisestä pystyjakaumasta. Tällä tavalla voitiin vertailla, miten sateeseen liittyvät lämpötilan ja suhteellisen kosteuden pystyjakaumat eroavat sateettomien tilanteiden pystyjakaumista. Tarkastelemalla eri ryhmien suhteellisen kosteuden anomalian pystyjakaumia havaittiin, että sateeseen liittyy positiivinen suhteellisen kosteuden anomalia koko troposfäärissä ja että anomaliat ovat suurimpia 300-800 hPa kerroksessa. Neljä ominaisuuksiltaan erilaista kerrosta oli erotettavissa lämpötila-anomalioiden pystyjakaumista. Lämpötila-anomalioiden pystyjakaumien perusteella voitiin tehdä päätelmiä mesoskaalan konvektiivisten systeemien yhteydessä esiintyvistä eri prosesseista. 300-500 hPa:n kerroksessa oli nähtävillä positiivinen lämpötilan anomalia, joka on luultavasti seurausta vesihöyryn tiivistymisestä mesoskaalan konvektiivisissa systeemeissä esiintyvässä kerrospilvessä. 500-800 hPa:n kerroksessa nähtävillä oleva negatiivinen lämpötila-anomalia puolestaan mahdollisesti liittyy kerrospilvestä satavan sateen haihtumiseen. 800-950 hPa:n kerroksessa oli nähtävillä heikompi kylmä anomalia kuin 500-800 hPa:n ja 950-1000 hPa:n kerroksissa. Tämän vertikaalisuunnassa suhteellisesti lämpimämmän ilman ajatellaan johtuvan haihtumisen aiheuttamista mesoskaalan kyllästymättömistä laskuvirtauksista. 950 hPa:n alapuolella nähtävä voimakas kylmä anomalia liittyy mahdollisesti konvektiivisen skaalan kyllästyneisiin laskuvirtauksiin. Lämpötilan ja suhteellisen kosteuden anomalioiden pystyjakaumista nähtiin, että anomaliat ovat lähes kaikilla korkeuksilla sitä suurempia mitä suurempi sademäärä on. Lisäksi tarkasteltiin horisontaalin tuulen nopeutta eri kerroksissa troposfäärissä. Horisontaalin tuulen aiheuttama advektio on saattanut vaikuttaa tämän tutkielman tuloksiin siten, ettei radioluotaus ehkä olekaan mitannut ilmaa, jossa sade on vaikuttanut. Tämä tutkielma osoittaa, että sateeseen liittyy suurempi suhteellinen kosteus suhteessa sateettomiin tilanteisiin kaikilla korkeuksilla troposfäärissä. Lisäksi on osoitettu ensimmäistä kertaa, että sateeseen liittyy myös monimutkainen lämpötila-anomalian pystyjakauma. Tämän tutkielman tulokset ovat ensimmäinen askel tutkimusprojektissa, jossa pyritään syvän konvektion parempaan ymmärtämiseen ja täten sen parempaan parametrisointiin.