| dc.date.accessioned |
2015-11-10T10:53:23Z |
und |
| dc.date.accessioned |
2017-10-24T12:03:58Z |
|
| dc.date.available |
2015-11-10T10:53:23Z |
und |
| dc.date.available |
2017-10-24T12:03:58Z |
|
| dc.date.issued |
2015-11-10T10:53:23Z |
|
| dc.identifier.uri |
http://radr.hulib.helsinki.fi/handle/10138.1/5138 |
und |
| dc.identifier.uri |
http://hdl.handle.net/10138.1/5138 |
|
| dc.title |
The vertical profiles of temperature and relative humidity associated with deep convection over tropical oceans |
en |
| ethesis.discipline |
Meteorology |
en |
| ethesis.discipline |
Meteorologia |
fi |
| ethesis.discipline |
Meteorologi |
sv |
| ethesis.discipline.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/C435e734-91f7-48bf-a255-e9d6101e7fca |
|
| ethesis.department.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/3acb09b1-e6a2-4faa-b677-1a1b03285b66 |
|
| ethesis.department |
Institutionen för fysik |
sv |
| ethesis.department |
Department of Physics |
en |
| ethesis.department |
Fysiikan laitos |
fi |
| ethesis.faculty |
Matematisk-naturvetenskapliga fakulteten |
sv |
| ethesis.faculty |
Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta |
fi |
| ethesis.faculty |
Faculty of Science |
en |
| ethesis.faculty.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/8d59209f-6614-4edd-9744-1ebdaf1d13ca |
|
| ethesis.university.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/50ae46d8-7ba9-4821-877c-c994c78b0d97 |
|
| ethesis.university |
Helsingfors universitet |
sv |
| ethesis.university |
University of Helsinki |
en |
| ethesis.university |
Helsingin yliopisto |
fi |
| dct.creator |
Virman, Meri |
|
| dct.issued |
2015 |
|
| dct.language.ISO639-2 |
eng |
|
| dct.abstract |
Still to this day, not all factors affecting the behavior of deep moist convection are completely understood. These factors should be understood in order to produce better forecasts of the behavior of deep convection. It is known that deep convection depends on the vertical profiles of temperature and relative humidity (RH). Because in the tropics mean horizontal temperature gradients are small, it is important to know what processes are associated with anomalies of temperature and RH in the tropics. One important process is deep convection itself. This study investigates how deep convection occurring as mesoscale convective systems (MCSs) influences the vertical profiles of temperature and RH.
Radiosonde observations obtained in the tropics were binned into groups based on the amount of area-averaged precipitation obtained during 24 hours before the observation. Anomalies of temperature and RH were calculated by subtracting the bin-average vertical profile of the non-precipitating group from the bin-average vertical profile of a group with certain amount of precipitation. This way it is possible to compare how the temperature and RH profiles associated with precipitation differ from those that are associated with a non-precipitating atmosphere.
An investigation of the vertical profiles of RH anomaly in the different groups suggests that precipitation is associated with a positive RH anomaly throughout the troposphere and that the anomalies are largest in the 300-800 hPa layer. Four separate layers were distinguished from the vertical profiles of temperature anomalies, which yields information of the processes occurring in MCSs.
The 300-500 hPa layer is characterized by a positive temperature anomaly, most likely associated with condensation of water vapor in the anvil cloud portion of MCSs. The 500-800 hPa layer is characterized by a negative temperature anomaly, most likely associated with evaporation of stratiform precipitation falling from the anvil cloud. Between 800-950 hPa the negative temperature anomalies are smaller than in the 500-800 hPa and 950-1000 hPa layers, which is hypothesized to be due to evaporatively driven mesoscale unsaturated downdrafts. The layer below 950 hPa is characterized by a strong negative temperature anomaly, likely due to convective-scale saturated downdrafts induced by deep convective precipitation. The anomalies of temperature and RH were larger with higher amounts of precipitation at almost all altitudes.
In addition, the vertical profiles of horizontal wind speed were investigated. Advection by the horizontal wind may have influenced the results of this study so that the radiosonde did not measure air affected by precipitation.
This study has therefore shown that precipitation is associated with a larger RH relative to a non-precipitating atmosphere throughout the troposphere. In addition, this study has shown for the first time that precipitation is associated with a complex vertical temperature anomaly structure. These results are the first step in a research project that aims to understand and thus parameterize deep convection better than before. |
en |
| dct.abstract |
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. |
fi |
| dct.language |
en |
|
| ethesis.language.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/languages/eng |
|
| ethesis.language |
English |
en |
| ethesis.language |
englanti |
fi |
| ethesis.language |
engelska |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu-avhandlingar |
sv |
| ethesis.thesistype |
pro gradu -tutkielmat |
fi |
| ethesis.thesistype |
master's thesis |
en |
| ethesis.thesistype.URI |
http://data.hulib.helsinki.fi/id/thesistypes/mastersthesis |
|
| dct.identifier.urn |
URN:NBN:fi-fe2017112252107 |
|
| dc.type.dcmitype |
Text |
|
