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Combined Impacts of Temperature, Sea Ice Coverage, and Mixing Ratios of Sea Spray and Dust on Cloud Phase Over the Arctic and Southern Oceans

Dietel, Barbara 1; Andersen, Hendrik ORCID iD icon 2,3; Cermak, Jan ORCID iD icon 2,3; Stier, Philip; Hoose, Corinna ORCID iD icon 1
1 Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung (IMKTRO), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
2 Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
3 Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

We analyze the importance of cloud top temperature, dust aerosol, sea salt aerosol, and sea ice cover for the thermodynamic phase of low-level, mid-level, and mid to low-level clouds observed by CloudSat/CALIPSO over the Arctic and the Southern Ocean using an explainable machine learning technique. As expected, the cloud top temperature is found to be the most important parameter for determining cloud phase. The results show also a predictive power of sea salt and sea ice on the phase of low-level clouds, while in mid-level clouds dust shows predictive power. Over the Southern Ocean, strong zonal winds coincide with the aerosol distribution. While they can produce high mixing ratios of sea spray at lower levels, the strong zonal winds may prevent the pole-ward transport of dust. Sea ice may prevent the release of sea salt aerosols and marine organic aerosols leading to higher liquid fractions in clouds over sea ice.


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000176461
Veröffentlicht am 20.11.2024
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Meteorologie und Klimaforschung – Atmosphärische Spurenstoffe und Fernerkundung (IMK-ASF)
Institut für Meteorologie und Klimaforschung Troposphärenforschung (IMKTRO)
Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung (IPF)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 28.10.2024
Sprache Englisch
Identifikator ISSN: 0094-8276, 1944-8007
KITopen-ID: 1000176461
Erschienen in Geophysical Research Letters
Verlag John Wiley and Sons
Band 51
Heft 20
Vorab online veröffentlicht am 19.10.2024
Schlagwörter mixed-phase clouds, cloud phase, explainable machine learning, DARDAR, polar clouds
Nachgewiesen in Scopus
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Dimensions
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