ابرهاي كومه‌اي از ديدگاه سطوح زبر

ابرها با پراكنده كردن تابش دريافتي از خورشيد نقش زيادي را در توازن انرژي زمين ايفا مي‌‌‌كنند. مـا دراين مقاله نقشه​ي دوبعدي شدت‌نور مرئي رسيده از ابرهاي كومه اي (Cumulus) كه توسط دوربين عكاسي به ثبت رسيده است را مورد بررسي قرار مي‌‌‌دهيم. با به‌كارگيري تكنيك‌هاي مربوط به سطوح زبر، خواص آماري لگاريتم اين شدت (به‌عنوان يك ميدان افت‌وخيزدار دوبعدي) را مطالعه مي كنيم. تخمين‌هاي عددي ما نشان مي‌‌‌دهد كه نماي زبري محلي و سرتاسري به‌ترتيب αl = 0.67 ± 0.05 و αg= 0.63 ± 0.05 هستند. همچنين نشان مي​دهيم كه تابع توزيع لگاريتم شدت و همچنين تابع توزيع انحناي موضعي مربوطه (به ازاي مقياس هاي مختلف) گاوسي نيستند و در نتيجه سطح دوبعدي در نظر گرفته شده غيرگاوسي است. با دانش به اين‌كه پستي‌وبلندي ابرها و در حالت كلي آمار ارتفاع و ضخامت ابرها تأثيري مهم در پراكندگي و جذب تابش خورشيد دارند، به بررسي ارتباط شدت‌نور رسيده از ابر و ضخامت آن مي‌‌‌پردازيم. براي اين منظور نور پراكنده شده از ابرهاي كومه​اي را با استفاده از يك مدل درشت دانه شده پديده شناختي بر پايه پراكندگي مي شبيه​سازي مي​كنيم. نتايج اين شبيه​سازي نشان مي​دهد كه براي تابش عمودي و غيرعمودي، شدت‌نور رسيده از پايين ابر به‌صورت نمايي با ارتفاع ستون ابر درست در بالاي آن كاهش مي​يابد. در حوزه اعتبار نتايج اين شبيه​سازي، مي‌‌‌توان ادعا كرد كه مسئله ضخامت ابرهاي كومه اي به سطح زبر غيرگاوسي خود متشابه نگاشت مي‌‌‌شود.