* Sơ đồ tham số hóa đối lưu Tiedtke
Từ năm 1989, Tiedtke đã xây dựng một sơ đồ TSHĐL mây tích dựa trên cơ sở gần đúng các dòng khối. Ông đã chia động lực của mây tích thành hai phần, một phần dòng thăng và một phần dòng giáng. Dòng khối trong mây khi đó là tổng của dòng khối trong dòng thăng và dòng khối trong dòng giáng.
Tiedtke (1989) phân biệt các loại mây đối lƣu nhƣ sau:
- Đối lƣu sâu: hội tụ không khí ở lớp biên trong điều kiện bất ổn định có khả năng tạo thành dòng thăng lớn để có thể xuyên qua tầng đối lƣu.
- Đối lƣu nông: bên dƣới có phân kỳ nhẹ và chỉ đạt đến độ cao trong tầng đối lƣu.
- Đối lƣu mực giữa: xuất hiện ở vùng front trong lớp giữa của khí quyển, chân mây nằm trên lớp biên khí quyển.
* Sơ đồ Heise
Sơ đồ này đƣợc phát triển dựa trên cơ sở lý thuyết của sơ đồ TSHĐL Tiedtke (1989). Điểm khác biệt duy nhất giữa hai sơ đồ là cách tính thông lƣợng khối lƣợng dòng thăng tại chân mây cho đối lƣu sâu. Trong sơ đồ Tiedtke, giả
thiết khép kín này đƣợc xác định dựa vào hội tụ ẩm qui mô lớn ở mực thấp.
* Sơ đồ Betts-Miller-Janjic
Sơ đồ TSHĐL BMJ đƣợc xây dựng trên nguyên tắc điều chỉnh cấu trúc nhiệt ẩm đối lƣu mô hình về cấu trúc nhiệt ẩm thám sát thực trong khí quyển nhiệt đới.
Cấu trúc nhiệt động thám sát trong khí quyển nhiệt đới:
Một trong những mục đích chìa khóa quan trọng của nghiên cứu thám sát GATE là nghiên cứu đối lƣu sâu có tổ chức rất phức tạp ở nhiệt đới để thử nghiệm và phát triển các sơ đồ TSHĐL khu vực này trong mô hình số (Betts, 1974). Mục đích đầu tiên của các sơ đồ TSHĐL là phải đảm bảo cho cấu trúc thẳng đứng của nhiệt và ẩm bị điều khiển mạnh bởi đối lƣu phải gần thực, nghĩa là gần nhất với thám sát. Ý tƣởng cơ bản về tựa cân bằng giữa trƣờng mây và ép buộc qui mô lớn đối với đối lƣu nông là của Betts (1973) và đối với đối lƣu sâu là do Arakawa và Shubert (1974) đƣa ra. Điều đó có nghĩa cấu trúc nhiệt ẩm đặc trƣng trong các vùng đối lƣu đƣợc minh chứng bởi thám sát. Đây là cơ sở của quá trình điều chỉnh đối lƣu. Manable & CS (1965) đề xuất phƣơng pháp điều chỉnh đối lƣu sâu về đoạn nhiệt ẩm trong khi khí quyển nhiệt đới không tiến đến cân bằng đoạn nhiệt ẩm khi tồn tại đối lƣu sâu. Tất cả đó cho thấy, trên qui mô lƣới trong mô hình có mặt đối lƣu luôn phải duy trì một cấu trúc thẳng đứng của nhiệt ẩm thực nhƣ thám sát.
Vấn đề tiếp theo là bằng thám sát làm thế nào minh chứng đƣợc rằng các chế độ đối lƣu khác nhau có các cấu trúc nhiệt động tựa cân bằng khác nhau để duy trì đƣợc sự tựa cân bằng giữa mây qui mô dƣới lƣới và các quá trình qui mô lƣới. Betts (1982) nêu ra một quan điểm lý thuyết từ thám sát (GATE, BOMEX, ATEX) dựa vào sự thiết lập điểm bão hoà. Từ đó tác giả đã xác định đƣợc một tập hợp các tham số thích hợp cho đối lƣu sâu và đối lƣu nông trong mô hình toàn cầu.
