近日,中国科学院大气物理研究所主办英文期刊Advances in Atmospheric Sciences(《大气科学进展》 (英文), 简称AAS)召开2023年度编委会,评选了年度优秀编委、优秀审稿人及优秀原创论文。雷达实验室成员发表的关于河南郑州“21•7”特大暴雨论文“On the Key Dynamical Processes Supporting the 21.7 Zhengzhou Record-breaking Hourly Rainfall in China”从AAS年度发表的100余篇论文中脱颖而出,被选为三篇最佳优秀原创论文之一。AAS由CNC-IAMAS、中国科学院大气物理研究所、中国气象学会主办,主要面向全球报道大气科学领域的最新研究成果和热点研究问题,是中国大气科学领域学术水平最高的英文期刊之一。同时,根据ESI数据库最新数据显示,该论文也入选了高被引论文(High Cited Paper)。

图 AAS2023年度优秀原创论文证书
本文根据天气雷达观测和对流可分辨的WRF数值模拟,研究了郑州极端降水的多尺度动力机制。结果表明,来自郑州北侧、南侧和东侧低层气流在该地区的辐合抬升促进了风暴的维持。低层北风源自于大尺度东风受到太行山阻挡形成的中尺度障碍流,与郑州西部中尺度低涡导致的南风达到平衡。大尺度东风在输送对流所需的热动力不稳定空气的同时,也有效阻止了较弱浅层冷池的向东移动。因此,对流风暴几乎在郑州停滞,从而产生破纪录的极端小时降水(201.9mm/h)。该研究揭示了大尺度环流、中尺度低涡、地形障碍流以及冷池之间的多尺度相互作用对对流风暴静止和维持的重要影响,提高了对复杂地形条件下极端降水形成机制的认识。论文第一作者为南京大学博士研究生魏鹏,通讯作者为徐昕副教授,合作者还包括赵坤教授、美国俄克拉荷马大学Ming Xue教授等。

图 21.7郑州极端小时降水的多尺度动力过程概念模型
针对“21•7”河南特大暴雨过程,南京大学雷达气象研究团队还利用多源观测资料,详细分析了造成郑州极端城市内涝的破纪录小时降水对流热动力和微物理结构特征,揭示了对流尺度和中尺度动力学以及微物理过程之间的相互作用对极端小时降水的重要影响(Zhao et al. 2023)。利用地面雨滴仪站网和双偏振雷达观测资料,系统揭示了“21•7”特大暴雨的微物理特征时刻变化规律(Chen et al. 2022),并评估了数值模式多种类微物理参数化方案对本次过程的微物理特征模拟能力(Chen et al. 2023)。
以上系列研究工作受到国家自然科学基金委杰出青年基金(42025501)、优秀青年基金(42122036)以及重点基金(42230607)等项目的支持。
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