我国东部地区梅雨期层云和对流性降水的微物理特征

发布时间:[2020-12-24]        字号:[ ]

近日,大气科学学院赵坤教授课题组在我国东部地区梅雨期层云和对流性降水的微物理特征研究方面取得新进展,成果以《Microphysics of Stratiform and Convective Precipitation During Meiyu Season in Eastern China》为题发表于《Journal of Geophysical Research: Atmospheres》。论文第一作者为西昌卫星发射中心温龙工程师,赵坤教授为通讯作者,南京大学为论文通讯单位。

每年的六月中旬到七月上旬的梅雨期,持续性的强降水天气常给我国长江中下游地区至韩国南部、日本中南部地区带来暴洪、山体滑坡、城市内涝等多种气象灾害。开展梅雨降水微物理结构和演变特征的研究,对于提高我国梅雨期强降水的估计和预报精度,增强防灾减灾能力具有重要的意义。利用OPACC外场观测试验期间架设于南京的一部S波段双偏振多普勒天气雷达,本研究获取了2013-2014年我国东部地区梅雨期层云和对流性降水的垂直结构特征,并结合地面高精度雨滴谱仪2DVD的观测对双偏振雷达探测范围内的三维降水雨滴谱分布进行了反演和分析。

研究指出,由于云和降水微物理过程的不同,层云和对流性降水的垂直结构特征存在很大的差异。层云降水在雷达回波上表现为一条明显的回波亮带,其回波顶高在6-7km高度之间。而对流性降水的双偏振特征表明其零度层以上存在着淞附的冰晶和聚合物,这些冰相粒子对地面强降水的贡献是不可忽略的。但暖雨过程依然是主导对流性降水中雨滴增长及地面强降水的主要过程。

图1. 梅雨期层云和对流性降水的双偏振变量Z,ZDR,KDP的垂直分布特征。

此外,双偏振雷达的雨滴谱反演结果表明,我国东部地区梅雨期降水主要由高浓度的小雨滴组成,雨强的增大主要来自于雨滴浓度的增加。对流性降水表现为“海洋性”特征,且比韩国、日本等地的梅雨期降水雨滴浓度更高。上述结论与前期地面雨滴谱仪的统计结果(Wen et al., 2016)一致。



图2. 1km高度层云和对流性降水的双偏振变量Z-ZDR和反演的雨滴谱参数Dm-log10Nw的分布。

  本研究受到国家重点研发计划(2017YFC1501703)、国家重点基础研究发展计划(2013CB430101,2015CB452800)、国家自然科学基金(42025501,41875053, 41675023, 41805015,41905021),江苏省“333高层次人才培养计划”项目(BRA2019037),浙江省科技项目(2017C03035),灾害性天气重点实验室开放基金(2020LASW-A01)的资助。

 

全文链接: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020JD032677 


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