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青果期刊 | 南信大:基于卫星观测和云分辨模拟的强弱对流降水微物理差异分析

青果期刊 | 南信大:基于卫星观测和云分辨模拟的强弱对流降水微物理差异分析 青研之家
2025-11-28
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导读:南信大石睿子副教授、罗亚丽教授等近期发表标题为《对强对流降雨和弱对流降雨微物理机制的差异分析》的文章。




研究概要:

    强降雨与强对流之间的关联相对较弱,限制了对极端降水的可预测性,也妨碍了人类应对全球变暖相关挑战的努力。目前,尚不清楚产生不同地表降雨率的对流云之间的微物理差异及其环境控制机制。针对上述问题,gai基于TRMM与GPM卫星降水雷达观测资料,结合高分辨率云解析模式CM1模拟结果,揭示了全球对流降水事件(CPE)中产生“强”降水和“弱”降水的微物理差异,以及其在环境条件方面的不同。

    研究发现:强对流CPE相比于弱对流CPE,能够引发更为极端的强降水。这是因为强对流CPE中活跃的混合相微物理过程导致溶解层以下生成了较大的液态水含量,增强了雨滴碰并过程,从而导致更强的降水,而弱对流CPE则几乎完全依赖于暖雨过程本身。此外,与产生弱降水的强对流CPE相比,产生强降水的强对流CPE的对流强度更强。CM1模拟结果进一步证实,产生强降水的强对流事件表现出活跃的凇附过程与几乎平衡的液滴破碎-碰并过程;而产生强降水的弱对流事件则以较高的水汽含量和较厚的暖云厚度补偿缺乏的深厚对流上升运动,主要受液滴碰并过程的主导。在全球陆地对流热点区域,当发生强降水CPE时,来自洋面的水汽通量辐合都会增强,而产生强降水的弱对流CPE则出现在最强的水汽辐合条件下。此外,未来CMIP6气候模型的环流情景预估指出,南亚及印度尼西亚地区的季风环流将进一步增强,这可能导致该区域强降水事件发生频率上升,极端降水风险加剧。


质量加权平均直径和最大反射率的分布概率图


4类事件的微物理特征示意图




核心PI




石睿子

南京信息工程大学
大气科学学院

简介:

石睿子,南京信息工程大学大气科学学院副教授。2023年毕业于清华大学地球系统科学系获博士学位,随后前往南京信息工程大学大气科学学院任教,担任讲师,2025年聘未副教授。曾获江苏省双创博士、清华大学李昌-冯兰瑞奖学金等荣誉


研究及招生方向:

1、海-气-浪全耦合数值气象模式研发

2、海浪相关耦合参数化方案研发

3、海洋对台风响应研究


主要科研项目:

未公示。


罗亚丽

南京信息工程大学
大气科学学院

简介:

罗亚丽,南京信息工程大学大气科学学院教授,博士生导师。2003年毕业于美国犹他大学气象系获博士学位,随后留校作博士后研究工作,2004年去往美国宇航局朗利研究中心担任研究科学家,2007年前往中国气象科学研究员任职,聘为研究员,2023年来到南京信息工程大学大气科学学院任教,聘为研究员。曾获中国气象局“国家级首席科学家称号”、邹竞蒙气象科技人才奖、美国宇航局集体成就奖等奖励,作为教学团队成员获得中国科学院大学教育教学成果奖一等奖等荣誉


研究及招生方向:

1、中尺度气象学

2、极端气候事件

3、强降水演变机理和数值模拟

4、极端降水和高温变化趋势及其与城镇化关系


主要科研项目:

1、暴雨的多尺度作用机理及预测理论和方法,国家重点研发计划,项目负责人;

2、南海季风爆发前后华南强对流天气发生发展机制与数值预报技术研究,公益性行业科研专项,项目负责人;

3、2011-2016年中国极端降水事件中尺度特征统计分析,国家自然科学基金,项目负责人;

4、青藏高原热力作用对我国南方持续性强降水影响机制研究,国家自然科学基金,项目负责人;

5、南海季风试验,中国气象科学研究院基本科研业务费,项目负责人;


3、2、


文章信息:


上述研究成果发表于国际权威期刊《Communications Earth & Environment》。南京信息工程大学石睿子副教授为文章第一作者,罗亚丽教授为文章通讯作者


论文发表:

Shi, R., Lu, C., Xu, W. et al. A global view on microphysical discriminations between heavier and lighter convective rainfall. Commun Earth Environ.


点击文末“阅读原文”可查看相关原文。











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【声明】内容源于网络
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