青藏高原云降水系统的物理过程及演变机制的模拟研究

批准号:
41705118
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
25.0 万元
负责人:
陈景华
依托单位:
学科分类:
D0505.大气物理学
结题年份:
2020
批准年份:
2017
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈倩、袁亮、况祥、吕艺影
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中文摘要
由于观测资料相对匮乏,针对青藏高原云内物理过程和垂直结构的研究还相对较少,对其云降水物理过程的认识还存在较大的不确定性。本项目将综合多种卫星资料和数值模拟来研究高原云降水物理过程及其演变机制,着重分析其垂直结构特征及其与局地热力特性的联系。使用再分析数据和观测资料,计算高原地区长时间序列的大尺度强迫场,并将其作为云分辨模式的驱动场;利用模拟得到较长时间(一年至数年)的云降水资料集,分析高原云系的云内物理过程、垂直结构和演变特征。同时,针对高原地区的深对流系统进行数值试验,得到其云内物理过程、垂直通量及对流动量输送等特征信息,并讨论它们与高原局地热力和动力环境之间的相互作用。研究结果可以提高对青藏高原云系结构和演变过程的认识,有助于理解局地热力特性影响高原云降水物理过程的机制。
英文摘要
Due to the limited ground-based observational dataset, there is few study focused on the in-cloud physical processes and cloud vertical structure over the Tibetan Plateau (TP). The understanding of the cloud and precipitation processes is still with large uncertainties over the TP. In this study, various satellite datasets and the numerical models will be employed to investigate in-cloud physical processes, cloud vertical structure, and their relationship with the thermal characteristics over the TP. The Cloud-Resolving Model will be driven by the large-scale forcing for the temperature and moisture, which is computed by the reanalysis dataset. The simulation will be conducted for one year or even longer. Then, the long-term cloud product from the model can be used to analyze the cloud physical processes, evolution and vertical structure. Furthermore, sensitive simulations can be conducted and focus on the deep convections over the TP. With the product of the model, the in-cloud physical processes, vertical mass flux, and the convective momentum transport can be obtained. In addition, the relationship between these features and the local thermodynamic and dynamic environment will be discussed. The execution of this project can promote the understanding of the cloud structure and its development mechanism over the TP, and can be benefit to understand the effects of the thermal characteristics on the cloud and precipitation over the TP.
青藏高原高耸的地形和复杂的下垫面,使得青藏高原地区具有独特的动力和热力环境,并对青藏高原地区的云降水过程产生重要影响。为了进一步揭示青藏高原地区的云降水过程,本项目利用卫星观测数据,讨论了青藏高原地区云降水过程的宏、微观特征,并且得到了这些特征的典型值和取值范围,通过将这些数值与非高原地区的数值进行对比,结果表明,高原西部的多雨天气依赖于印度大陆的盛行南风,而高原东部在局地湿润的条件下也能产生较强的降水,与其他地区相比,高原的降水性对流的云更薄、云中水凝物更少,降水能力更弱;对青藏高原中尺度对流复合体(MCC)的移动特征进行了分析,结果表明,低层(高层)辐合(辐散)、低层(高层)正涡度(负涡度)的配置有利于MCC的发生发展;利用探空资料对再分析数据进行变分客观分析,改进了青藏高原地区的再分析数据,得到了热动力协调的大气分析数据;使用数值模式对高原云降水的云内物理过程进行分析,得到的模拟产品提供了高原全年的云宏观特征及云内物理过程信息,同时使用卫星观测对模拟的云降水宏观特征进行了验证,并且分析了高原云系的云内物理过程,结果表明高原西部的强降水与夏季强烈的地表热通量依赖于南热带海洋的水汽输送,高原地区强烈的地表热通量对云微物理过程有重要影响,同时也是午后高原对流的重要原因。本项目成果进一步揭示了青藏高原对流系统的云内物理过程、垂直结构和演变特征,并揭示了大尺度环流场和局地热力特性对这些特征影响。
期刊论文列表
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DOI:--
发表时间:2019
期刊:气象科学
影响因子:--
作者:郝囝;陈景华;濮梅娟;周学东;吕艺影
通讯作者:吕艺影
Comparison of the Madden–Julian Oscillation-Related Tropical Cyclone Genesis over the South China Sea and Western North Pacific under Different El Niño-Southern Oscillation Conditions
不同厄尔尼诺-南方涛动条件下南海和西北太平洋与马登-朱利安涛动相关的热带气旋成因比较
DOI:10.3390/atmos11020183
发表时间:2020-02
期刊:Atmosphere
影响因子:2.9
作者:Ye C;Liping Deng;Wan-Ru Huang;Jinghua Chen
通讯作者:Jinghua Chen
NUMERICAL PREDICTION OF AN EXTREME RAINSTORM OVER THE PEARL RIVER DELTA REGION ON 7 MAY 2017 BASED ON WRF-ENKF
基于WRF-ENKF对2017年5月7日珠三角地区特大暴雨的数值预报
DOI:10.16555/j.1006-8775.2019.03.003
发表时间:2019
期刊:Journal of Tropical Meteorology
影响因子:1.2
作者:Xiao Hui;Wan Qi lin;Liu Xian tong;Zheng Teng fei;Feng Lu;Xia Feng;Chen Jing hua
通讯作者:Chen Jing hua
DOI:--
发表时间:2019
期刊:环境科学
影响因子:--
作者:沈利娟;王红磊;银燕;陈魁;陈景华;施双双
通讯作者:施双双
Thermal Effects of the Surface Heat Flux on Cloud Systems over the Tibetan Plateau in Boreal Summer
北半球夏季地表热通量对青藏高原云系统的热效应
DOI:10.1175/jcli-d-18-0604.1
发表时间:2019-08-01
期刊:JOURNAL OF CLIMATE
影响因子:4.9
作者:Chen, Jinghua;Wu, Xiaoqing;Deng, Liping
通讯作者:Deng, Liping
水汽输送和局地环境对青藏高原云降水过程影响机制的研究
- 批准号:42075067
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:58万元
- 批准年份:2020
- 负责人:陈景华
- 依托单位:
国内基金
海外基金
