【科研动态】我实验室创新团队揭示华南两类暴雨的微物理特征差异及其影响因素

华南前汛期暴雨频发，主要分为锋面暴雨和暖区暴雨两类。两类暴雨在空间尺度、影响区域、形成机制等方面存在差异，其内部微物理过程与动力、热力过程之间的反馈很可能同样存在不同。由于观测手段的缺乏，之前对于华南这两类暴雨微物理特征的认识存在严重不足。

我实验室海洋-陆地-大气相互作用与全球效应创新团队基于华南地区业务雷达升级双偏振模式，利用十部S波段双偏振雷达融合的组网观测及反演数据（图1），通过分析产生暴雨的对流核特征，揭示了华南锋面暴雨与暖区暴雨在一次共存事件中的微物理特征差异及环境条件的影响作用。

图1. 华南地区十部雷达位置（红色点）和地形高度，黑色圆圈表示雷达最大探测范围，橙色虚线方框表示双多雷达风场反演区域，绿色符号表示探空站位置。

研究表明，总体上暖区暴雨相比锋面暴雨有更强的对流强度、更大的雨滴粒径和更高的液水含量（图2）。

图2. a、d为水平反射率ZH，b、e为差分反射率ZDR，c、f为差分相移率KDP的频率分布随高度的变化。图a-c为锋面对流的特征，图d-f为暖区对流的特征。图g-i展示两类对流的偏振量频率分布差异。

锋面系统在从内陆移向海岸过程中，存在对流微物理特征的演变。海岸地区充足的低层水汽和显著的低层旋转能够通过潜在地增强暖雨过程，从而增加雨滴粒径（图3）。研究成果从新的视角提高了对于华南前汛期两类暴雨的认识，并为后续华南两类暴雨的模拟评估提供了重要的参考依据。

图3. 研究个例中暖区对流以及不同阶段锋面对流的微物理特征及其环境影响因素的概念图

该研究成果于2021年10月发表于地学权威期刊Journal of Geophysical Research: Atmospheres（中科院SCI二区，影响因子4.26），题目为“Microphysical Characteristics of the Coexisting Frontal and Warm-Sector Heavy Rainfall in South China”。中山大学大气科学学院特聘副研究员韩彬为文章的第一作者，创新团队核心成员杜宇副教授为通讯作者。

该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、南方海洋实验室创新团队建设科研经费等支持。

原文链接：https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2021JD035446（阅读论文请点击下方“阅读原文”）

nfhy

原创文章，如需转载请注明出处

文案：南方海洋实验室

图片：南方海洋实验室

封面：南方海洋实验室

编辑：谢书谊

初审：杨崧

审核：漆姗姗

审定发布：杨清华

相关推荐