成果名称: 华南持续性强降水的局地外强迫过程研究
完成单位: 中国气象局广州热带海洋气象研究所
主要人员: 郑彬,谷德军,林爱兰,陈静,屈静玄,朱泳
介绍:

    成果来源:该成果来源于广东省基础与应用基础研究基金项目“华南持续性强降水的局地外强迫过程研究”(编号:2021A1515011399)。

    成果背景:南海/西北太平洋地区夏季季节内振荡(BSISO)对流北传/西北传对华南地区持续性强降水延伸期预报的重要作用,以往的研究表明下垫面强迫确实对BSISO有调制作用,但是并不是BSISO传播等特征的关键因素,但是之前的研究忽略了下垫面强迫引起的散度和风场异常对PBL水汽平衡的作用。鉴于对下垫面温度异常的直接和间接影响的定量评估和比较,以及间接影响的主要途径和机制还不清楚,因此开展本成果的研究。

    研究目的意义:持续性降水是中国汛期常见的气象灾害之一,而中国持续性强降水发生最频繁的地区在华南,它的预报属于延伸期预报的范畴,目前依然是世界性的难题。降水的延伸期统计预报通常只有7天的可预报性,但是如果引入了相关的物理过程,那么可预报性可以提高到3-4候,甚至更长。而延伸期的动力预报并不比统计预报效果好,不管是全球模式还是区域模式,对中国南方持续性降水的可预报性基本在7天左右,这主要因为延伸期的数值预报不仅仅是初值问题,也是外强迫的问题。因此,无论延伸期的数值预报还是统计预报要提高,都需要依赖于对相关物理过程的理解。本成果深入探讨华南持续性强降水相关的局地外强迫因子及主要影响过程,为华南持续性降水过程的延伸期预报提供主要外强迫过程的物理图像,进一步可为提升延伸期预报的预报准确率提供理论依据和技术支撑。 主

    要论点论据:华南持续性强降水(PHR)过程通常与季节内振荡(ISO)的传播相联系:通过个例和多样本统计,结果表明前汛期季风爆发前和后汛期的PHR都与ISO传播密切相关,而且传播方向具有多样性,包括北传、西北传、西传、南传和东南传等等;外强迫过程对华南后汛期PHR过程的影响不可忽略:通过湿静力能(MSE)定量诊断表明下垫面的外强迫作用对华南后汛期PHR发展过程中的MSE增长有较大贡献(平均大于30%),而且越靠近华南区域,贡献越大。

    主要创新点: 1、定量分析各尺度分量或不同过程分量对BSISO北传的相对贡献。以往研究主要给出影响BSISO北传过程的主要机制,是定性分析。本项目通过对热带季风区BSISO北传的分析,得到南海季风区BSISO北传的垂直东风切变机制的贡献达到40.72%~51.87%,涡度平流机制的贡献达到24.65%~31.4%,下垫面的作用是微小的负贡献;西北太平洋季风区的BSISO北传涡度平流机制的贡献达到56.37%~65.67%,而下垫面强迫作用的贡献达到19.92%~22.2%(其中间接贡献达到16%左右)。定量结果为诊断和评估各过程的重要性提供参考标准。 2、利用移动路径投影方法诊断华南持续性强降水过程的能量收支。以往研究通常以固定区域为研究对象来分析ISO过程或相关的持续性强降水的能量收支,但是由于ISO的移动性,分析结果很大程度依赖于分析区域的选择。本项目利用ISO移动路径上的累积值来评估整个过程的能量收支,结果显示华南后汛期期间的外强迫对持续性强降水相关湿静力能扰动传播的累积贡献可以达到30%以上,并且越靠近陆地,外强迫作用就越强。然而,在前汛期阶段,外强迫的贡献很小,甚至是负贡献。

    社会经济效益:研究成果提供定量分析结果,从其中选取关键的外强迫因子,可为华南PHR过程的延伸期预报提供参考,结合更多的个例分析,进一步验证和推广项目成果,可为PHR过程的次季节尺度预报水平提高提供理论依据和技术支撑,在气象防灾减灾第一道防线中发挥作用,具有一定的社会和经济效益。

    存在问题:成果是基于目前气候背景状态,对于未来不同共享经济路径下的气候背景,成果的适用与否具有一定的不确定性,需要进一步深入研究。

批准登记号:
登记日期: 2024-04-03
研究起止时间: 2021-01-01至2023-12-31
所属行业: 科学研究和技术服务业
所属高新技术类别:
评价单位名称: 广东省科学技术厅
评价日期: 2024-02-07