优秀成果展示——中亚极端降水演变特征及预报方法研究
发布者：
来源：
发布时间：2024/10/31 0:00:00
标签:
浏览次数:377
| 成果评价编号： |
中气科成评[2023]069 |
| 评价结果： |
良好 |
| 成果名称： |
中亚极端降水演变特征及预报方法研究 |
| 完成单位： |
中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所、南京信息工程大学、中国气象科学研究院大气物理研究所、新疆大学、北京城市气象研究院、新疆气象信息中心 |
| 成果形式： |
应用研究和技术开发类-方法 |
| 研究领域： |
天气预报 |
| 评价年份： |
2023 |
| 完成人： |
杨莲梅、张杰、冉令坤、阿不都外力·阿不力克木、买买提艾力·买买提依明、姚俊强、李建刚、曾勇、刘军建、李火青、范水勇、仝泽鹏、刘晶、张海亮、江雨霏、马玉芬、李曼、陈静、迪丽努尔·托列吾别克、谢作威、张璞、李阿桥 |
| 成果简介： |
科技部“重大自然灾害监测预警与防范”重点专项“中亚极端天气气候演变特征及预报方法研究”（2018YFC1507100）项目成果,研发周期2018.12-2021.12。 解决的关键科技问题：（1）多尺度环流配置对中亚极端降水的影响机制及其强迫源和监测指标；（2）中亚复杂地形影响下地形重力波、地形局地环流与天气系统相互作用、边界过程对中尺度系统触发和组织化机理；（3）中亚中尺度对流系统和对流风暴判识标准及分类指标，对流云降水云微物理特征 ；（4）针对中亚C波段雷达、地基GNSS水汽和多源卫星资料的同化应用关键技术，及适用于中亚干旱区云微微物理方案，基于数值模式的集合动力因子暴雨预报方法。
中亚地区地形陡峭，边界层过程复杂，极端降水具有低湿度、斜压性强、灾害性大特点，中尺度系统空间尺度更小、时间尺度更短、局地性更强，极端降水触发、组织化机理与其它区域有显著差异。基于中尺度和云降水物理观测试验、理论分析和数值模拟相结合方法，以“精细化观测—精细化分析—精细化数值模式研发—精细化产品”为主线，成果研究成果具有原创性、开拓性和鲜明的地域特色。
创新性理论成果：（1）揭示了多尺度环流配置对中亚极端降水的影响机制及其强迫源和监测指标；（2）提出了中亚中尺度对流系统和对流风暴判识标准及分类指标，揭示了其演变特征及极端降水预警阈值；阐明了天山不同海拔高度、水汽条件对流云降水微物理特征及差异，建立了包含偏振量的对流降水定量估测关系；揭示了冷锋暴雪不同阶段粒子类型、云微物理过程和滴谱特征；（3）揭示了复杂地形影响下重力波、爬流和绕流、垂直气压梯度力、中亚低空急流和边界层急流等触发极端降水的机制，从双急流、中尺度涡旋和动热力锋生三个方面构建了触发极端降水物理模型；揭示了旋转风和辐散风分量的水汽平流输送对水汽局地聚集的作用，提出了中尺度波流相互作用引起降水组织化发展机理；（4）系统地揭示了中亚复杂下垫面影响下的山谷风环流、湖陆风环流、边界层急流、冷池、干线和滚涡与环境风之间相互作用，及其导致中尺度对流系统触发和发展机理，构建了极端降水精细化结构的物理概念模型。
创新性技术成果：研发了针对中亚地区C波段雷达、地基GNSS水汽和多源卫星资料的同化应用关键技术，建立了适用于中亚地区的雨滴谱双参数微物理方案和尺度自适应的积云对流参数化方案，发展了集合动力因子暴雨预报方法，基于上述技术成果研发了中亚区域9km、新疆区域3km高分辨率3小时快速循环同化预报系统（“睿图-中亚”系统）并业务运行，中亚区域极端降水预报准确率比现有业务模式提高5%以上。
7项成果通过气象业务准入应用，中亚极端降水预报准确率比现有业务模式提高5%以上，成果应用于新疆区、地（市）、县各级气象台和中国科学院大气物理研究所等，地形重力波和集合动力因子暴雨预报方法应用于中国科学院地球系统数值模拟装置云可分辨模式建设，提高暴雨预报效果。推动中亚气象观测和预报技术进步，局地极端降水准确预报在重大气象服务和水库、煤矿抢险服务中发展了重大作用。
重大决策服务材料获新疆人民政府艾尔肯常委批示，《中亚区域干湿及极端降水研究前沿动态综述》获2019年度中国气象局优秀气象科技前沿动态研究报告。获各类省部级人才称号8人次。
沙漠气象研究所是全国气象科普教育基地和新疆青少年科技教育基地，应用本项目成果、试验平台、人才优势，发挥重大项目成果社会效益，2018-2022年，通过科普教育基地开放日、世界气象日、全国科技周、世界水日、防灾减灾日、学术论坛等活动，视频、现场讲解、参观等方式，面向公众开展了形式多样科普教育和宣传，组织参与科普活动共20余次，参与科普活动60余人次，受众计10万人次以上，社会效益良好。 |
