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强降水的普适雨滴谱连续体观测及微物理过程图像

雨滴谱，强降水

主题2 大气物理、化学、环境 > 专题2.13 云物理、气溶胶-云相互作用与极端降水事件

降水微物理过程认识的长期不足，尤其是微物理过程层级与雨滴谱分布（DSD）变率之间非线性耦合关系的不清晰，持续给降水反演和模式模拟带来系统性不确定性。针对这一问题，本研究构建了一个统一分析框架，综合利用中国国家级雨滴谱仪观测网（1031个站点）和近十年全球双频降水雷达卫星观测资料，系统研究强降水微物理结构及其形成机制。研究首先识别出一种区域无关的雨滴谱分布连续谱特征，即在不同气候区内，雨滴平均直径与数浓度之间存在普适的线性关系，从而拓展并修正了传统“海洋型—大陆型”降水分类框架。在此基础上，进一步定量揭示了不同高度层微物理过程对该连续谱结构形成与演变的分层调控作用。研究还讨论了如何将上述认识应用于改进现有微物理参数化方案、降低模式偏差。总体而言，本研究深化了对强降水微物理“表观异质性与内在同质性”统一特征的认识，并为提升天气与气候模式对降水过程的模拟能力提供了新的物理机制依据。