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从夜间暖雨过程到午后混合相降水：华北强降水日变化的动力-微物理路径转换

边界层涡旋、地形、准线状对流、暖雨过程、混合相过程

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.25 中尺度对流系统与中尺度涡旋的发生演变及成灾机理

夏季华北地区暴雨频发，但触发和组织这些事件的多尺度动力-微物理过程尚未得到充分理解，限制了复杂地形下定量降水预报的进展。本研究利用双偏振雷达观测资料和变分多普勒雷达分析系统（VDRAS）反演的三维风场，对2024年7月29日至31日发生的一次典型暴雨事件进行了分析。我们对比了两个不同降雨阶段的触发条件、组织结构和微物理过程：夜间阶段（P1）和午后阶段（P2）。

P1期间，对流受东亚大槽（EAT）、副热带高压外围西南气流以及太行山附近夜间低空急流（LLJ）相关的地形边界层涡旋影响。层状云中弱而广泛的上升运动延长了云水的驻留时间，通过在深厚的暖云层中碰并过程增强了高效的暖雨过程。

相比之下，P2期间的午后对流表现为有组织的准线状对流系统，由向东传播的涡旋和白天的海风环流相关的加强低层辐合驱动。强烈的上升气流将过冷水抬升至混合相态区，凇附过程主导了霰粒子的增长，随后融化，降水量低于P1阶段。

总体而言，本研究揭示了一种由低层和对流层边界层动力结构演变所调控的、从夜间暖雨主导到午后混合相态主导的日转变特征。为改进云微物理参数化方案提供了新的观测依据，并强调了边界层-地形耦合在复杂地形暴雨预报中的关键作用。