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雅鲁藏布大峡谷降水观测与模拟

山地气象,山地降水,云降水,数值模拟,卫星降水,大气环流

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.12 青藏高原地气相互作用及对天气气候的影响

雅鲁藏布大峡谷是青藏高原对流活动频率最高的地区。雨季降水频繁导致山体滑坡、泥石流等自然灾害频发，交通走廊经常堵塞。分析研究该地区强降水事件对国家重大工程建设具有十分重要的研究价值。本报告将重点总结回顾研究组自2018年以来在雅鲁藏布大峡谷地区取得的关于水汽输送、云降水等方面的研究成果。

过去40年雅鲁藏布大峡谷夏季强降水的大气环流和天气形势分类结果表明，雅鲁藏布大峡谷强降水的大气环流场主要分成两种类型，可概括为高原涡型和中纬度槽脊型。该地区的降水日变化峰值主要出现在凌晨，显著区别于高原内陆地区。ERA5出现了下午误报的问题是由对流降水方案引起，对流降水误报是由CAPE的误差引起。进一步使用WRF模拟了强降雨事件，测试了许多参数化方案，结果表明具有尺度自适应的MSKF方案能够捕捉该地区强降水事件，这要归功于其对子网格云辐射相互作用的增强处理。由于雅鲁藏布大峡谷复杂山地的特点，为了考虑子网格地形对模拟精度的影响，模拟工作又引入了子网格的湍流地形拖曳方案（TOFD），进一步提高了降水模拟的精度。

与地面观测资料相比，GPM-IMERG合理地捕获了观测到的降水日变化和季节变化的相位，但日变化和季节变化幅度要弱得多。GPM-IMERG高估了弱降水的频率，低估了强降水的频率，最终导致日降雨量和月降雨量的显著低估。雷达观测表明大峡谷地区降水云呈现出双层云特征，双层云产生的降水无法被GPM红外卫星捕获，这是导致GPM卫星低估总降雨量的原因。累积分布函数(CDF)校正方法可以有效地纠正GPM-IMERG低估降水的问题。这些工作对全球山地的卫星降水反演、大峡谷地区的气象灾害预报提供了重要的参考价值。