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我国南方地区中γ尺度对流云演变特征研究

对流云

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.23 对流多尺度相互作用的数值模拟与基础理论

中γ尺度对流云处于局地触发与中尺度组织之间的关键过渡区，其演变特征直接影响强对流的发生发展、短临预报的稳定性以及多尺度相互作用过程的刻画。系统研究其生命周期规律，能够为提高局地暴雨、雷暴等灾害性天气的预报预警精度、气象防灾减灾提供重要理论依据与技术支撑。

基于Himawari-8静止卫星数据，本研究选择了2016年-2018年夏季中国南部的3,254个对流云个例，并开展了对流云特征和演变规律系统分析，其中仅发展阶段的对流云个例1,560个、具有完整生命周期的对流云个例1,024个、以及仅消亡阶段的对流云个例670个征。

统计结果表明，持续时间较短或面积较小的对流云占比更大，这些云主要在下午触发。约79.23%的对流云的生命周期少于3小时，而63.81%的对流云的面积小于500 km²。就完整生命周期对流云个例而言，约71.19%的对流云的生命周期小于3小时，对流云的平均持续时间为2.53小时。此外，不同阶段的对流云特征以及对流云的空间分布存在显着差异，沿海地区和低纬度地区的对流云发生频率明显较高。

随着对流云生命周期长度的增加，其面积越大，云顶高度越高，并且对流云成熟阶段的亮度温度越低。此外，发展阶段、成熟阶段和消亡阶段的持续时间变得更长，但无论对流云的生命周期的长短，不同阶段相对于对流云生命周期的相对比例相对稳定，发展阶段、成熟阶段和消亡阶段分别占对流云持续时间的33.50%、23.92%和42.58%。

对流云的特征与气象条件密切相关。发展阶段对流云顶部的冷却速率越大，对流云的的最大面积越小和持续时间越短。此外，对流云发展阶段(消亡阶段)，低层大气稳定度和垂直速度最小(最大)，而对流有效位能则相反。