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从宏观到微观：大尺度环流对雨滴谱分布特征形成的影响探讨

降水微物理过程,大尺度环流,GPM-DPR

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.17 气候变化驱动的大尺度环流变异与极端天气

雨滴谱作为降水微物理的基本属性，表现出显著的空间变异性，但其驱动机制尚不明确。这一认知空白导致是导致高分辨率气候模式不确定性的重要原因之一。本研究收集了 2014–2024 年夏季（6–8月）共 11 年的 GPM 数据，重点分析北半球四个典型区域：华南沿海（EL）、北美东部沿海（WL）、西北太平洋（EO）和西北大西洋（WO）中D_m的空间变异性。结果表明，雨滴大小呈现明显的海陆差异与区域差异，西部地区（WL 和 WO）的平均雨滴直径大于东部地区（EL 和 EO）。雨滴破碎过程在各地区暖雨过程中占比约为 48%–59%，是造成雨滴区域差异的重要因素。

破碎过程的区域差异与垂直气流、湍流等动力环境的变化密切相关，而后者又受大尺度大气环流的调控。受沃克环流下沉支和副热带高压的共同影响，西北大西洋地区垂直气流与湍流受到抑制，而西北太平洋地区则因上升支的增强而呈现相反特征。此外，尽管北美东部沿海陆地处于环流下沉区，但由于地形强迫作用，其局地垂直风切变和湍流反而增强。本研究初步揭示了降水系统中的宏微观耦合机制，可为气候模式中的微物理参数化方案改进提供观测支撑。