“三重季风”背景下青藏高原东坡雨季MCS三维结构的卫星观测分析及诊断研究

Located near the leeward slope of Tibetan plateau, the eastern slope is a region of high frequent MCS. Due to the joint effects of Eastern Asian monsoon, Southern Asian monsoon and Tibetan monsoon, the characteristics of MCS over the eastern slope must be different and unique compared with the surroundings. In this project, the long-time cloud and precipitation data from satellite-borne radar are used to statistically analyze the 3-demenstional structure of MCS's cloud and precipitation, and build up the conceptual model of MCS near the eastern slope. In the meantime, the dynamical and thermo-dynamical evolution processes are diagnosed using the method of equivalent geopotential height on sigma coordinates. To understand the interaction between "triple monsoons" and the MCS, the moisture and temperature along air parcels are traced based on the HYSPLIT model. The implement of the project will help us to further understand the influence of " triple monsoons " on MCSs over eastern slope of Tibetan plateau. It will also provide scientific basis to the improvement of parameterization schemes of cloud and precipitation, and theoretic grounds to weather prediction over this unique regions.

青藏高原东坡地处大地形的背风坡，是我国MCS的高发区，该地区受东亚季风、南亚季风、高原季风这“三重季风”的共同影响，独特的天气气候特点使得高原东坡MCS具有很大不同，具有极高研究价值。本项目利用多年的星载雷达云和降水资料，统计归纳出青藏高原东坡地区MCS的云和降水三维结构特征。同时，利用WRF模式和等σ面上的相当重力位势分析方法，对MCS的三维结构进行动力学分析；利用HYSPLIT质点轨迹模式，对高原东坡MCS的质点进行向前和向后积分，追踪分析MCS各质点温湿参数的变化情况，深入理解高原东坡MCS云和降水分布与动热力结构的配置关系。项目将建立“三重季风”背景下青藏高原东坡MCS独特的物理结构模型，研究成果可为模式中云和降水参数化方案的改进、西部地区灾害天气预报能力的提高提供科学依据。

青藏高原东坡地处大地形的背风坡，是我国MCS的高发区，该地区受东亚季风、南亚季风、高原季风这“三重季风”的共同影响，独特的天气气候特点使得高原东坡MCS具有很大不同，具有极高研究价值。由于高原东坡地理和气候环境极其恶劣，气象测站十分稀少，常规观测资料很难满足研究所需，这使得以往关于高原东坡MCS的研究多是个例分析，对MCS的云、降水分布、动热力三维结构、发生发展机理、移出高原的机制等了解甚少。. 项目组严格按照项目计划执行，逐项完成各项研究内容。首先，项目采用ISCCP卫星观测资料，建立了一个新的高原MCS标准，剔除掉卷云的影响，建立了雨季青藏高原东坡MCS历史个例数据库，并按照MCS的不同移动特征，对高原东坡MCS进行分类，研究了MCS的生成源地、数目、移动范围等的分布特征。其次，利用建立的高原东坡MCS个例数据库，结合NCEP/NCAR再分析资料和TRMM 3B42降水资料，采用合成统计分析方法，对雨季生成于青藏高原东坡的MCS进行了分类对比分析，研究了各类高原东坡MCS动热力场的水平和垂直结构特征，分析了高原东坡MCS的发生发展机理，探讨各类MCS能否移出高原的气象背景场差异。另外, 项目还利用Cloudsat、Clipso、TRMM卫星三维观测和ACCESS模拟数据，对雨季青藏高原东坡地区的云和降水的三维结构进行了模拟和评估研究，对模式在青藏高原地区的云水模拟能力进行综合评估研究，提出了模式改进意见。最后，项目还对利用风云静止卫星观测资料对青藏高原涡的自动识别和定强工作进行了试探性研究，并获得良好效果。