登陆台风降水微物理特征观测分析及其对降水强度的影响研究

The quantitative precipitation forecasting (QPF) for tropical cyclone remains a challenge, and it is very sensitive to the microphysical paramerization scheme used in the numerical model. The lack of knowledge about the microphysical characteristics of tropical cyclone is an important reason to restrain the improvement of microphysical paramerization scheme in the numerical model. This proposal therefore attempts to understand the microphysical characteristics of landfalling typhoons. Firstly, it needs to identify the drop size distribution (DSD) and vertical profile of hydrometeors in eyewall, rainband and outer stratiform regions of landfalling typhoon, respectively, based on the multiplatform observation including disdrometer, polarimetric Doppler radar and CloudSat; then discuss the exchange of hydrometeors and its influence to the rainfall intensity. To evaluate the advantage and disadvantage of the numerical model in representing the microphysical process in tropical cyclone by comparing the hydrometeor and vertical velocity fields from simulated precipitation of landfalling typhoon with observations of these fields from a variety of platforms and , which is believed to be favorable to improve the microphysical process scheme in numerical model

热带气旋定量降水预报（特别是强降水预报）一直是天气预报的难点，且进展缓慢。研究表明，基于数值模式的热带气旋降水预报对采用的云微物理过程参数化方案非常敏感，针对热带气旋降水微物理过程的认识不足是制约数值模式发展的重要原因之一。本项目将基于雨滴谱、偏振雷达和CloudSat卫星等多源观测资料，研究我国登陆台风不同降水区（分为台风眼墙区、雨带和外围）内的地面降水微物理特征（包括DSD特征、雨水含量等）及各相态水凝物的垂直分布情况；并结合高分辨率数值模拟等手段，深入研究登陆台风降水微物理特征及其对雷达反射率与降水强度的影响机理，为登陆台风的雷达定量降水估计提供理论依据；结合动力学分析并通过对比分析观测事实与数值模式结果，判断模拟结果的合理性，为数值模式的云微物理参数化方案改进提供参考。

热带气旋定量降水预报（特别是强降水预报）一直是天气预报的难点，且进展缓慢。对热带气旋降水微物理过程的认识不足是制约数值模式发展的重要原因之一。由于热带气旋不同降水区（眼墙、内外螺旋雨带区和外围降水区）的降水形成热动力机制不同必然会导致不同降水落区内的降水微物理特征或过程差异。因此，本项目基于雨滴谱和偏振雷达等多源观测资料，研发了适用于台风（强风强雨）条件下的各类观测资料数据质量控制方法、反演算法等；再通过观测资料诊断分析及与台风动力学理论相结合的方法，揭示了登陆我国台风不同降水落区内的降水微物理特征差异，以及不同降水微物理特征对地面降水强度的影响，为登陆台风的雷达定量降水估计提供理论依据；最后利用观测资料与高分辨率数值模拟结果进行对比，指出了当前台风模式微物理参数化方案的不足之处，以及可能的改进方案，为数值模式的云微物理参数化方案改进提供参考。