华南西部弱冷空气检测与中尺度对流系统发生发展机制研究

项目计划在目前业务提供的常规观测资料，以及FY-2C/D卫星云图、雷达探测、地面自动站等非常规观测资料基础上，针对华南西部暴雨过程中弱冷空气活动与MCS的密切关系，重点在中尺度范围内研究如下3个方面的问题：（1）弱冷空气南下方式、路径和变性，弱冷空气南下过程中在各种常规和非常规观测资料中的反映，弱冷空气活动在各通道卫星云图上不同的表现特征，如何利用这些特征检测弱空气活动等，提取弱冷空气活动信息；（2）如何利用卫星云图及探空、地面观测等多种资料，分析位势不稳定的形成条件和过程，确定强位势不稳定区等。分析冷、暖空气如何通过相互作用触发MCS，对流单体的形成、传播和组织方式，MCS的三维结构特征和移动等；（3）如何在MCS分类和三维图形结构基础上，通过提取MCS概念模型的主要特征，对形象化的特征通过编码、定位、相互关系的确定等进行数据结构抽象化描述。

项目完成了计划任务研究内容，把以往对华南西部中尺度对流系统（简称：MCS）从个例分析为主，发展到MCS发生发展中尺度环境场研究。项目主要创新和特色是：（1）提出了一个中尺度变压理论模型；（2）设计了中尺度变压场分离算法，开发了基于卫星、自动站和雷达资料的中尺度环境场分析和模拟软件平台；（3）对近3年华南西部系列的中尺度对流系统进行了分析，归纳成弱冷空气入侵、低涡和局地辐合等3大类MCS发生发展概念模型。发现MCS主要发生在中尺度负变压区中，中尺度负变压区的形成或加强一般超前于MCS发生约2-5小时；（4）设计了“高精度气压自动测量装置”，申请了2项发明专利，研制成功了一个专利产品原理样机；（5）资助完成了研究论文14篇，其中发表11篇，定稿待刊2篇，送审1篇。项目从中尺度变压理论、MCS概念模型、软件和硬件平台等多方面进行了研究和开发，为华南西部MCS发生发展预报提供了理论和技术基础。