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云降水物理研究团队

团队简介

华南地区强降水频发,常导致严重气象灾害。目前华南强降水业务预报能力明显不足,是亟待解决的重点和难点问题。发展精细数值天气预报技术是提高华南强降水预报水平的关键所在。这就要求对中小尺度系统结构和环境进行精细描述,因此对流尺度资料同化是必要手段,完善的物理过程描述是关键。

自2015年起,广东省气象局的指导下,依托中国气象局广州热带海洋气象研究所和中国气象科学研究院,在财政部修缮购置专项经费和科技部基本科研业务费等经费的支持下,云降水物理研究团队着手建立了华南地区首个云物理与强降水野外科学试验基地——中国气象局龙门云物理野外科学试验基地。试验基地针对华南强降水预报难题,重点围绕“龙门-清远-佛冈”和“阳江-恩平-阳春”两大暴雨中心布设国内外先进探测设备,开展云降水微物理和环境场参数野外观测试验,弥补业务探测系统不足,为华南强降水机理研究和区域精细数值模式发展提供数据基础。

试验基地中心主站位于惠州龙门,子站包括:新丰、河源、清远、佛冈、帽峰山、南海、恩平、阳江、海陵岛、阳春等。试验基地采用“局—所—站”的管理模式,确保其高效稳定运行。

研究团队遵循“观测分析—机理研究—数值模拟”发展思路,与国内外学者一道,在云雷达和双偏振雷达数据分析、融合与反演方法,云降水微物理和动力特征分析,华南强降水触发机制和发展机理,双偏振雷达资料同化应用和云微物理参数化方案改进等方面进行深入合作研究,共同推进研究型业务发展。

未来云降水物理研究团队将继续秉承“众筹众创、共建共享”的理念,努力将云物理试验基地建设成国内领先,国际一流,在国内外都有重要影响力的野外科学试验基地;同时还要与高校科研院所及业务部门开展更密切的交流合作,共同攻克华南强降水预报难题,打造更高层次的科学创新平台。

研究内容:

1、依托中国气象局龙门云物理野外科学试验基地开展华南季风/台风强降水观测试验,获取热带季风区对流云微观、宏观物理量实测数据,为华南强降水机理研究和区域精细数值天气预报发展奠定数据基础;

2、开展华南暴雨的云降水物理过程研究,重点开展云降水微物理、动力及热力特征研究,毫米波云雷达和双偏振天气雷达质控、分析与反演技术研究;

3、开展华南暴雨机理研究,重点开展暴雨触发机制、维持机制和降水效率问题研究,提升对华南暴雨发生发展机理的科学认识;

4、优化与构建现代化业务探测稠密观测的同化算子,减少观测算子误差,完善数值模式云微物理过程等方案,减少模拟误差,以提高华南强降水数值预报能力。

研究特色:

1、中国气象局龙门云物理野外科学试验基地是我国首个热带季风区云降水物理野外科学观测试验系统,仪器设备和观测试验手段先进;

2、以华南季风/台风强降水为主要研究对象,着力提升华南暴雨机理科学认知,提高华南强降水数值预报水平,区域特色非常鲜明;

3、研究领域包括大气探测、云降水物理过程研究、强降水机理研究、数值天气预报技术等内容,综合性突出,建立“观测试验—科学研究—模式改进”生态链,开放合作共赢,推进研究型业务发展。


近年承担的主要课题

 

课题(项目)名称 课题编号 批准立项单位 课题负责人 起止时间
华南强降水实测雨滴谱特征在云微物理方案中的适用性研究 4197050641 国家自然科学基金委 刘显通 2020-2023
华南沿海复杂地形和海陆下垫面耦合作用下强降水形成机理研究 41905047 国家自然科学基金委 黎慧琦 2020-2022
基于实测雨滴谱特征改进云微物理方案对华南登陆台风强降水的预报能力研究 2019A1515010814 广东省基础与应用基础研究基金委 刘显通 2019-2022
基于S波段双偏振雷达和2DVD雨滴谱仪的华南前汛期强降水微物理特征研究 41705020 国家自然科学基金委 刘显通 2018-2020
气溶胶对地形降水形成和分布的影响机制研究 41705120 国家自然科学基金委 肖辉 2018-2020
广州超大城市垂直综合气象观测技术研究及试验 2017YFC1501701 科学技术部 刘显通 2018-2022
地域频发强降水(“雨窝”)可预报性来源及风险预警技术 2017B020244002 广东省科学技术厅 万齐林 2017-2020
基于实测雨滴谱型的双偏振雷达定量降水估测技术及其在强降水预报中的应用 2016A030313141 广东省自然科学基金委 刘显通 2016-2019
对流尺度资料同化技术与致灾性强降水预报 2015B020217001 广东省科技厅 万齐林 2016-2018
观测分批变分资料同化技术及其应用 41475102 国家自然科学基金委 万齐林 2015-2018
华南西部低压影响下广东暴雨的多尺度特征 2019LASW-B03 灾害性天气国家重点实验室开放课题 黎慧琦 2019-2021
典型暴雨降水过程的微雨雷达(MRR)探测精度分析 2018LASW-B15 灾害性天气国家重点实验室开放课题 郑腾飞 2018-2019
华南降水粒子联合观测及其对云微物理方案的影响 2016LASW-B18 灾害性天气国家重点实验室开放课题 刘显通 2016-2017
新丰C波段双偏振雷达质控关键技术研究 GRMC2018M04 广东省气象局 夏丰 2019-2020
不同微物理方案对华南前汛期强降水的模拟与评估 GRMC2017M02 广东省气象局 肖辉 2017-2019
激光雨滴谱仪观测误差分析及其对双偏振雷达QPE的影响研究 GRMC2017Q02 广东省气象局 冯璐 2017-2019
基于二维激光雨滴谱研究广东典型雨滴谱特性 2015Q01 广东省气象局 郑腾飞 2015-2017

近年发表的主要论文

  1. Liu, Xian Tong, Wan Q. L.*, Wang H., et al., 2018. Raindrop size distribution parameters retrieved from Guang-zhou S-band polarimetric radar observations. J. Meteor. Res., 32(4), 571–583, doi: 10.1007/s13351-018-7152-4.
  2. Li Hui Qi, Wan Qilin, Peng Dongdong, Liu Xiantong*, Xiao Hui. Multiscale analysis of a record-breaking heavy rainfall in Guangdong, China. Atmospheric Research, 2020, 232, 104703.
  3. Xiao Hui, Yin Yan, Zhao Pengguo, et al. 2020. Effect of aerosol particles on orographic clouds: Sensitivity to autoconversion schemes, Advances in Atmospheric Science, 37: 229-238.
  4. Xiao Hui, Wan Qi-lin, Liu Xian-tong, et al. 2019. Numerical prediction of and extreme rainstorm over the Pearl River Delta region on 7 May 2017 based on WRF-EnKF, Journal of Tropical Meteorology, 25(3): 313-326.
  5. Liu, Xian Tong, Zheng T. F., Wan Q. L.*, et al., 2018. Spatiotemporal Distribution Characteristics and Variation Trends of Hierarchical Precipitation in Guangdong province over the Past 50 Years. Journal of Tropical Meteorology, 24(1): 82-91. Doi: 1006-8775(2018) 01-0082-10.
  6. ZHENG Teng-fei, YU Xin, HUANG Jian,WAN Qi-lin, et al. 2018.Observational Analysis of a Torrential Rainstorm in the Warm Sector of South China Coastal Areas [J]. Journal of Tropical Meteorology,2018,24(4):481-493.
  7. ZHENG Teng-fei, HUANG Jian, WAN Qi-lin, et al. 2016. Observational Study on the Pre-Tropical Cyclone Squall Line of 8 August 2007 Over the Coast of South China [J]. Journal of Tropical Meteorology, 22(4): 508-521.
  8. YU Xin, ZHENG Teng-fei, WAN Qi-lin, et al. CAUSAL ANALYSIS AND NUMERICAL MODELING OF THE INSHORE INTENSIFICATION OF SUPER TYPHOON“HATO” [J]. Journal of Tropical Meteorology,2019,25(3):293-303.
  9. 冯璐,夏丰,万齐林,等. 广东两次飑线过程的微物理特征分析研究[J]. 热带气象学报, 2019,35(6): 812-821.
  10. 肖辉,万齐林,刘显通,等. 2019. 基于WRF-EnKF系统的雷达反射率直接同化对台风“天鸽”(1713)预报的影响[J]. 热带气象学报, 35(4): 433-445.
  11. 郑腾飞,刘显通,万齐林*.近50年广东省分级降水时空分布特征及变化趋势研究[J]. 热带气象学报,2017,33(2):212-220.
  12. 肖辉,万齐林,刘显通,等. 2017. 台风“妮妲”(1604)登陆期间近地层风特性分析[J]. 海洋气象学报,37(2):42-50.

团队成员

 

刘显通,学科首席,副研究员

刘显通,男,2012年毕业于中国科学技术大学大气物理与大气环境专业,获理学博士学位。2012年至今在中国气象局广州热带海洋气象研究所工作,云降水物理学科首席,副研究员。研究方向为云降水物理与热带灾害性天气数值预报,主要从事云降水微物理特征分析、双偏振雷达资料应用、云微物理方案改进、卫星遥感资料应用等方面的研究。主持科研类课题10项,其中国家自然科学基金项目2项,国家重点研发计划项目专题1项,省部级项目3项,厅局级项目4项。发表论文20余篇,其中第一作者SCI论文5篇,EI论文1篇,一级核心论文2篇,二级核心论文3篇,国际会议论文6篇。2018年荣获中国气象局气象科学技术进步成果奖二等奖。

郑腾飞,科长,助理研究员

郑腾飞,男,2013年毕业于南京信息工程大学,硕士研究生。2013年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作,云降水物理研究室科长,助理研究员。主要从事云降水物理观测分析研究工作。主持科研类课题项目5项,其中厅局级4项;参与科研类课题项目10余项;第一作者发表论文5篇(其中SCI论文 2篇,核心期刊3篇),参与国内外各类学术活动30余次。

肖辉,副研究员

肖辉,男,2016年毕业于南京信息工程大学,获大气物理学与大气环境专业的博士学位,同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作,副研究员,主要从事云降水物理和热带灾害性天气数值预报研究,参加工作以来,主持国家自然科学基金1项,厅局级项目1项,参与9项,以第一作者发表论文4篇(其中SCI论文2篇)。

黎慧琦,助理研究员

黎慧琦,女,2018年6月从中国科学院大气物理研究所毕业,获博士学位,同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作,助理研究员。主要从事暴雨机理及数值模拟、资料同化的研究工作。主持一项国家自然科学基金项目,参与多项国家级、省级科研项目,发表多篇论文,其中第一作者SCI论文5篇。

夏丰,研究实习员

夏丰,男,2017年毕业于中国气象科学研究院,获大气物理学与大气环境专业的硕士学位,同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作,研究实习员。主要从事云降水物理观测研究。参加工作以来,主持厅局级科研项目1项,参与4项。

冯璐,研究实习员

冯璐,女,2016年6月中国科学技术大学硕士研究生毕业,同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作,研究实习员。主要从事云和降水微物理特征研究。主持厅局级科研项目1项,参与国家自然科学基金、厅局级项目等课题项目4项,以第一作者发表学术论文2篇。