突出对β-中尺度暴雨机理的研究提高暴雨监测与预测水平

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1、项目信息动态2007第3期总第20期中国气象局科技发展司973（南方暴雨）项目管理办公室二OO七年六月十日国家重点基础研究项目“我国南方致洪暴雨监测与预测的理论和方法研究”前两年研究进展和后三年研究目标和任务——项目首席科学家在后三年启动会议上的报告一、项目前两年（2005-2006）研究情况1．圆满完成本项目前两年（2005-2006年）的研究任务，达到了预期目标1）紧紧抓住我国南方暴雨的中尺度物理模型的研究和提高暴雨预报能力这两个主攻方向，强调不仅要重视发表高水平的论文，更要重视整体研究目标的实现，整体成果的形成，

2、来解决对我国经济和社会发展产生重要影响的我国南方暴雨预报问题，在此基础上为每个课题制定了两年的阶段性研究目标和五年的长期目标。2）明确提出“集中力量、突出重点”的组织措施,每个课题都明确重点要抓的专题以及每个课题与其它课题的关系。3）项目实施两年来，共召开专家组和课题组长扩大会议3次，学术年会1次。全面了解课题的工作进展和成果，解决研究中存在的困难和问题，疏通资料使用的渠道，加强课题间和课题内部的协调和研究的连续。4）2006年在北京分别以课题组为单位召开了课题中期自评估会议。项目首席科学家、项目专家组成员莅会指15导

3、，各课题检查了每个成员的工作状态和取得的成果、创新之处，分析课题前两年存在的问题，研究并制定后三年的研究计划，对专题和子专题进行调整。5）在外场试验准备方面，组建长江中下游与华南地区的四个“中尺度观测与应用试验基地”以及2007/2008年我国南方暴雨野外科学试验实施方案，并在野外试验中将使用先进观测装备，如机载下投式探空、车载双偏振多普勒雷达，毫米波云雾雷达等，为我国南方暴雨野外科学试验做好充分准备。6）2006年12月11-12日，项目根据科技部的要求认真组织并召开了课题中期评估会，各课题组长对两年来的工作及取得的

4、成果进行了认真的总结，展示了各课题有创新意义的研究成果。评估专家一致认为本项目所有课题的研究状态和研究前景均十分良好，研究工作取得重大进展，评估专家组给每个课题组的综合评估成绩均为“优”。2.项目研究工作的总体水平第一，在我国南方β-中尺度暴雨的结构研究方面取得了两个方面的重要进展：其一是提出了我国华南前汛期暴雨形成的多系统的天气学模型，这一工作在国内尚属首次，在国际上即使日本、韩国等东亚国家也未提出此类概念。其二，提出了非线性对流—对称不稳定以及强迫流与不稳定流相互作用在深厚湿对流发生、发展中的重要作用，同时提出了梅

5、雨锋锋面环流与锋面低涡相互作用的概念模型等两个具有创新意义的机理理论，这对深入了解我国南方暴雨机理不仅具有重要理论意义，而且具有应用价值。第二，我们从大尺度环流异常与外强迫异常以及百年尺度的气候尺度系统研究了我国南方暴雨形成的大尺度环流背景与气候背景，取得了一系列研究成果，这些成果不仅具有较高的理论价值，而且对暴雨中长期预报具有很强的应用价值。第三，在定量遥感研究方面我们在三方面已经取得明显进展，即进一步改进了算法，提高了反演精度；从国外卫星资料反演转为以国产的风云系列卫星资料为主的反演技术研究，从单多普勒雷达反演技术

6、发展为多部雷达组网反演技术；进一步强调了定量遥感资料在多种资料融合、同化中的应用。目前我们在理论和反演技术上与国际水平相当，但在资料同化中应用仍然略逊色于发达国家的水平。15第四，我们自主发展的高分辨、非静力中尺度数值模式Grapes-meso不仅具有与WRF同等功能的一系列物理过程，而且我们的模式已发展为具有以下四大功能的中尺度模式：（1）与自主发展的云模式联结，发展成具有云分辨能力的中尺度模式；（2）与自主发展的雷电模式联结，已具备模拟与预报雷电过程的能力；（3）正在发展初值具有云参数的热启动功能，使我们模式具备临

7、近预报（0-6小时）的能力；（4）已把Grapes-meso发展成逐时快速循环分析与预报的模式系统。上述四个功能表明我们发展的中尺度数值模式已完全具备国际先进中尺度数值模式最前沿的功能，已完全可以和国际先进的WRF、MM5比较。第五，本项目计划组织的2007/2009我国南方暴雨野外科学试验具有几大特点：（1）建设具有适应性功能的中尺度观测网；（2）不仅考虑华南前汛期暴雨的试验，同时考虑雨带向北变动而形成长江中下游梅雨锋暴雨的试验，企图获取整个夏季季节变动（梅雨锋北抬）过程中的试验资料，大大提高了试验的科学价值。（3）

8、把试验与中尺度业务能力提高结合起来，通过野外试验，探索如何提高中尺度观测与预报业务能力。这些特点和目前国际上已经组织的中尺度试验具有同样的科学性、先进性，和1998年、2000/2002年野外试验相比已迈出了实质性的一步。3．研究工作状态和研究前景15我国南方中尺度暴雨具有突发性和多发性，可以说它所涉及的诸多基础性和关键性理论问题