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全球热带海洋地区降水季节变化的TRMM卫星观测
  • ISSN号:0023-074X
  • 期刊名称:《科学通报》
  • 时间:0
  • 分类:P427.3[天文地球—大气科学及气象学]
  • 作者机构:[1]中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,中国气象局大气化学重点实验室,北京100081, [2]中国科学院大学地球科学学院,北京100049, [3]北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院,北京100875
  • 相关基金:国家自然科学基金(41471301,91544217,41171294)和中国气象科学研究院基本科研业务费(2014R18)资助,致谢 感谢美国宇航局提供TRMM降水卫星观测数据,以及美国科罗拉多州立大学Xu WeiXing博士对TRMM数据产品使用的宝贵建议.
中文摘要:

基于2007~2012年TRMM卫星上搭载的降水雷达提供的雷达反射率因子、降水率、降水类型等产品,结合ECMWF提供的再分析数据资料,分析了全球热带海洋地区平均降水率、400hPa垂直速度、850hPa相对湿度和下对流层稳定度的时空分布特征.根据400hPa垂直速度的季节差异确定了4个子研究区及相应对比季节,给出了对比季节内浅对流单体、层云、对流云3种降水系统降水量、降水面积、降水强度以及垂直结构上的差异.结果表明:(1)热带海洋地区平均降水率与400hPa上升速度在时空分布上存在一个显著的正相关,即400hPa上升速度越强的地区平均降水率越大;(2)4个子研究区内层云降水对区域累积降水面积贡献率最大(年均值均超过50%),对流云降水次之(约30%),而对流云降水对区域累积降水量贡献率最大(约65%),层云降水次之(约25%);(3)400hPa上升速度较强时,4个子研究区中3类降水系统的累积降水面积、累积降水量都有所增加,但降水强度以及降水系统垂直结构的变化存在差异,其中对流云降水强度一致增大且其垂直结构上的发展更旺盛;(4)对流云降水系统的雨顶高度、雷达反射率重心以及30dBZ波顶高随着400hPa上升速度的增强以及850hPa相对湿度的增加而迅速抬升。同时随着下对流层稳定度的降低有所抬升,但变化率较小.说明影响对流降水系统垂直结构的主要气象条件是400hPa上升速度和850hPa相对湿度.

英文摘要:

The radar reflectivity and precipitation rate from Precipitation Radar (PR) onboard Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) are obtained over the global tropical regions (35°S-35°N) during the period from 2007 to 2012, combined with coincident vertical velocity at 400 hPa (ω400 hPa), relative humidity at 850 hPa (RH850 hPa) and lower tropospheric stability (LTS) from European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) reanalysis. First of all, the seasonal and spatial distribution of meteorological factors, including ω400 hPa, RH850 Wa, and LTS, together with rain rate are investigated Next, four typical Regions of Interest (ROIs) and their individual seasons (i.e., favorable and non-favorable seasons for rainfall) are identified for further analysis by determining whether there exist most pronounced seasonal differences observed in ω400 hPa. Meanwhile, rainy area, and rainfall of three precipitation types (i.e., shallow, stratus, and convection precipitation regimes) over the ROIs has been calculated. The three dimensional structures of individual precipitating system are analyzed, based on normalized contoured frequency by altitude diagram (NCFAD) and other statistical methods. Finally, with a focus on convection precipitation system, we give a quantitative description of the response of precipitation vertical structure to meteorological factors. Namely, how the rain echo top height (RTH), echo top height with reflectivity of 30 dBZ (ZTH30 dBZ), and reflectivity center of gravity (ZCOG) vary with ω400 hPa, RH850 hPa, and LTS. In particular, (1) high rain rate dominates over intertropical convergence zone, which is characterized by strong updraft, sufficient moisture, and low LTS, showing the average rain rate is negatively associated with ω400 hPa at both temporal and spatial scales. That is to say, lower ω400 hPa comes with more intensive rain rate. (2) The meteorological factors, along with average rain rate, exhibit appreciabl

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期刊信息
  • 《科学通报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院
  • 主编:周光召
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:csb@scichina.org
  • 电话:010-64036120 64012686
  • 国际标准刊号:ISSN:0023-074X
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1784/N
  • 邮发代号:80-213
  • 获奖情况:
  • 首届国家期刊奖,中国期刊方阵“双高”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:81792