Forudsiger kraftig nedbør - potentialet for potentiel deformation

Vorticitet, divergens og deformation er de tre grundlæggende egenskaber ved vindfelter. Mens mange tidligere undersøgelser har afsløret og bekræftet det tætte forhold mellem både vorticitet og divergens og forekomsten af ​​nedbør, få har fokuseret på deformationen af ​​den udfældende atmosfære. Faktisk, deformation er tæt forbundet med forekomsten og fordelingen af ​​stærk nedbør - et forhold undersøgt i en nylig undersøgelse offentliggjort i Fremskridt inden for atmosfæriske videnskaber , som havde til formål at involvere deformation i diagnosen nedbør.

I undersøgelsen, en ny parameter kaldet potentiel deformation (PD) er blevet afledt af forskere fra Institute of Atmospheric Physics, Kinesisk videnskabsakademi. PD består af potentiel strækningsdeformation og potentiel forskydningsdeformation, som er konstrueret ud fra konceptet om potentiel hvirvel, og PD ændres ikke med koordinatrotation. PD bruges derefter i et simuleret mesoskala konvektivt system (MCS) til at undersøge dets ydeevne ved udfældningsdiagnose.

"Vi finder, at PD klarer sig godt ved at angive det kraftige nedbørsområde inden for MCS, "siger LI Na, undersøgelsens første forfatter. I løbet af de to båndformede og klyngeformede faser af MCS, store PD-områder præsenterer også tilsvarende bånd og klynger.

"En analyse af det fysiske grundlag for den tætte sammenhæng mellem PD og nedbør viser, at PD kan afspejle nedbørsområdet, fordi det indeholder de typiske processer til produktion af MCS -nedbør:varm og fugtig tilstrømning, en bageste indstrømningsstråle, kold og tør nedadgående strømning, og en kold pool på overfladen, "LI siger." Og alle disse processer er indeholdt i PD af den tredimensionelle gradient af den generaliserede potentielle temperatur (eller fugtighed), den lodrette vindskæring og deformation, og dermed korrelerer PD tæt med nedbør. "Ifølge undersøgelsen, korrelationskoefficienten kan nå op til 0,7. Dette indebærer et stort potentiale for at bruge PD i nedbørsdetektering og -prognoser.

På nuværende tidspunkt, numeriske modeller repræsenterer en af ​​de vigtigste måder til at forudsige nedbør. Imidlertid, nedbør i numeriske modeller opnås hovedsageligt ved parametreringsordninger (mikrofysisk parameterisering og kumulusparameterisering), som indeholder stærke usikkerheder. For at forbedre forudsigelsesværdigheden for nedbør ved numerisk modellering, en række udvidede metoder er blevet udviklet baseret på de numeriske resultater som et supplement til de numeriske forudsigelser.

"Nytten af ​​PD ligger i, at den også kan beregnes ud fra numeriske forudsigelsesresultater og bruges som en fortolkningsteknik til at angive nedbør, "siger Dr. RAN Lingkun, den tilsvarende forfatter til undersøgelsen. "Anvendelsen af ​​parameteren til at forudsige nedbør og dens sammenligning med numerisk nedbør er en mulig forskningsvej for vores gruppe i fremtiden."