东亚地区深对流系统昼变化特征研究及海陆特征差异比较开题报告
2021-12-28 09:12
全文总字数：3689字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
深对流系统（dcs）是一个包含着强烈深对流核和卷云云砧的连续的高云盾。对流核产生强降水并且向对流层高层输送水汽以维系层状云降水区和无降水的云砧[1]。dcs伴随的天气现象通常较强烈，且具有突发性和急剧变化的特征，常带来大风、暴雨、冰雹等致灾天气，对人民的生命财产造成严重的损失。另一方面，dcs对流核区、有降水的层状云区以及无降水的云砧区构成了一个独特的加热系统，它最终将对周围的环境产生影响[2]。从更大尺度上看，dcs的云砧的辐射加热将会影响全球的气候[3]。dcs对降水，大气热量和水汽的垂直输送具有很大的影响，因此研究dcs的特征非常有助于区域天气气候的分析研究。
向日葵8号卫星是新一代的日本地球静止轨道（geo）卫星，具有高时空分辨率的特点，空间分辨率为2km，时间分辨率为10min，对于研究水平尺度小、生命期短的深对流系统的特征具有非常大的优势。
国内外研究现状
对流系统仅占热带风暴数量的10%但是其造成的降水却占总降水的80%-85%[4]。层状云降水区降水面积更大，占总降水面积的40%[5]。在中纬度地区，暖季（5-8月）的dcs常常会造成严重的天气事件以及显著的降水。在对流系统的生命周期中，降水从更多的对流性降水演变为更多的层状云降水，同时系统的非绝热加热从一开始的对流层整层加热转变为上层加热,下层冷却[6]。这是由于在高层产生了上升运动，冰粒子沉积生长，而下层降水粒子融化和蒸发盛行。这种结构有利于系统的维系特别是对层状云降水区和无降水的云砧，从而延长了系统的寿命[7]。对dcs对流核和层状云区的特征研究对于了解区域降水显得尤为重要。
2. 研究的基本内容
本文研究区域涵盖了0.5-45n和86-137.5e的地区，利用日本向日葵8号卫星7月和8月的数据进行分析。
1. 分析东亚地区深对流系统发生数目的昼变化特征。
2. 分析东亚地区深对流系统降水区、对流核区以及层状云降水区面积大小的昼变化特征。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
4.1实施方案
本文依据isccp（国际卫星测云气候学计划）对云类型的划分[8]，根据云顶高度（clth）和云的光学厚度（clot）对深对流系统(dcs)降水区、对流核区（cc）以及层状云降水区（sr）进行提取。将对流核区（cc）定义为clth≥10km且 clot≥23的区域；将层状云降水区（sr）定义为clth≥10km且3.6≤clot＜23的区域，因此深对流（dcs）降水区即为clth≥10km且 clot≥3.6的区域。
由于本文还需要做深对流系统（dcs）降水区海陆特征差异对比，所以要将区域内dcs按照发生区域进行分类，规定若是dcs降水区陆地覆盖面积大于或等于50%，则认为其发生于陆地，否则认为其发生于海洋。由此分别对陆地和海洋上dcs发生数目进行统计，同时对区域内深对流核（cc）面积、层状云降水区（sr）面积以及深对流系统(dcs)降水区面积、云顶高度、云的光学厚度进行统计。
4. 参考文献
[1] lin, b., k.-m. xu, p. minnis et al. coincident occurrences of tropical individual cirrus clouds and deep convective systems derived from trmm observations[j].geophys. res. lett., 2007, 34, l14804:1-5.[2] houze, r. a. mesoscale convective systems[j].reviews of geophysics, 2004, 42(4):1–43.
[3] zhe feng, xiquan dong, baike xi et al. life cycle of midlatitude deep convective systems in a lagrangian framework[j].journal of geophysical research atmospheres, 2012,117(23):1–14.
[4] del genio, a. d., w. kovari. climatic properties of tropical precipitating convection under varying environmental conditions[j].climate, 2002, 15:2597-2615.
