對流雲碰撞導致暴雨發生

2021-01-07 中國氣象局

　　暴雨對人類安全和基礎設施均會造成重大威脅，但人類對這種極端天氣事件的研究還遠遠不夠。近日，德國馬克斯-普朗克氣象研究所利用先進的雲系模擬系統，揭示了大氣中複雜雲系的增強過程以及雲系如何相互作用導致暴雨和雷暴發生。新研究認為對流雲層的碰撞和相互作用是暴雨的成因。

　　運用高解析度雲模式，研究者分析了暴雨如何受溫度上升的影響。以往的研究一般在解析度200公裡的氣候模式上進行模擬，而該研究的高分辨雲模式將空間解析度提升到了200米。

　　為了監測風暴雲形成的物理過程，該研究採用的雲模式可獲知區域溫度和水分變化，這些變化導致對流雲的形成，對流過程又形成雷暴雲。由於地表溫度上升，加之空氣溼度較大，溫暖的上升氣流在大氣中擴張。當兩塊雲層發生碰撞時，就會出現更大的新雲層。

　　研究結果表明，當多個雲層發生碰撞並相互作用時就會發生暴雨。如果雲層之間未發生碰撞，降雨的劇烈程度就會大大減輕。對流性天氣過程可逐漸發展成大型雲團，從而導致暴雨發生，研究者稱這一過程為「自組織」。當溫度不變，僅僅延長「自組織」時間時，暴雨的強度與雲層發生碰撞時相當。

　　區域性陣雨的強度並不隨溫度上升直接發生變化，但溫度上升可導致對流雲之間發生更多的碰撞。如同小溪在流動過程中匯成大河，對流雲之間的碰撞可使降雨更加劇烈。在傳統的全球氣候模式中，對流雲被視作獨立個體，互不幹涉，該研究駁斥了這一觀點。該研究表明，對流雲之間的相互作用應該納入到全球氣候模式中，以更好地預測極端強對流天氣事件。

　　（編譯：吳鵬）

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