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云降水物理研究团队
团队简介
华南地区强降水频发，常导致严重气象灾害。目前华南强降水业务预报能力明显不足，是亟待解决的重点和难点问题。发展精细数值天气预报技术是提高华南强降水预报水平的关键所在。这就要求对中小尺度系统结构和环境进行精细描述，因此对流尺度资料同化是必要手段，完善的物理过程描述是关键。
自2015年起，广东省气象局的指导下，依托中国气象局广州热带海洋气象研究所和中国气象科学研究院，在财政部修缮购置专项经费和科技部基本科研业务费等经费的支持下，云降水物理研究团队着手建立了华南地区首个云物理与强降水野外科学试验基地——中国气象局龙门云物理野外科学试验基地。试验基地针对华南强降水预报难题，重点围绕“龙门-清远-佛冈”和“阳江-恩平-阳春”两大暴雨中心布设国内外先进探测设备，开展云降水微物理和环境场参数野外观测试验，弥补业务探测系统不足，为华南强降水机理研究和区域精细数值模式发展提供数据基础。
试验基地中心主站位于惠州龙门，子站包括：新丰、河源、清远、佛冈、帽峰山、南海、恩平、阳江、海陵岛、阳春等。试验基地采用“局—所—站”的管理模式，确保其高效稳定运行。
研究团队遵循“观测分析—机理研究—数值模拟”发展思路，与国内外学者一道，在云雷达和双偏振雷达数据分析、融合与反演方法，云降水微物理和动力特征分析，华南强降水触发机制和发展机理，双偏振雷达资料同化应用和云微物理参数化方案改进等方面进行深入合作研究，共同推进研究型业务发展。
未来云降水物理研究团队将继续秉承“众筹众创、共建共享”的理念，努力将云物理试验基地建设成国内领先，国际一流，在国内外都有重要影响力的野外科学试验基地；同时还要与高校科研院所及业务部门开展更密切的交流合作，共同攻克华南强降水预报难题，打造更高层次的科学创新平台。
研究内容：
1、依托中国气象局龙门云物理野外科学试验基地开展华南季风/台风强降水观测试验，获取热带季风区对流云微观、宏观物理量实测数据，为华南强降水机理研究和区域精细数值天气预报发展奠定数据基础；
2、开展华南暴雨的云降水物理过程研究，重点开展云降水微物理、动力及热力特征研究，毫米波云雷达和双偏振天气雷达质控、分析与反演技术研究；
3、开展华南暴雨机理研究，重点开展暴雨触发机制、维持机制和降水效率问题研究，提升对华南暴雨发生发展机理的科学认识；
4、优化与构建现代化业务探测稠密观测的同化算子，减少观测算子误差，完善数值模式云微物理过程等方案，减少模拟误差，以提高华南强降水数值预报能力。
研究特色：
1、中国气象局龙门云物理野外科学试验基地是我国首个热带季风区云降水物理野外科学观测试验系统，仪器设备和观测试验手段先进；
2、以华南季风/台风强降水为主要研究对象，着力提升华南暴雨机理科学认知，提高华南强降水数值预报水平，区域特色非常鲜明；
3、研究领域包括大气探测、云降水物理过程研究、强降水机理研究、数值天气预报技术等内容，综合性突出，建立“观测试验—科学研究—模式改进”生态链，开放合作共赢，推进研究型业务发展。
近年主持科研类项目
| 项目名称 |
项目类型级别 |
主持人 |
经费预算 |
| 华南强降水实测雨滴谱特征在云微物理方案中的适用性研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
刘显通 |
63 |
| 基于S波段双偏振雷达和2DVD雨滴谱仪的华南前汛期强降水微物理特征研究 |
国家自然科学基金青年项目 |
刘显通 |
24 |
| 基于集合预报方法的气溶胶影响华南地区云和降水研究 |
国家自然科学基金面上项目 |
肖辉 |
58 |
| 气溶胶对地形降水形成和分布的影响机制研究 |
国家自然科学基金青年项目 |
肖辉 |
21 |
| 华南沿海复杂地形和海陆下垫面耦合作用下强降水形成机理研究 |
国家自然科学基金青年项目 |
黎慧琦 |
23 |
| 广州超大城市垂直综合气象观测技术研究及试验 |
国家重点研发计划项目专题 |
刘显通 |
183.27 |
| 基于实测雨滴谱特征改进云微物理方案对华南登陆台风强降水的预报能力研究 |
广东省自然科学基金面上项目 |
刘显通 |
10 |
| 基于实测雨滴谱型的双偏振雷达定量降水估测技术及其在强降水预报中的应用 |
广东省自然科学基金面上项目 |
刘显通 |
10 |
| 基于不同微物理方案的雷达反射率直接同化对强对流天气预报的影响研究 |
广东省自然科学基金面上项目 |
黎慧琦 |
10 |
| 基于雨滴谱型的双偏振雷达定量降水估测技术及应用 |
广东省气象局科学技术研究项目 |
温丽华
刘显通 |
1 |
| 不同微物理方案对华南前汛期强降水的模拟与评估 |
广东省气象局科技计划项目 |
肖辉 |
1.5 |
| 激光雨滴谱仪观测误差分析及其对双偏振雷达QPE的影响研究 |
广东省气象局科学技术研究项目 |
冯璐 |
1 |
| 新丰C波段双偏振雷达质量控制关键技术研究 |
广东省气象局科学技术研究项目 |
夏丰 |
1 |
| 卫星遥感暖区暴雨对流初生监测及预报应用 |
广东省气象局科学技术研究项目 |
赖睿泽 |
1 |
| 基于视频探空仪的S波段双偏振雷达水凝物种类识别算法研究及应用 |
广东省气象局科学技术研究项目 |
夏丰 |
2 |
| 华南降水粒子联合观测及其对云微物理方案的影响 |
灾害性天气国家重点实验室开放课题 |
刘显通 |
2 |
| 华南西部低压影响下广东暴雨的多尺度特征 |
灾害性天气国家重点实验室开放课题 |
黎慧琦 |
5 |
近年主持业务类项目
| 项目名称 |
项目来源 |
项目负责人 |
经费预算 |
| 华南强降水星地协同监测 |
广东省气象局 |
刘显通 |
293 |
| 卫星遥感云-降水地基校准子系统 |
广东省气象局 |
刘显通 |
298 |
| 星地协同多源闪电探测应用软件开发项目 |
广东省气象局 |
冯璐 |
93 |
| 多源观测资料融合分析分系统 |
广东省气象局 |
肖辉 |
255 |
| “雨窝”作业催化方案及效果评估的数值模拟 |
广东省人工影响天气中心 |
肖辉 |
30 |
| 视频探空观测试验和雷电探测设备运行维护技术服务 |
中国气象科学研究院 |
刘显通 |
58.2 |
| 广东省人影中心人影飞机作业效果评估委托技术服务 |
广东省人工影响天气中心 |
刘显通 |
15 |
| 广东省人工影响天气外场试验数据支撑项目 |
广东省人工影响天气中心 |
刘显通 |
18 |
| 深圳市人影飞机作业效果评估委托技术服务 |
深圳市气象局 |
刘显通 |
4.96 |
近年发表的主要论文
- Lai Ruize, Liu Xiantong*, Hu Sheng, et al. Raindrop size distribution characteristic differences during the dry and wet seasons in South China. Atmospheric Research, 2022, 266, https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2021.105947.
- Li Huiqi, Liu Chengsi, Xue Ming, et al. Use of power transform total number concentration as control variable for direct assimilation of radar reflectivity in GSI En3DVar and tests with six convective storms cases. Monthly Weather Review, 2022, https://doi.org/10.1175/MWR-D-21-0041.1.
- Xiao Hui, Zhao Pengguo, Liu Xiantong, et al. Sensitivity of aerosol-cloud interactions to autoconversion schemes in mixed-phase orographic clouds. Atmospheric Research, 2021, 247, 105205.
- Li Huiqi, Huang Yongjie, Hu Sheng, et al. Roles of terrain, surface roughness, and cold pool outflows in an extreme rainfall even over the coastal region of South China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2021, 126, e2021JD035556.
- Liu Xiantong, Li Huiqi, Hu Sheng, Wan Qilin*, et al. A High-precision and Fast Solution Method of Gamma Raindrop Size Distribution based on 0-Moment and 3-Moment in South China. Journal of Applied Meteorology and Climatology, 2021, doi: 10.1175/JAMC-D-21-0043.1.
- Feng Lu, Liu Xian Tong, Xiao Hui*, et al. Characteristics of Raindrop Size Distribution in Typhoon Nida (2016) before and after Landfall in Southern China from 2D Video Disdrometer Data. Advances in Meteorology, 2021, https://doi.org/10.1155/2021/9349738.
- Li Huiqi, Liu Xiantong, Xiao Hui, et al. Assimilation of polarimetric radar data using an ensemble Kalman filter for the analysis and forecast of tropical storm Ewiniar (2018). Journal of Tropical Meteorology, 2021, 27(2): 94-108.
- Guo Zeyong, Hu Sheng, Liu Xiantong*, et al. Improving S-Band Polarimetric Radar Monsoon Rainfall Estimation with Two-Dimensional Video Disdrometer Observations in South China. Atmosphere, 2021, 12, 831. https://doi.org/10.3390/atmos12070831
- Li Huiqi, Wan Qilin, Peng Dongdong, Liu Xiantong*, et al. Multiscale analysis of a record-breaking heavy rainfall event in Guangdong, China. Atmospheric Research, 2020, 232(1): 104703. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2019.104703
- Xiao Hui, Yin Yan, Zhao Pengguo, et al. Effect of aerosol particles on orographic clouds: Sensitivity to autoconversion schemes. Advances in Atmospheric Sciences, 2020, 37(2), 229−238.
- Feng Lu, Hu Sheng, Liu Xiantong*, et al. Precipitation Microphysical Characteristics of Typhoon Mangkhut in Southern China Using 2D Video Disdrometers. Atmosphere, 2020, 11, 975, doi:10.3390/atmos11090975.
- Ding Yan, Wan Qilin*, Yang Ling, Liu Xian-tong, et al. Raindrop Size Distribution Parameters Retrieved from Xinfeng C-Band Polarimetric Radar Observations. Journal of Tropical Meteorology, 2020, 26(3): 275-285.
- Xiao Hui, Wan Qilin*, Liu Xian-tong, et al. Numerical prediction of extreme rainstorm over the Pearl River Delta region on 7 May 2017 based on WRF-EnKF. Journal of Tropical Meteorology. 2019, 25(3): 312-323.
- Rao Xiaona, Zhao Kun, Chen Xingchao, et al. Influence of synoptic pattern and low-level wind speed on intensity and diurnal variations of orographic convection in summer over Pearl River Delta, South China. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 2019, 124(12), 6157-6179. doi:10.1029/2019JD030384.
- Yu Xin, Zheng Tengfei, Wan Qilin, et al. Causal Analysis and Numerical Modeling of the Inshore Intensification of Super Typhoon "Hato". Journal of Tropical Meteorology. 2019, 25(3): 293-303.
- Liu Xiantong, Wan Qilin*, Wang Hong, et al. Raindrop Size Distribution Parameters Retrieved from Guangzhou S-band Polarimetric Radar Observations. Journal of Meteorological Research, 2018, 32(4): 571-583, doi: 10.1007/s13351-018-7152-4.
- Liu Xiantong, Zheng Tengfei, Wan Qilin*, et al. Spatiotemporal distribution Characteristics and variation trends of hierarchical precipitation in Guangdong province over the past 50 years. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 24(1): 82-91, doi: 10.16555/j.1006-8775.2018.01.08.
- Zheng Tengfei, Yu Xin, Huang Jian, Wan Qilin, Liu Xiantong. An Observational Analysis of a Torrential Rainstorm in the Warm Sector of South China Coastal Areas. Journal of Tropical Meteorology, 2018, 24(4): 481-493.
- Liu Xiantong, Zheng Tengfei, Wan Qilin, et al. Spatio-temporal characteristics of NO2 in PRD urban group and the anthropogenic influences analysis based on OMI remote sensing data. Journal of Tropical Meteorology, 2016, 22(4): 568-577.
- Zheng Tengfei, Huang Jian, Wan Qilin, Liu Xiantong, et al. Observational Study on the Pre-Tropical Cyclone Squall Line of 8 August 2007 Over the Coast of South China. Journal of Tropical Meteorology, 2016, 22(4): 508-521.
- 夏丰, 刘显通*, 郑腾飞, 等. C波段双偏振天气雷达降雨和部分地形遮挡衰减订正研究. 热带气象学报, 2021, 37(4).
- 杜赛, 刘显通*, 孙皓霆, 等. 华南一次典型雷暴过程双偏振雷达参量与闪电活动关系. 热带气象学报, 2021, 37(3): 427-438.
- 黎慧琦, 张大林. 中小尺度对流系统的高分辨率数值模拟近况和未来挑战. 气象科技进展, 2021, 11(3): 75-91.
- 叶朗明, 徐碧裕, 刘显通*, 等. 2017年广东西部一次暖区极端降水过程的维持机制及微物理特征. 气候与环境研究, 2021, 26(3): 263-274.
- 冯璐, 陆海琦, 李丰, 刘显通*, 等. 广东地区一次飑线过程的地面雨滴谱特征分析. 热带气象学报, 2020, 36(4): 626-637.
- 冯璐, 夏丰, 万齐林, 等. 广东两次飑线过程的微物理特征分析研究. 热带气象学报, 2019, 35(6): 812-821.
- 肖辉, 万齐林, 刘显通, 等. 基于WRF-EnKF系统的雷达反射率直接同化对台风“天鸽”（1713）预报的影响. 热带气象学报, 2019, 35(04): 433-445.
- 郑腾飞, 刘显通, 万齐林*, 等. 近50年广东省分级降水的时空分布特征及其变化趋势的研究. 热带气象学报, 2017, 33(2): 212-220.
- 肖辉, 万齐林, 刘显通, 等. 台风“妮妲”（1604）登陆期间近地层风特性分析. 海洋气象学报, 2017, 37(2): 42-50.
- 周筠珺, 赵鹏国, 肖辉. 暖云. 科学出版社, 2017.
团队成员
刘显通，学科首席，研究员
刘显通，男，2012年毕业于中国科学技术大学，获博士学位。现为中国气象局广州热带海洋气象研究所研究员，云降水物理研究室科长兼学科首席，中国气象局龙门云物理野外科学试验基地常务副主任，中国气象局青年气象英才。研究方向为云降水物理与热带灾害性天气预报，主要从事云和降水微物理特征、双偏振雷达资料应用、云微物理方案改进等方面的研究。主持2个国家自然科学基金项目，主持5项省部级科研项目。发表学术论文40余篇，其中第一作者/通讯作者发表论文20余篇（其中SCI论文10篇）。作为第一发明人获得1项发明专利。
肖辉，副研究员
肖辉，男，2016年毕业于南京信息工程大学，获大气物理学与大气环境专业的博士学位，同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作，现为副研究员。主要从事云降水物理和热带灾害性天气数值预报研究，主持国家自然科学基金2项，厅局级项目1项，参与10项，第一作者/通讯作者发表论文12篇（其中SCI论文9篇）。
黎慧琦，副研究员
黎慧琦，女，2018年6月从中国科学院大气物理研究所毕业，获博士学位，现为中国气象局广州热带海洋气象研究所副研究员。主要从事强降水机理及数值模拟、资料同化的研究工作。主持国家自然科学基金项目和广东省自然科学基金项目各一项，以第一作者发表论文11篇，其中SCI论文8篇。
冯璐，助理研究员
冯璐，女，2016年6月中国科学技术大学硕士研究生毕业，同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作，现为助理研究员。主要从事云降水微物理特征研究。主持厅局级科研项目1项，参与国家级项目4项，以第一作者发表学术论文5篇，其中SCI论文2篇。
夏丰，助理研究员
夏丰，男，2017年毕业于中国气象科学研究院，获大气物理学与大气环境专业的硕士学位，同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所参加工作，现为助理研究员。主要从事云降水物理观测研究。参加工作以来，主持厅局级科研项目2项，参与6项。
饶晓娜 助理研究员
饶晓娜，女，2021年毕业于南京大学大气科学学院，获大气科学专业博士学位。同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所工作，现为助理研究员。主要从事华南地形降水日变化和对流触发机理方面的研究。已发表第一作者SCI论文一篇。
赖睿泽 研究实习员
赖睿泽，男，2020年毕业于南京信息工程大学，获大气物理学与大气环境专业硕士学位。同年进入中国气象局广州热带海洋气象研究所工作，现为研究实习员。主要从事卫星遥感及云特性反演方面的研究。参加工作以来，主持厅局级科研项目1项，以发表第一作者SCI论文2篇。
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