杜宇教授团队海岸降水日变化研究成果在Nature Communications上发表

近日,我院杜宇教授团队揭示了全球海岸降水日变化离岸传播的特征及其机制,并在著名国际学术期刊Nature Communications发表题为“A global survey of diurnal offshore propagation of rainfall”的论文。我院博士生方俊颖为唯一第一作者,杜宇教授为唯一通讯作者。
日变化是影响天气和气候的重要因素,其中离岸传播是海岸降水日变化的一种显著模态。提升对全球近岸海域降水日变化的特征和机理的认识有助于理解大气多尺度相互作用过程和改进天气与气候模式的预测能力。
杜宇教授团队基于前期华东和华南海岸降水日变化传播工作(Du and Rotuuno, 2015; 2018, JAS),将视角拓宽至全球,探究了全球海岸降水日变化离岸传播的异同。全球海岸普遍存在降水日变化的离岸传播(占78%),并对全球近海降水量起主要贡献(占59%,图1)。

研究发现有利于离岸传播发生的主要条件是:较低的纬度、充足的水汽、离岸背景风或较小的向岸背景风。当上述三个条件齐备,离岸传播发生的概率高达90%。同时该研究还揭示了海陆热力差异激发的重力波、密度流(冷池和陆风)、背景风场在不同条件下对全球离岸传播的相对贡献。在水汽充足的热带海岸,离岸传播由重力波主导;在纬度较高的海岸,离岸传播由背景风场的平流作用主导(图2)。当密度流足够强,其与重力波的“接力”作用可导致两段离岸传播——近岸段传播速度较慢,由密度流主导;而远岸段传播速度较快,由重力波主导。

总的来说,该研究不仅有助于提升对全球海岸强降水天气的科学认识,还可用于数值模式的检验和改进,提升灾害性天气的预报水平。尤其是在气候变化的背景下,有利于更全面地评估全球海岸的脆弱性。
文章信息及原文链接:
1. Fang, J. & Du, Y.*, 2022: A global survey of diurnal offshore propagation of rainfall. Nature Communications. 13, 7437, https://doi.org/10.1038/s41467-022-34842-0
2. Du, Y.* and R. Rotunno, 2018: Diurnal Cycle of Rainfall and Winds near the South Coast of China. J. Atmos. Sci. 75, 2065–2082. https://doi.org/10.1175/JAS-D-17-0397.1
3. Du, Y. and R. Rotunno*, 2015: Thermally Driven Diurnally Periodic Wind Signals off the East Coast of China. J. Atmos. Sci. 72, 2806-2821, http://dx.doi.org/10.1175/JAS-D-14-0339.1