Schematiskt diagram över säsongsbetonad nederbörd i östra Kina. Kredit:Long WEN; vektorer delvis anpassade från Freepik.
Nederbörds- och regndropsstorleksfördelning (DSD) egenskaper i östra Kina varierar mellan årstider och regntyper, enligt Prof. Kun Zhao, Erkänd vetenskapsman vid nyckellaboratoriet för mesoscale Severe Weather vid utbildningsministeriet och skolan för atmosfäriska vetenskaper, Nanjings universitet, och en av författarna till en nyligen publicerad studie.
"Eftersom variationen i DSD vanligtvis återspeglar förändringarna i mikrofysiska processer av regn, kunskap om DSD-variabilitet är avgörande för att förstå nederbördsmikrofysik och många användningsområden för mikrovågskommunikation, radar och satellit fjärranalys, jord erosion, och parametrisering av numeriska väderprognosmodeller, " säger motsvarande författare till studien, Prof. Zhao. "Som vi förstår det, säsongsvariationerna av DSD har fått begränsade undersökningar och är fortfarande okända i Kina på grund av avsaknaden av långsiktiga DSD-mätningar med högprecisions-disdrometrar. "
Genom att använda data från observationer av en tvådimensionell videodisdrometer (2DVD) och en vertikalt pekande mikroregnradar (MRR), Prof. Zhao och hans team – en grupp forskare från Joint Center for Atmospheric Radar Research vid China Meteorological Administration och Nanjing University, Xichang Satellite Launch Center, och School of Meteorology and Center for Analysis and Prediction of Storms vid University of Oklahoma – har fått sina resultat om säsongsvariationer av nederbördsmikrofysik i östra Kina publicerade i Atmosfärsvetenskapernas framsteg .
För att undersöka säsongsvariationerna av DSD i denna specifika region, laget har genomfört en fältkampanj med namnet "Observation, Prediction and Analysis of Severe Convection of China" (OPACC) i Yangtze-Huaihe River Basin sedan maj 2014. Från och med juni 2016, två år av kontinuerliga 2DVD- och MRR-data hade erhållits, som sedan kan användas för att avslöja DSD-egenskaperna över olika regntyper och årstider.
Sommarens nederbörd domineras av konvektivt regn (77,5%), medan under de andra årstiderna är bidraget från stratiformt regn till nederbördsmängden lika med eller till och med större än det för konvektivt regn. En relativt större regndroppsdiameter och högsta koncentration av regndroppar under sommaren resulterar i den högsta medelregnfrekvensen bland de fyra årstiderna, följt av vår och höst, och vinterns nederbörd kännetecknas av den lägsta koncentrationen av regndroppar, därmed den lägsta genomsnittliga regnhastigheten. Övergripande, konvektivt regn uppvisar en maritim natur, med höga koncentrationer av små droppar under hela året. Lokaliserade nederbördsberäkningar härleddes för ytterligare tillämpningsändamål, bland vilka förhållandet nederbörds kinetisk-energi-massa-vägd diameter föreslogs för första gången.
"Dessa nyligen härledda relationer har verkligen potentialen att förbättra noggrannheten för regnets kinetiska energibedömning, DSD hämtning, och kvantitativ nederbördsuppskattning i denna specifika region, " Prof. Zhao tror. "För att bättre förbättra mikrofysikparameteriseringen i numeriska vädernederbördsmodeller för mer exakt kvantitativ nederbördsprognoser, de fysiska eller mikrofysiska processerna som resulterar i skillnaderna i säsongsbetonad nederbördsmikrofysik är värda att studera vidare. Avancerade GPM och/eller polarimetriska radarobservationer skulle vara till hjälp, och vi planerar att genomföra ytterligare forskning i dessa linjer i framtiden."