近年来，随着全球气候变暖加剧，暴雨有多发和致灾重的趋势。暴雨的预报，尤其是中小尺度暴雨对流系统的定量预报仍然十分困难，这是受观测方法、模式误差、理论知识等多方面因素的限制。

数值模式是业务预报的重要手段，模式中的云微物理过程往往很大程度影响、或决定了模式预报的结果。并且在暴雨中，水成物的相互转化是生成、影响降水量的重要过程，因此云微物理过程对暴雨的增幅和影响不容忽视。在数值模拟过程中，不同的云微物理参数化方案往往会得出不同的模拟效果，这与方案中不同的云微物理过程息息相关。对于实际个例的模拟研究，两类方案的适用性和模拟效果，以及云微物理过程在暴雨触发及发展过程中起到的作用十分值得探讨，暴雨中尺度对流系统的触发及组织化机制仍然是亟待解决的关键科学问题。

近期，在大气物理所平凡研究员和我院周顺武教授共同指导下，陈宇航硕士生为第一作者在《Atmospheric Research》发表了《Influence of microphysical processes on the initiation of the mesoscale convective system of a rainstorm over Beijing》学术论文。该文主要探讨了bulk和bin方案中的微物理过程对2016年18-19日北京一次中尺度对流系统触发的影响研究。依靠模式结果分析水成物特征，并运用双偏振雷达资料进行了水粒子的相态识别，为微物理过程提供观测验证。将中尺度热动力机制以及云微物理过程对发展的影响两者相结合探究暴雨中尺度对流系统的触发，并建立了包括云微物理过程的概念模型（见图1）。研究发现，微物理过程中的潜热释放和冷却过程提高了气块浮力，增强了次级环流的垂直上升气流，这有利于对流单体的触发和发展。低层入流受冷垫作用被迫上升，随后潜热的释放增强了气块的浮力，进一步增强云中上升气流。同时雨水蒸发增强了抬升作用，并结合次级环流在对流系统前触发了新的对流单体。

图1 bulk方案 (a) 和bin方案 (b) 模似的2016年18-19日北京地区暴雨中尺度対流系統的形成机制概念模型图

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