基于星載測(cè)雨雷達(dá)的西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征深度剖析一、引言1.1研究背景與意義臺(tái)風(fēng)，作為地球上最強(qiáng)大的自然天氣系統(tǒng)之一，一直以來(lái)都是氣象領(lǐng)域研究的焦點(diǎn)。在西北太平洋地區(qū)，臺(tái)風(fēng)的生成頻率高，且影響范圍廣泛，給該區(qū)域帶來(lái)了復(fù)雜的天氣變化和嚴(yán)重的災(zāi)害威脅。臺(tái)風(fēng)所伴隨的狂風(fēng)、暴雨、風(fēng)暴潮等極端天氣現(xiàn)象，不僅對(duì)沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重破壞，還對(duì)人類(lèi)的生命財(cái)產(chǎn)安全構(gòu)成巨大威脅。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年因臺(tái)風(fēng)災(zāi)害造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元，數(shù)以萬(wàn)計(jì)的人口受到影響。因此，深入研究臺(tái)風(fēng)的各種特性，尤其是臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征，對(duì)于提高氣象預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性，加強(qiáng)防災(zāi)減災(zāi)工作具有至關(guān)重要的意義。降水是臺(tái)風(fēng)活動(dòng)過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵要素，其演變過(guò)程涉及到復(fù)雜的物理機(jī)制。臺(tái)風(fēng)云-降水的演變不僅與臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度、移動(dòng)路徑密切相關(guān)，還受到周?chē)髿猸h(huán)境、海洋表面溫度等多種因素的綜合影響。通過(guò)研究臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征，可以更深入地理解臺(tái)風(fēng)的發(fā)展和維持機(jī)制，為臺(tái)風(fēng)的數(shù)值模擬和預(yù)報(bào)提供更為準(zhǔn)確的初始條件和物理參數(shù)，從而提高臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)的精度，減少因臺(tái)風(fēng)災(zāi)害帶來(lái)的損失。傳統(tǒng)的氣象觀測(cè)手段，如地面雨量計(jì)、地基雷達(dá)等，在監(jiān)測(cè)臺(tái)風(fēng)云-降水時(shí)存在一定的局限性。地面雨量計(jì)只能測(cè)量單點(diǎn)的降水情況，無(wú)法獲取大范圍的降水分布信息；地基雷達(dá)雖然能夠監(jiān)測(cè)一定范圍內(nèi)的降水，但受到地球曲率和地形的影響，其探測(cè)范圍有限，且在海洋等偏遠(yuǎn)地區(qū)難以部署。而星載測(cè)雨雷達(dá)的出現(xiàn)，為臺(tái)風(fēng)云-降水的研究提供了全新的視角和數(shù)據(jù)來(lái)源。星載測(cè)雨雷達(dá)搭載于衛(wèi)星平臺(tái)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)全球范圍內(nèi)臺(tái)風(fēng)云-降水的長(zhǎng)時(shí)間、大范圍觀測(cè)。它可以穿透云層，獲取云內(nèi)降水粒子的垂直分布信息，從而提供關(guān)于臺(tái)風(fēng)云-降水三維結(jié)構(gòu)的詳細(xì)數(shù)據(jù)。這種獨(dú)特的觀測(cè)能力使得星載測(cè)雨雷達(dá)在研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)分析星載測(cè)雨雷達(dá)獲取的數(shù)據(jù)，可以揭示臺(tái)風(fēng)云-降水在不同發(fā)展階段的結(jié)構(gòu)變化、降水強(qiáng)度的時(shí)空分布以及降水類(lèi)型的轉(zhuǎn)換等關(guān)鍵信息，為深入理解臺(tái)風(fēng)的物理過(guò)程提供有力支持。風(fēng)云三號(hào)G星搭載的星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)，具備高分辨率和高精度的探測(cè)能力。其Ku頻段有利于探測(cè)強(qiáng)降水，Ka頻段有利于探測(cè)弱降水，兩者結(jié)合形成的雙頻探測(cè)，能夠精準(zhǔn)感知407公里軌道高度內(nèi)地球大氣0.2毫米/小時(shí)如毛毛雨般的降水強(qiáng)度變化。該雷達(dá)還可以利用降水粒子對(duì)不同頻段雷達(dá)信號(hào)散射不同的特性，分辨雨、雪、冰雹等，探測(cè)降水過(guò)程中的液態(tài)、固態(tài)變化。這些先進(jìn)的技術(shù)特性使得風(fēng)云三號(hào)G星能夠獲取更為精細(xì)的臺(tái)風(fēng)云-降水?dāng)?shù)據(jù)，為研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征提供了更為豐富和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。本研究基于星載測(cè)雨雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)，深入分析西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征，旨在揭示臺(tái)風(fēng)云-降水的演變規(guī)律和物理機(jī)制，為臺(tái)風(fēng)的監(jiān)測(cè)、預(yù)警和防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。這不僅有助于提高我國(guó)在臺(tái)風(fēng)研究領(lǐng)域的科學(xué)水平，還能為全球氣候變化研究提供重要的數(shù)據(jù)參考，具有重要的科學(xué)意義和現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值。1.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀在過(guò)去的幾十年里，隨著星載測(cè)雨雷達(dá)技術(shù)的不斷發(fā)展，利用星載測(cè)雨雷達(dá)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的研究取得了顯著進(jìn)展。國(guó)內(nèi)外眾多學(xué)者圍繞這一領(lǐng)域展開(kāi)了廣泛而深入的研究，為我們理解臺(tái)風(fēng)的物理過(guò)程提供了豐富的資料和理論基礎(chǔ)。國(guó)外方面，早在1997年，美國(guó)和日本聯(lián)合發(fā)射的熱帶降雨測(cè)量任務(wù)（TRMM）衛(wèi)星，其搭載的降水雷達(dá)（PR）開(kāi)創(chuàng)了星載雷達(dá)探測(cè)降水的先河。此后，眾多學(xué)者利用TRMM-PR數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水進(jìn)行了大量研究。如Zipser等通過(guò)分析TRMM-PR觀測(cè)數(shù)據(jù)，詳細(xì)研究了臺(tái)風(fēng)內(nèi)不同區(qū)域的降水結(jié)構(gòu)和垂直氣流特征，發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域降水強(qiáng)度大且垂直發(fā)展旺盛，而螺旋雨帶區(qū)域降水結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，存在多個(gè)降水峰值。Montgomery等利用TRMM數(shù)據(jù)研究了臺(tái)風(fēng)的暖心結(jié)構(gòu)與降水的關(guān)系，指出暖心結(jié)構(gòu)的維持和發(fā)展與強(qiáng)降水區(qū)域的潛熱釋放密切相關(guān)。2014年，全球降水測(cè)量（GPM）衛(wèi)星發(fā)射，其搭載的雙頻降水雷達(dá)（DPR）進(jìn)一步提升了對(duì)降水的探測(cè)能力。Kumagai等利用GPM-DPR數(shù)據(jù)研究了臺(tái)風(fēng)降水的微物理特性，發(fā)現(xiàn)不同強(qiáng)度的臺(tái)風(fēng)降水粒子的大小和形狀存在明顯差異，這些差異對(duì)降水的形成和發(fā)展具有重要影響。此外，一些研究還關(guān)注了臺(tái)風(fēng)云-降水在不同海洋區(qū)域的演變特征差異。如Liu等對(duì)西北太平洋和大西洋臺(tái)風(fēng)云-降水的對(duì)比研究發(fā)現(xiàn)，由于海洋環(huán)境和大氣環(huán)流的不同，兩個(gè)區(qū)域臺(tái)風(fēng)的云-降水結(jié)構(gòu)和演變過(guò)程存在顯著差異，西北太平洋臺(tái)風(fēng)的降水強(qiáng)度和范圍總體上大于大西洋臺(tái)風(fēng)。國(guó)內(nèi)在利用星載測(cè)雨雷達(dá)研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征方面也取得了豐碩成果。隨著我國(guó)對(duì)氣象衛(wèi)星技術(shù)的重視和投入不斷增加，國(guó)內(nèi)學(xué)者開(kāi)始廣泛應(yīng)用國(guó)外星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)開(kāi)展相關(guān)研究，并取得了一系列重要成果。傅云飛等利用TRMM-PR數(shù)據(jù)對(duì)中國(guó)及周邊海域臺(tái)風(fēng)降水的氣候特征進(jìn)行了分析，揭示了臺(tái)風(fēng)降水在不同季節(jié)和地理位置的分布規(guī)律，以及對(duì)流降水和層云降水在臺(tái)風(fēng)降水總量中的貢獻(xiàn)比例。陳耀登等利用GPM-DPR數(shù)據(jù)研究了臺(tái)風(fēng)降水的三維結(jié)構(gòu)和演變過(guò)程，發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)降水在發(fā)展過(guò)程中，其垂直結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生明顯變化，降水強(qiáng)度和范圍也會(huì)隨著臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)和發(fā)展而改變。此外，我國(guó)自主研發(fā)的風(fēng)云三號(hào)G星搭載的星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)投入使用后，為國(guó)內(nèi)研究提供了更具針對(duì)性的數(shù)據(jù)支持。一些學(xué)者開(kāi)始利用風(fēng)云三號(hào)G星數(shù)據(jù)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水進(jìn)行研究，如通過(guò)分析風(fēng)云三號(hào)G星數(shù)據(jù)，研究了臺(tái)風(fēng)降水的精細(xì)結(jié)構(gòu)和降水類(lèi)型的分布特征，發(fā)現(xiàn)該衛(wèi)星能夠清晰地分辨出臺(tái)風(fēng)雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，為臺(tái)風(fēng)降水的精細(xì)化研究提供了有力工具。盡管?chē)?guó)內(nèi)外在利用星載測(cè)雨雷達(dá)研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征方面取得了諸多成果，但仍存在一些不足之處。首先，目前的研究大多集中在臺(tái)風(fēng)云-降水的宏觀結(jié)構(gòu)和演變規(guī)律上，對(duì)于臺(tái)風(fēng)云-降水的微物理過(guò)程，如降水粒子的形成、增長(zhǎng)和碰并等機(jī)制的研究還相對(duì)較少，這限制了我們對(duì)臺(tái)風(fēng)降水形成和發(fā)展的深入理解。其次，不同星載測(cè)雨雷達(dá)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和探測(cè)能力存在差異，如何有效整合和利用多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的監(jiān)測(cè)和分析精度，仍是一個(gè)有待解決的問(wèn)題。此外，在臺(tái)風(fēng)云-降水與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、移動(dòng)路徑等其他關(guān)鍵要素之間的相互作用研究方面，雖然已有一些成果，但仍缺乏系統(tǒng)性和全面性，需要進(jìn)一步加強(qiáng)相關(guān)研究。最后，現(xiàn)有的研究在將星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)與數(shù)值模式相結(jié)合方面還存在一定的局限性，如何更好地將衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)融入數(shù)值模式，提高臺(tái)風(fēng)數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和可靠性，也是未來(lái)研究的重點(diǎn)方向之一。1.3研究目標(biāo)與內(nèi)容本研究旨在利用星載測(cè)雨雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)，全面深入地探究西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征，揭示其演變規(guī)律和物理機(jī)制，為臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)、預(yù)警及防災(zāi)減災(zāi)提供堅(jiān)實(shí)的科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。具體研究?jī)?nèi)容涵蓋以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布特征：基于星載測(cè)雨雷達(dá)長(zhǎng)時(shí)間序列的觀測(cè)數(shù)據(jù)，精確統(tǒng)計(jì)分析西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水在不同季節(jié)、年份以及不同地理位置的分布情況。詳細(xì)研究臺(tái)風(fēng)降水的強(qiáng)度、范圍在時(shí)間和空間上的變化規(guī)律，如臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度在不同發(fā)展階段的變化趨勢(shì)，以及降水范圍隨臺(tái)風(fēng)移動(dòng)路徑的擴(kuò)展或收縮特征。通過(guò)對(duì)大量臺(tái)風(fēng)個(gè)例的分析，繪制出西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布圖譜，為進(jìn)一步研究臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。臺(tái)風(fēng)云-降水的三維結(jié)構(gòu)演變：借助星載測(cè)雨雷達(dá)能夠獲取云內(nèi)降水粒子垂直分布信息的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，深入剖析臺(tái)風(fēng)云-降水在不同發(fā)展階段的三維結(jié)構(gòu)變化。研究臺(tái)風(fēng)眼墻、螺旋雨帶等不同區(qū)域的云-降水垂直結(jié)構(gòu)特征，以及這些結(jié)構(gòu)在臺(tái)風(fēng)發(fā)展、成熟和衰退過(guò)程中的演變過(guò)程。例如，分析臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域降水粒子的大小、濃度隨高度的變化，以及螺旋雨帶中不同層次降水結(jié)構(gòu)的差異和演變規(guī)律。通過(guò)構(gòu)建臺(tái)風(fēng)云-降水的三維結(jié)構(gòu)模型，直觀展示其演變過(guò)程，深入理解臺(tái)風(fēng)云-降水的物理機(jī)制。臺(tái)風(fēng)云-降水的微物理過(guò)程：利用星載測(cè)雨雷達(dá)的多頻段探測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合其他相關(guān)衛(wèi)星資料和數(shù)值模擬結(jié)果，深入研究臺(tái)風(fēng)云-降水中降水粒子的形成、增長(zhǎng)和碰并等微物理過(guò)程。分析不同降水類(lèi)型（如雨、雪、冰雹等）在臺(tái)風(fēng)中的分布特征和轉(zhuǎn)換機(jī)制，探究降水粒子的微物理特性（如粒子形狀、大小分布、相態(tài)等）對(duì)降水強(qiáng)度和云-降水結(jié)構(gòu)的影響。例如，研究在臺(tái)風(fēng)不同區(qū)域，降水粒子的碰并增長(zhǎng)過(guò)程如何導(dǎo)致降水強(qiáng)度的變化，以及不同形狀的降水粒子對(duì)雷達(dá)回波信號(hào)的影響，從而進(jìn)一步提高對(duì)臺(tái)風(fēng)降水形成和發(fā)展機(jī)制的認(rèn)識(shí)。臺(tái)風(fēng)云-降水與臺(tái)風(fēng)其他要素的相互作用：綜合分析星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、移動(dòng)路徑以及周?chē)髿猸h(huán)境場(chǎng)等多源數(shù)據(jù)，深入研究臺(tái)風(fēng)云-降水與臺(tái)風(fēng)其他關(guān)鍵要素之間的相互作用關(guān)系。探究臺(tái)風(fēng)云-降水的演變對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的影響機(jī)制，如強(qiáng)降水區(qū)域的潛熱釋放如何影響臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)的發(fā)展和維持，進(jìn)而影響臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度。研究臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑對(duì)云-降水分布的影響，以及周?chē)髿猸h(huán)境（如垂直風(fēng)切變、水汽輸送等）如何通過(guò)影響臺(tái)風(fēng)云-降水的演變，反過(guò)來(lái)影響臺(tái)風(fēng)的發(fā)展和移動(dòng)。通過(guò)建立臺(tái)風(fēng)云-降水與其他要素的相互作用模型，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)整體物理過(guò)程的理解和預(yù)測(cè)能力。星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)在臺(tái)風(fēng)研究中的應(yīng)用改進(jìn)：針對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)在臺(tái)風(fēng)云-降水研究中存在的問(wèn)題和局限性，開(kāi)展數(shù)據(jù)處理和分析方法的改進(jìn)研究。探索如何有效整合多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的監(jiān)測(cè)和分析精度。研究將星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)與數(shù)值模式相結(jié)合的方法，優(yōu)化數(shù)值模式中的物理過(guò)程參數(shù)化方案，提高臺(tái)風(fēng)數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和可靠性。例如，通過(guò)改進(jìn)雷達(dá)數(shù)據(jù)的反演算法，提高降水參數(shù)的反演精度；利用數(shù)據(jù)同化技術(shù)，將星載測(cè)雨雷達(dá)觀測(cè)數(shù)據(jù)融入數(shù)值模式，改善模式的初始場(chǎng)，從而提高臺(tái)風(fēng)路徑和強(qiáng)度預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確性。1.4研究方法與技術(shù)路線為了實(shí)現(xiàn)對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的深入研究，本研究將綜合運(yùn)用多種研究方法和技術(shù)手段，確保研究的科學(xué)性、全面性和準(zhǔn)確性。具體研究方法和技術(shù)路線如下：數(shù)據(jù)收集與預(yù)處理：收集多顆星載測(cè)雨雷達(dá)的觀測(cè)數(shù)據(jù)，包括風(fēng)云三號(hào)G星、TRMM、GPM等衛(wèi)星的降水測(cè)量雷達(dá)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)涵蓋了不同時(shí)間段和不同分辨率的觀測(cè)信息，能夠?yàn)檠芯刻峁┴S富的數(shù)據(jù)支持。同時(shí)，收集其他相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)，如地面氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)、地基雷達(dá)數(shù)據(jù)、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式輸出數(shù)據(jù)等，用于輔助分析和驗(yàn)證。對(duì)收集到的星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換、質(zhì)量控制、輻射定標(biāo)等。通過(guò)去除噪聲、填補(bǔ)缺失值等操作，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。利用衛(wèi)星軌道參數(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行地理定位和空間匹配，將不同來(lái)源的數(shù)據(jù)統(tǒng)一到相同的地理坐標(biāo)系中，以便進(jìn)行后續(xù)的分析。統(tǒng)計(jì)分析方法：運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布特征進(jìn)行定量分析。計(jì)算臺(tái)風(fēng)降水的強(qiáng)度、范圍、頻次等統(tǒng)計(jì)參數(shù)，分析其在不同季節(jié)、年份和地理位置的變化規(guī)律。采用趨勢(shì)分析方法，如線性回歸、Mann-Kendall檢驗(yàn)等，研究臺(tái)風(fēng)云-降水各統(tǒng)計(jì)參數(shù)隨時(shí)間的變化趨勢(shì)，判斷其是否存在顯著的上升或下降趨勢(shì)。利用空間分析方法，如克里金插值、反距離權(quán)重插值等，將離散的衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)插值為連續(xù)的空間分布場(chǎng)，繪制臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布圖，直觀展示其分布特征。三維結(jié)構(gòu)分析方法：基于星載測(cè)雨雷達(dá)獲取的降水粒子垂直分布信息，構(gòu)建臺(tái)風(fēng)云-降水的三維結(jié)構(gòu)模型。利用雷達(dá)反射率因子、降水率等參數(shù)，分析臺(tái)風(fēng)眼墻、螺旋雨帶等不同區(qū)域的云-降水垂直結(jié)構(gòu)特征。采用垂直剖面分析、水平切片分析等方法，研究臺(tái)風(fēng)云-降水三維結(jié)構(gòu)在不同發(fā)展階段的演變過(guò)程，揭示其結(jié)構(gòu)變化與臺(tái)風(fēng)發(fā)展的內(nèi)在聯(lián)系。結(jié)合數(shù)值模擬結(jié)果，對(duì)比分析衛(wèi)星觀測(cè)得到的臺(tái)風(fēng)云-降水三維結(jié)構(gòu)與數(shù)值模式模擬結(jié)果的差異，驗(yàn)證和改進(jìn)數(shù)值模式中關(guān)于臺(tái)風(fēng)云-降水的物理過(guò)程參數(shù)化方案。微物理過(guò)程研究方法：利用星載測(cè)雨雷達(dá)的多頻段探測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合其他衛(wèi)星資料（如紅外、微波輻射計(jì)數(shù)據(jù)）和數(shù)值模擬結(jié)果，研究臺(tái)風(fēng)云-降水中降水粒子的微物理過(guò)程。通過(guò)分析雷達(dá)反射率因子隨高度的變化、不同頻段雷達(dá)信號(hào)的差異等，推斷降水粒子的形成、增長(zhǎng)和碰并等過(guò)程。利用粒子相態(tài)識(shí)別算法，根據(jù)降水粒子對(duì)不同頻段雷達(dá)信號(hào)的散射特性，分辨雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，研究其在臺(tái)風(fēng)中的分布特征和轉(zhuǎn)換機(jī)制。建立降水粒子微物理過(guò)程的數(shù)值模型，模擬降水粒子在不同環(huán)境條件下的演變過(guò)程，與衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，深入理解臺(tái)風(fēng)降水的微物理機(jī)制。相互作用分析方法：綜合分析星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度、移動(dòng)路徑以及周?chē)髿猸h(huán)境場(chǎng)等多源數(shù)據(jù)，研究臺(tái)風(fēng)云-降水與臺(tái)風(fēng)其他要素之間的相互作用關(guān)系。采用相關(guān)分析、回歸分析等方法，定量研究臺(tái)風(fēng)云-降水的演變對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度變化的影響，如強(qiáng)降水區(qū)域的潛熱釋放與臺(tái)風(fēng)暖心結(jié)構(gòu)發(fā)展、臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)之間的相關(guān)性。利用軌跡分析、合成分析等方法，研究臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑對(duì)云-降水分布的影響，以及周?chē)髿猸h(huán)境（如垂直風(fēng)切變、水汽輸送等）如何通過(guò)影響臺(tái)風(fēng)云-降水的演變，進(jìn)而影響臺(tái)風(fēng)的發(fā)展和移動(dòng)。建立臺(tái)風(fēng)云-降水與其他要素的相互作用模型，通過(guò)數(shù)值模擬和敏感性試驗(yàn)，進(jìn)一步驗(yàn)證和分析相互作用機(jī)制，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)整體物理過(guò)程的理解和預(yù)測(cè)能力。數(shù)據(jù)融合與應(yīng)用方法：針對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)在臺(tái)風(fēng)云-降水研究中存在的問(wèn)題和局限性，開(kāi)展數(shù)據(jù)融合和應(yīng)用方法的研究。探索如何有效整合多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)，如將星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)與其他氣象衛(wèi)星的觀測(cè)數(shù)據(jù)（如可見(jiàn)光、紅外成像數(shù)據(jù)）進(jìn)行融合，提高對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的監(jiān)測(cè)和分析精度。研究將星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)與數(shù)值模式相結(jié)合的方法，利用數(shù)據(jù)同化技術(shù)，將衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)融入數(shù)值模式，改善模式的初始場(chǎng)，優(yōu)化數(shù)值模式中的物理過(guò)程參數(shù)化方案，提高臺(tái)風(fēng)數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性和可靠性。基于研究成果，開(kāi)發(fā)臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，為氣象部門(mén)提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)信息和預(yù)警服務(wù)，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)支持。本研究的技術(shù)路線如圖1-1所示，首先收集多源數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)處理，然后運(yùn)用多種分析方法對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布、三維結(jié)構(gòu)、微物理過(guò)程以及與其他要素的相互作用進(jìn)行研究，最后通過(guò)數(shù)據(jù)融合和應(yīng)用方法的研究，將研究成果應(yīng)用于實(shí)際的監(jiān)測(cè)和預(yù)警工作中。[此處插入圖1-1：技術(shù)路線圖]二、星載測(cè)雨雷達(dá)探測(cè)原理與技術(shù)2.1星載測(cè)雨雷達(dá)工作原理星載測(cè)雨雷達(dá)作為一種主動(dòng)式微波遙感設(shè)備，其工作原理基于電磁波與降水粒子的相互作用。雷達(dá)系統(tǒng)主要由發(fā)射機(jī)、天線、接收機(jī)和信號(hào)處理單元等部分組成。在工作時(shí)，發(fā)射機(jī)產(chǎn)生高頻電磁波脈沖，通過(guò)天線向大氣中定向發(fā)射。這些電磁波在傳播過(guò)程中遇到降水粒子，如雨滴、雪花、冰雹等，會(huì)發(fā)生散射和吸收現(xiàn)象。降水粒子的大小、形狀、相態(tài)以及濃度等因素會(huì)影響電磁波的散射特性，從而使得散射回波攜帶了豐富的降水信息。當(dāng)發(fā)射的電磁波與降水粒子相互作用后，部分電磁波能量被散射回衛(wèi)星，被天線接收。接收機(jī)將接收到的微弱回波信號(hào)進(jìn)行放大、濾波和變頻等處理，使其成為適合后續(xù)處理的信號(hào)形式。信號(hào)處理單元?jiǎng)t對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行分析和反演，從中提取出降水的相關(guān)參數(shù)，如降水強(qiáng)度、降水類(lèi)型、降水粒子的大小分布等。具體來(lái)說(shuō)，星載測(cè)雨雷達(dá)通過(guò)測(cè)量發(fā)射脈沖與回波脈沖之間的時(shí)間差，來(lái)確定降水粒子與衛(wèi)星之間的距離。由于電磁波在真空中的傳播速度為光速，根據(jù)時(shí)間差和光速即可計(jì)算出精確的距離。同時(shí)，通過(guò)分析回波信號(hào)的強(qiáng)度，可以推斷降水粒子的濃度和大小。一般來(lái)說(shuō)，回波強(qiáng)度越強(qiáng)，表明降水粒子的濃度越高或尺寸越大。此外，利用不同頻段電磁波與降水粒子相互作用的差異，如Ku頻段和Ka頻段，星載測(cè)雨雷達(dá)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同強(qiáng)度降水的探測(cè)和降水類(lèi)型的分辨。例如，Ku頻段有利于探測(cè)強(qiáng)降水，因?yàn)槠鋵?duì)較大的降水粒子更為敏感；Ka頻段則更適合探測(cè)弱降水，能夠捕捉到較小的降水粒子信息。通過(guò)綜合分析不同頻段的回波信號(hào)，雷達(dá)可以利用降水粒子對(duì)不同頻段雷達(dá)信號(hào)散射不同的特性，分辨雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，探測(cè)降水過(guò)程中的液態(tài)、固態(tài)變化。以風(fēng)云三號(hào)G星搭載的星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)為例，該雷達(dá)在工作時(shí)，Ku頻段和Ka頻段同步發(fā)射電磁波。當(dāng)電磁波遇到臺(tái)風(fēng)中的降水粒子時(shí)，會(huì)產(chǎn)生不同強(qiáng)度的回波。通過(guò)對(duì)這些回波的接收和分析，雷達(dá)可以獲取臺(tái)風(fēng)云-降水中不同高度層的降水信息，包括降水強(qiáng)度、降水粒子的相態(tài)等。在臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)降水區(qū)域，Ku頻段的回波信號(hào)會(huì)較為強(qiáng)烈，因?yàn)樵擃l段對(duì)強(qiáng)降水中較大的雨滴更為敏感；而在弱降水區(qū)域，Ka頻段的回波信號(hào)則能提供更準(zhǔn)確的信息，有助于探測(cè)到較小的降水粒子。通過(guò)對(duì)兩個(gè)頻段回波信號(hào)的協(xié)同處理，風(fēng)云三號(hào)G星能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的高精度探測(cè)，為研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征提供了有力的數(shù)據(jù)支持。2.2關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)與性能優(yōu)勢(shì)星載測(cè)雨雷達(dá)憑借其獨(dú)特的技術(shù)設(shè)計(jì)，具備一系列關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，使其在臺(tái)風(fēng)云-降水探測(cè)領(lǐng)域展現(xiàn)出卓越的性能優(yōu)勢(shì)。在空間分辨率方面，星載測(cè)雨雷達(dá)能夠?qū)崿F(xiàn)較高的精度。以風(fēng)云三號(hào)G星搭載的Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)為例，其在水平方向上，星下點(diǎn)的水平分辨率可達(dá)一定程度，如Ku頻段在特定條件下，水平分辨率能達(dá)到[X]千米，Ka頻段也具備與之相匹配的分辨率。這種高分辨率使得雷達(dá)能夠清晰地分辨出臺(tái)風(fēng)云-降水系統(tǒng)中的細(xì)微結(jié)構(gòu)，如臺(tái)風(fēng)螺旋雨帶中較小尺度的降水核心，以及臺(tái)風(fēng)眼墻內(nèi)的精細(xì)降水特征。在垂直方向上，該雷達(dá)的垂直分辨率同樣出色，能夠精確到[X]米，這使得它可以準(zhǔn)確地探測(cè)到不同高度層的降水粒子信息，如不同高度上降水粒子的大小、濃度變化等，從而為構(gòu)建臺(tái)風(fēng)云-降水的三維精細(xì)結(jié)構(gòu)提供了有力的數(shù)據(jù)支持。相比之下，傳統(tǒng)的地基雷達(dá)由于受到探測(cè)距離和波束寬度的限制，其空間分辨率往往較低，難以捕捉到臺(tái)風(fēng)云-降水系統(tǒng)中的這些細(xì)微特征。時(shí)間分辨率是星載測(cè)雨雷達(dá)的另一重要指標(biāo)。衛(wèi)星在軌道上的高速運(yùn)行使得星載測(cè)雨雷達(dá)能夠?qū)ν坏貐^(qū)進(jìn)行頻繁的觀測(cè)。以常見(jiàn)的低軌道氣象衛(wèi)星為例，其繞地球一周的時(shí)間通常在[X]分鐘左右，這意味著星載測(cè)雨雷達(dá)可以在相對(duì)較短的時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水系統(tǒng)進(jìn)行多次觀測(cè)。如風(fēng)云三號(hào)G星，在其運(yùn)行過(guò)程中，能夠以一定的時(shí)間間隔對(duì)臺(tái)風(fēng)區(qū)域進(jìn)行掃描，一般情況下，對(duì)同一臺(tái)風(fēng)的重復(fù)觀測(cè)時(shí)間間隔可達(dá)到[X]小時(shí)以?xún)?nèi)。這種高時(shí)間分辨率使得我們能夠?qū)崟r(shí)追蹤臺(tái)風(fēng)云-降水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)變化，及時(shí)捕捉到降水強(qiáng)度、范圍的快速變化，以及云系結(jié)構(gòu)的演變過(guò)程，為臺(tái)風(fēng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警提供了重要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。而地面觀測(cè)設(shè)備，如地面雨量計(jì)，由于其分布的局限性，很難實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍臺(tái)風(fēng)云-降水的高頻次觀測(cè)；地基雷達(dá)雖然可以對(duì)一定范圍內(nèi)的降水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但受到掃描范圍和時(shí)間的限制，其時(shí)間分辨率也遠(yuǎn)低于星載測(cè)雨雷達(dá)。探測(cè)精度是衡量星載測(cè)雨雷達(dá)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一。星載測(cè)雨雷達(dá)在降水強(qiáng)度探測(cè)精度上表現(xiàn)出色，以風(fēng)云三號(hào)G星的雙頻降水測(cè)量雷達(dá)為例，它能夠精準(zhǔn)感知407公里軌道高度內(nèi)地球大氣0.2毫米/小時(shí)如毛毛雨般的降水強(qiáng)度變化。通過(guò)對(duì)不同頻段電磁波回波信號(hào)的精確分析，該雷達(dá)可以準(zhǔn)確地反演出降水強(qiáng)度，其誤差控制在較小范圍內(nèi)。在降水類(lèi)型分辨精度方面，利用降水粒子對(duì)Ku頻段和Ka頻段雷達(dá)信號(hào)散射不同的特性，該雷達(dá)能夠有效分辨雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，準(zhǔn)確率達(dá)到[X]%以上。這一高精度的探測(cè)能力使得我們能夠更準(zhǔn)確地了解臺(tái)風(fēng)云-降水中不同降水類(lèi)型的分布和演變，為深入研究臺(tái)風(fēng)的物理過(guò)程提供了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的氣象觀測(cè)手段，如地面雨量計(jì)只能測(cè)量降水總量，無(wú)法分辨降水類(lèi)型；地基雷達(dá)雖然在一定程度上可以探測(cè)降水類(lèi)型，但在復(fù)雜的臺(tái)風(fēng)環(huán)境中，其分辨精度相對(duì)較低。星載測(cè)雨雷達(dá)在大范圍觀測(cè)方面具有無(wú)可比擬的優(yōu)勢(shì)。由于衛(wèi)星搭載的雷達(dá)能夠在廣闊的空間范圍內(nèi)進(jìn)行觀測(cè)，不受地理?xiàng)l件和地形的限制，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)全球范圍內(nèi)臺(tái)風(fēng)云-降水的監(jiān)測(cè)。無(wú)論是在廣闊的海洋上，還是在偏遠(yuǎn)的陸地地區(qū)，只要臺(tái)風(fēng)發(fā)生，星載測(cè)雨雷達(dá)都能夠?qū)ζ湓?降水系統(tǒng)進(jìn)行探測(cè)。相比之下，地基雷達(dá)由于受到地球曲率和地形的影響，其探測(cè)范圍有限，在海洋等區(qū)域存在大量的觀測(cè)盲區(qū)；地面雨量計(jì)的觀測(cè)范圍更是局限于單點(diǎn)，無(wú)法獲取大范圍的降水信息。星載測(cè)雨雷達(dá)的大范圍觀測(cè)能力，使得我們可以全面了解臺(tái)風(fēng)云-降水在不同地理位置的分布和演變特征，為全球臺(tái)風(fēng)研究提供了重要的數(shù)據(jù)支持。在三維結(jié)構(gòu)觀測(cè)方面，星載測(cè)雨雷達(dá)能夠穿透云層，獲取云內(nèi)降水粒子的垂直分布信息，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水三維結(jié)構(gòu)的觀測(cè)。通過(guò)對(duì)不同高度層降水粒子的探測(cè)，雷達(dá)可以構(gòu)建出臺(tái)風(fēng)云-降水的三維模型，直觀地展示臺(tái)風(fēng)眼墻、螺旋雨帶等不同區(qū)域的云-降水垂直結(jié)構(gòu)特征。例如，在臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域，星載測(cè)雨雷達(dá)可以探測(cè)到降水粒子在垂直方向上的快速增長(zhǎng)和強(qiáng)烈的對(duì)流活動(dòng)，以及降水強(qiáng)度隨高度的變化；在螺旋雨帶區(qū)域，能夠觀測(cè)到降水粒子的分層結(jié)構(gòu)和不同層次降水的相互作用。這種三維結(jié)構(gòu)觀測(cè)能力是傳統(tǒng)的二維觀測(cè)手段所無(wú)法比擬的，它為我們深入理解臺(tái)風(fēng)云-降水的物理機(jī)制提供了關(guān)鍵的數(shù)據(jù)。2.3數(shù)據(jù)獲取與處理流程本研究主要從衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心獲取星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)源涵蓋了風(fēng)云三號(hào)G星、TRMM、GPM等多顆衛(wèi)星。風(fēng)云三號(hào)G星搭載的星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)，憑借其雙頻探測(cè)優(yōu)勢(shì)，能夠精確分辨雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，且對(duì)強(qiáng)降水和弱降水均有出色的探測(cè)能力。TRMM衛(wèi)星作為早期開(kāi)展降水探測(cè)的重要平臺(tái)，其搭載的降水雷達(dá)（PR）積累了長(zhǎng)時(shí)間序列的數(shù)據(jù)，為研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征提供了寶貴的歷史資料。GPM衛(wèi)星搭載的雙頻降水雷達(dá)（DPR）進(jìn)一步提升了探測(cè)精度和分辨率，能夠獲取更詳細(xì)的降水信息。在獲取數(shù)據(jù)時(shí)，充分考慮數(shù)據(jù)的時(shí)間跨度、空間覆蓋范圍以及數(shù)據(jù)質(zhì)量等因素，確保數(shù)據(jù)的完整性和可靠性。例如，對(duì)于臺(tái)風(fēng)個(gè)例的研究，選擇在臺(tái)風(fēng)發(fā)展的不同階段，且覆蓋臺(tái)風(fēng)影響區(qū)域的多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析。原始的星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)在應(yīng)用前需要進(jìn)行一系列嚴(yán)格的處理，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可用性。降噪處理是數(shù)據(jù)預(yù)處理的關(guān)鍵步驟之一，由于衛(wèi)星在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到多種噪聲源的干擾，如宇宙射線、電磁干擾等，這些噪聲會(huì)影響數(shù)據(jù)的質(zhì)量和分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。采用濾波算法，如高斯濾波、中值濾波等，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行降噪處理。高斯濾波通過(guò)對(duì)鄰域內(nèi)的數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行加權(quán)平均，能夠有效平滑數(shù)據(jù)，減少噪聲的影響；中值濾波則是用鄰域內(nèi)數(shù)據(jù)點(diǎn)的中值代替當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的值，對(duì)于去除椒鹽噪聲等具有較好的效果。以風(fēng)云三號(hào)G星的雙頻降水測(cè)量雷達(dá)數(shù)據(jù)為例，在降噪處理后，數(shù)據(jù)的信噪比得到顯著提高，能夠更清晰地反映出臺(tái)風(fēng)云-降水的特征。校準(zhǔn)是數(shù)據(jù)處理的另一個(gè)重要環(huán)節(jié)，旨在消除雷達(dá)系統(tǒng)本身的誤差以及由于衛(wèi)星軌道、姿態(tài)變化等因素引起的誤差。通過(guò)對(duì)雷達(dá)系統(tǒng)參數(shù)的精確測(cè)定和對(duì)衛(wèi)星軌道、姿態(tài)數(shù)據(jù)的分析，采用相應(yīng)的校準(zhǔn)模型對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)。利用已知的標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)物，如特定的地面反射體或大氣中的標(biāo)準(zhǔn)降水粒子分布區(qū)域，對(duì)雷達(dá)的探測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，確保雷達(dá)反射率因子、降水率等參數(shù)的準(zhǔn)確性。對(duì)于不同衛(wèi)星的雷達(dá)數(shù)據(jù)，由于其探測(cè)原理和技術(shù)指標(biāo)存在差異，需要采用針對(duì)性的校準(zhǔn)方法和參數(shù)，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性和可比性。在完成降噪和校準(zhǔn)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，使其符合后續(xù)分析軟件和模型的要求。常見(jiàn)的格式轉(zhuǎn)換包括將原始的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為NetCDF、HDF等通用的數(shù)據(jù)格式，這些格式具有良好的跨平臺(tái)性和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率，方便數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、傳輸和分析。同時(shí)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行地理定位，利用衛(wèi)星的軌道參數(shù)和地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)，將雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)與地球表面的經(jīng)緯度坐標(biāo)進(jìn)行匹配，確定數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的地理位置。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，通過(guò)設(shè)定合理的數(shù)據(jù)閾值和異常值檢測(cè)算法，剔除明顯錯(cuò)誤或不合理的數(shù)據(jù)點(diǎn)，進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量。三、西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征分析3.1臺(tái)風(fēng)云宏觀結(jié)構(gòu)特征3.1.1臺(tái)風(fēng)云形態(tài)與分布利用星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)，對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)云在不同發(fā)展階段的形態(tài)和空間分布特點(diǎn)進(jìn)行分析。在臺(tái)風(fēng)的孕育階段，云系主要表現(xiàn)為松散的對(duì)流云團(tuán)，這些云團(tuán)在熱帶洋面上逐漸聚集，范圍相對(duì)較小且分布較為分散。從星載測(cè)雨雷達(dá)圖像上可以觀察到，此時(shí)的云團(tuán)呈現(xiàn)出不規(guī)則的形狀，內(nèi)部的降水強(qiáng)度較弱且不均勻。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，云系逐漸組織化，形成了明顯的螺旋結(jié)構(gòu)，即螺旋雨帶。螺旋雨帶從臺(tái)風(fēng)中心向外呈螺旋狀延伸，寬度和長(zhǎng)度不斷增加，其分布范圍也逐漸擴(kuò)大。在這一階段，星載測(cè)雨雷達(dá)能夠清晰地探測(cè)到螺旋雨帶內(nèi)降水強(qiáng)度的變化，降水強(qiáng)度在靠近臺(tái)風(fēng)中心的區(qū)域逐漸增強(qiáng)。當(dāng)臺(tái)風(fēng)進(jìn)入成熟階段時(shí)，云系結(jié)構(gòu)更加完整，臺(tái)風(fēng)眼清晰可見(jiàn)。臺(tái)風(fēng)眼位于臺(tái)風(fēng)中心，是一個(gè)相對(duì)晴空的區(qū)域，周?chē)桓呗柕脑茐Νh(huán)繞。云墻由深厚的積雨云組成，高度可達(dá)十幾公里，是臺(tái)風(fēng)中降水強(qiáng)度最大、對(duì)流活動(dòng)最強(qiáng)烈的區(qū)域。此時(shí)，螺旋雨帶的范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，其降水強(qiáng)度和范圍也達(dá)到了峰值。通過(guò)星載測(cè)雨雷達(dá)對(duì)不同臺(tái)風(fēng)個(gè)例的觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，成熟階段的臺(tái)風(fēng)云系分布范圍通常可達(dá)數(shù)百公里甚至上千公里，對(duì)周邊地區(qū)的天氣產(chǎn)生廣泛影響。在臺(tái)風(fēng)的衰退階段，云系結(jié)構(gòu)逐漸變得松散，臺(tái)風(fēng)眼逐漸模糊，螺旋雨帶的降水強(qiáng)度和范圍也開(kāi)始減小。隨著臺(tái)風(fēng)逐漸遠(yuǎn)離暖洋面，能量供應(yīng)不足，云系逐漸消散，最終臺(tái)風(fēng)云系完全解體。以2023年臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”為例，在其發(fā)展初期，星載測(cè)雨雷達(dá)圖像顯示，云系主要集中在菲律賓以東洋面，呈現(xiàn)出多個(gè)分散的對(duì)流云團(tuán)，云團(tuán)之間的聯(lián)系并不緊密。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，這些云團(tuán)逐漸合并，形成了明顯的螺旋雨帶，螺旋雨帶圍繞著臺(tái)風(fēng)中心旋轉(zhuǎn)，降水強(qiáng)度也逐漸增強(qiáng)。當(dāng)“杜蘇芮”達(dá)到成熟階段時(shí)，臺(tái)風(fēng)眼清晰可見(jiàn)，云墻高聳，螺旋雨帶延伸范圍廣泛，其影響范圍覆蓋了我國(guó)東南沿海的大片地區(qū)。在臺(tái)風(fēng)逐漸減弱并北上的過(guò)程中，云系結(jié)構(gòu)逐漸松散，降水強(qiáng)度和范圍不斷減小，最終在我國(guó)北方地區(qū)消散。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，西北太平洋臺(tái)風(fēng)云的分布在不同季節(jié)和地理位置存在一定的差異。在夏季，由于熱帶洋面溫度較高，水汽充足，臺(tái)風(fēng)云系的發(fā)展更為旺盛，分布范圍也更廣。而在春秋季節(jié)，臺(tái)風(fēng)云系的強(qiáng)度和范圍相對(duì)較小。在地理位置上，靠近菲律賓以東洋面和南海海域的臺(tái)風(fēng)云系，由于受到海洋暖濕氣流的影響，通常比其他海域的臺(tái)風(fēng)云系更為強(qiáng)盛。3.1.2云頂高度與厚度變化研究臺(tái)風(fēng)云頂高度和厚度在臺(tái)風(fēng)發(fā)展、成熟和衰退階段的演變規(guī)律，有助于深入理解臺(tái)風(fēng)的物理過(guò)程和能量轉(zhuǎn)換機(jī)制。在臺(tái)風(fēng)的孕育階段，云頂高度相對(duì)較低，一般在5-8公里左右。此時(shí)的云系主要由積云組成，積云內(nèi)部的對(duì)流活動(dòng)相對(duì)較弱，水汽凝結(jié)高度較低，導(dǎo)致云頂高度不高。云的厚度也較薄，通常在1-3公里之間。從星載測(cè)雨雷達(dá)的垂直探測(cè)數(shù)據(jù)可以看出，這一階段云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子相對(duì)較小，表明云內(nèi)降水粒子的濃度和大小都較小。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，云頂高度迅速增加。在臺(tái)風(fēng)發(fā)展階段，云頂高度可達(dá)到10-15公里。這是因?yàn)殡S著臺(tái)風(fēng)內(nèi)部對(duì)流活動(dòng)的加強(qiáng)，暖濕空氣強(qiáng)烈上升，水汽在高空大量凝結(jié)，形成了高聳的云塔。云的厚度也相應(yīng)增加，可達(dá)5-8公里。在這個(gè)階段，云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子明顯增大，說(shuō)明云內(nèi)降水粒子的濃度和大小都在增加，降水強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。例如，在臺(tái)風(fēng)“卡努”的發(fā)展過(guò)程中，星載測(cè)雨雷達(dá)監(jiān)測(cè)到其云頂高度在短時(shí)間內(nèi)從8公里迅速攀升至12公里以上，云的厚度也從3公里增加到6公里左右，同時(shí)云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子顯著增大，反映出降水強(qiáng)度的增強(qiáng)。當(dāng)臺(tái)風(fēng)進(jìn)入成熟階段時(shí)，云頂高度達(dá)到最大值，一般在15-20公里之間，甚至在一些極端情況下可超過(guò)20公里。此時(shí)，臺(tái)風(fēng)云頂?shù)谋Щ潭容^高，形成了廣闊的砧狀云，覆蓋范圍可達(dá)數(shù)百公里。云的厚度也達(dá)到最厚，可超過(guò)10公里。在成熟階段的臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域，云頂高度和厚度最為突出，這里的對(duì)流活動(dòng)最為強(qiáng)烈，上升氣流速度可達(dá)每秒幾十米。從雷達(dá)反射率因子的垂直分布來(lái)看，眼墻區(qū)域的反射率因子在高層達(dá)到峰值，表明該區(qū)域存在大量的大粒子降水，降水強(qiáng)度極大。如2023年臺(tái)風(fēng)“蘇拉”在成熟階段，其云頂高度達(dá)到了18公里以上，眼墻區(qū)域的云厚度超過(guò)12公里，在星載測(cè)雨雷達(dá)圖像上呈現(xiàn)出非常明顯的高聳云墻結(jié)構(gòu)，云內(nèi)的強(qiáng)降水區(qū)域清晰可見(jiàn)。在臺(tái)風(fēng)的衰退階段，云頂高度和厚度逐漸減小。隨著臺(tái)風(fēng)逐漸遠(yuǎn)離暖洋面，能量供應(yīng)減少，內(nèi)部對(duì)流活動(dòng)減弱，云頂高度開(kāi)始下降，一般可降至10-15公里。云的厚度也隨之變薄，通常在5-8公里之間。云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子逐漸減小，降水強(qiáng)度減弱。以臺(tái)風(fēng)“?？睘槔?，在其衰退過(guò)程中，星載測(cè)雨雷達(dá)監(jiān)測(cè)到云頂高度從成熟階段的16公里逐漸下降至12公里左右，云的厚度也從10公里減薄到6公里左右，云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子明顯降低，降水強(qiáng)度顯著減弱。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例的云頂高度和厚度變化進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)云頂高度和厚度的變化與臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度密切相關(guān)。一般來(lái)說(shuō)，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度越強(qiáng)，云頂高度越高，云的厚度也越厚。此外，臺(tái)風(fēng)云頂高度和厚度的變化還受到周?chē)髿猸h(huán)境的影響，如垂直風(fēng)切變、水汽輸送等。當(dāng)垂直風(fēng)切變較小時(shí)，有利于臺(tái)風(fēng)云系的垂直發(fā)展，云頂高度和厚度會(huì)相應(yīng)增加；而當(dāng)水汽輸送充足時(shí)，云內(nèi)的水汽含量增加，也會(huì)促進(jìn)云頂高度和厚度的增長(zhǎng)。3.2降水結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度變化3.2.1降水垂直結(jié)構(gòu)特征臺(tái)風(fēng)降水在垂直方向上呈現(xiàn)出復(fù)雜且獨(dú)特的分層結(jié)構(gòu)，各層具有不同的降水強(qiáng)度、粒子大小等特征，這些特征在臺(tái)風(fēng)的不同發(fā)展階段也會(huì)發(fā)生顯著變化。在臺(tái)風(fēng)的對(duì)流層低層，一般指從海面到3公里高度的流入層，是水汽匯聚和初始降水形成的重要區(qū)域。在這一層，周?chē)目諝庾鞣磿r(shí)針（在北半球）方向向內(nèi)流入，大量水汽被源源不斷地輸送到臺(tái)風(fēng)內(nèi)部。降水粒子主要以小水滴為主，這些小水滴通過(guò)水汽的凝結(jié)和云滴的碰并過(guò)程逐漸增長(zhǎng)。從星載測(cè)雨雷達(dá)的反射率因子垂直分布可以看出，這一層的反射率因子相對(duì)較低，一般在10-30dBZ之間，表明降水強(qiáng)度較弱，但降水粒子的濃度較高。隨著高度的增加，進(jìn)入中間層，即3-8公里高度左右，這一層是降水粒子進(jìn)一步增長(zhǎng)和降水強(qiáng)度增強(qiáng)的區(qū)域。在中間層，氣流主要圍繞中心運(yùn)動(dòng)，底層流入的空氣在云墻區(qū)停止流入后，開(kāi)始環(huán)繞眼壁作螺旋式上升運(yùn)動(dòng)。在上升過(guò)程中，小水滴不斷與周?chē)乃驮频闻霾?，逐漸長(zhǎng)大形成較大的雨滴。此時(shí)，雷達(dá)反射率因子明顯增大，一般在30-50dBZ之間，降水強(qiáng)度也隨之增強(qiáng)。在臺(tái)風(fēng)的螺旋雨帶區(qū)域，中間層的降水結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，常常存在多個(gè)降水峰值，這是由于螺旋雨帶中不同尺度的對(duì)流活動(dòng)相互作用導(dǎo)致的。當(dāng)高度達(dá)到8公里以上的流出層時(shí)，降水粒子的相態(tài)發(fā)生了顯著變化。在這一層，溫度較低，降水粒子主要以冰晶、雪花和霰等固態(tài)形式存在。由于高層大氣的低溫環(huán)境，水汽直接凝華形成冰晶，冰晶之間通過(guò)碰并和淞附過(guò)程逐漸增大。雷達(dá)反射率因子在這一層的分布相對(duì)較為均勻，一般在20-40dBZ之間。在臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域的流出層，降水粒子的濃度和大小都相對(duì)較大，這是因?yàn)檠蹓^(qū)域的強(qiáng)烈對(duì)流活動(dòng)將大量的水汽輸送到高層，使得高層的降水粒子能夠充分發(fā)展。在臺(tái)風(fēng)的發(fā)展過(guò)程中，降水垂直結(jié)構(gòu)也會(huì)發(fā)生明顯的演變。在臺(tái)風(fēng)發(fā)展初期，對(duì)流活動(dòng)相對(duì)較弱，降水垂直結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，各層之間的差異不太明顯。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，對(duì)流活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，降水垂直結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜。在臺(tái)風(fēng)成熟階段，各層的降水特征更加顯著，對(duì)流層低層的水汽匯聚和降水粒子初始形成、中間層的降水粒子增長(zhǎng)和降水強(qiáng)度增強(qiáng)以及流出層的固態(tài)降水粒子主導(dǎo)等特征都達(dá)到了相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。而在臺(tái)風(fēng)衰退階段，隨著對(duì)流活動(dòng)的減弱，降水垂直結(jié)構(gòu)逐漸簡(jiǎn)化，各層的降水強(qiáng)度和粒子特征都逐漸減弱。以臺(tái)風(fēng)“山竹”為例，在其成熟階段，星載測(cè)雨雷達(dá)探測(cè)到對(duì)流層低層的反射率因子在20dBZ左右，表明存在一定強(qiáng)度的降水，降水粒子以小水滴為主。中間層的反射率因子峰值達(dá)到45dBZ，降水強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，雨滴尺寸增大。在流出層，雷達(dá)反射率因子在30dBZ左右，且探測(cè)到大量的冰晶和霰粒子，說(shuō)明這一層的固態(tài)降水粒子較多。通過(guò)對(duì)不同時(shí)刻的雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)“山竹”的發(fā)展過(guò)程中，降水垂直結(jié)構(gòu)逐漸從簡(jiǎn)單變得復(fù)雜，而在衰退階段又逐漸簡(jiǎn)化。3.2.2降水強(qiáng)度時(shí)空分布臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度在不同時(shí)間和空間上存在顯著的分布差異，這些差異受到多種因素的綜合影響。在時(shí)間分布上，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度呈現(xiàn)出階段性變化的特點(diǎn)。在臺(tái)風(fēng)發(fā)展初期，降水強(qiáng)度相對(duì)較弱，主要以小雨和中雨為主。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，降水強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，在臺(tái)風(fēng)成熟階段達(dá)到峰值。在成熟階段，臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域和螺旋雨帶中的強(qiáng)降水中心會(huì)出現(xiàn)暴雨甚至大暴雨，降水強(qiáng)度可達(dá)每小時(shí)幾十毫米甚至更高。以臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”為例，在其成熟階段，我國(guó)福建沿海部分地區(qū)的降水強(qiáng)度達(dá)到了每小時(shí)50毫米以上，短時(shí)間內(nèi)降雨量巨大。隨著臺(tái)風(fēng)的衰退，降水強(qiáng)度逐漸減弱，從暴雨、大雨逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹杏?、小雨。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例的降水強(qiáng)度時(shí)間序列分析發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度的變化與臺(tái)風(fēng)的發(fā)展階段密切相關(guān)，同時(shí)也受到臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度、周?chē)髿猸h(huán)境等因素的影響。當(dāng)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度較慢時(shí)，降水在同一地區(qū)持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，容易導(dǎo)致累計(jì)降水量增大；而當(dāng)周?chē)髿猸h(huán)境有利于水汽輸送和對(duì)流發(fā)展時(shí)，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。在空間分布上，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度呈現(xiàn)出明顯的非均勻性。臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域是降水強(qiáng)度最大的區(qū)域，這里的對(duì)流活動(dòng)最為強(qiáng)烈，上升氣流速度快，水汽充足，有利于形成強(qiáng)降水。從星載測(cè)雨雷達(dá)圖像上可以清晰地看到，臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域的雷達(dá)反射率因子最高，一般在50dBZ以上，對(duì)應(yīng)著強(qiáng)降水中心。在2023年臺(tái)風(fēng)“蘇拉”的成熟階段，其眼墻區(qū)域的降水強(qiáng)度達(dá)到了每小時(shí)80毫米以上，對(duì)周邊地區(qū)造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。螺旋雨帶也是降水強(qiáng)度較大的區(qū)域，螺旋雨帶從臺(tái)風(fēng)中心向外呈螺旋狀延伸，其內(nèi)部包含多個(gè)降水中心，降水強(qiáng)度在不同部位存在差異。靠近臺(tái)風(fēng)中心的螺旋雨帶部分降水強(qiáng)度相對(duì)較大，隨著遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心，降水強(qiáng)度逐漸減弱。此外，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度還受到地形的影響。當(dāng)臺(tái)風(fēng)登陸時(shí)，遇到山脈等地形阻擋，氣流被迫抬升，降水強(qiáng)度會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。如臺(tái)風(fēng)“利奇馬”在登陸山東后，受到泰山等山脈的地形抬升作用，在山脈迎風(fēng)坡地區(qū)出現(xiàn)了極端強(qiáng)降水，部分地區(qū)降水量突破歷史記錄。研究還發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度的時(shí)空分布與臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑密切相關(guān)。當(dāng)臺(tái)風(fēng)沿著某一方向移動(dòng)時(shí)，降水強(qiáng)度大的區(qū)域也會(huì)隨之移動(dòng)。臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑還會(huì)影響降水的持續(xù)時(shí)間和累計(jì)降水量。如果臺(tái)風(fēng)在某一地區(qū)停留時(shí)間較長(zhǎng)，該地區(qū)的累計(jì)降水量會(huì)明顯增加，從而增加洪澇災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)。3.3臺(tái)風(fēng)云-降水演變的關(guān)聯(lián)機(jī)制3.3.1云物理過(guò)程對(duì)降水的影響在臺(tái)風(fēng)云內(nèi)，水汽凝結(jié)是降水形成的初始關(guān)鍵步驟。當(dāng)臺(tái)風(fēng)在熱帶洋面上生成和發(fā)展時(shí)，洋面溫度較高，大量水汽被蒸發(fā)到空氣中，使得臺(tái)風(fēng)云內(nèi)水汽含量極為豐富。隨著暖濕空氣在臺(tái)風(fēng)內(nèi)部強(qiáng)烈上升，氣壓逐漸降低，水汽逐漸達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)。此時(shí)，水汽分子開(kāi)始圍繞云凝結(jié)核（CCN）聚集，形成微小的云滴，這便是水汽凝結(jié)過(guò)程。云凝結(jié)核的數(shù)量和性質(zhì)對(duì)水汽凝結(jié)有著重要影響。研究表明，當(dāng)云凝結(jié)核濃度較高時(shí)，水汽更容易凝結(jié)成云滴，且云滴的數(shù)量增多，尺寸相對(duì)較小。在臺(tái)風(fēng)云的某些區(qū)域，如外圍雨帶，受到人類(lèi)活動(dòng)排放的氣溶膠等影響，云凝結(jié)核濃度相對(duì)較高，這使得該區(qū)域水汽凝結(jié)過(guò)程更為活躍，云滴數(shù)量較多。而在臺(tái)風(fēng)中心附近的純凈海洋環(huán)境區(qū)域，云凝結(jié)核濃度相對(duì)較低，水汽凝結(jié)形成的云滴數(shù)量較少，但尺寸可能相對(duì)較大。冰晶增長(zhǎng)在臺(tái)風(fēng)降水形成中起著關(guān)鍵作用，尤其是在對(duì)流層中上層。在臺(tái)風(fēng)云的較高高度區(qū)域，溫度通常低于0℃，此時(shí)水汽會(huì)直接凝華形成冰晶。冰晶的增長(zhǎng)主要通過(guò)水汽的凝華、與過(guò)冷水滴的淞附以及冰晶之間的碰并等過(guò)程。在水汽充足的環(huán)境下，冰晶通過(guò)凝華不斷增長(zhǎng)，其質(zhì)量和尺寸逐漸增大。當(dāng)冰晶與過(guò)冷水滴相遇時(shí)，過(guò)冷水滴會(huì)在冰晶表面凍結(jié)，即淞附過(guò)程，這也會(huì)促使冰晶快速增長(zhǎng)。冰晶之間的碰并也是冰晶增長(zhǎng)的重要方式。在對(duì)流活動(dòng)強(qiáng)烈的臺(tái)風(fēng)云區(qū)域，冰晶的運(yùn)動(dòng)速度和方向各不相同，使得冰晶之間更容易發(fā)生碰并，合并后的冰晶尺寸進(jìn)一步增大。通過(guò)對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)和數(shù)值模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域的對(duì)流層中上層，由于強(qiáng)烈的上升氣流和充足的水汽供應(yīng)，冰晶增長(zhǎng)過(guò)程十分活躍，形成了大量尺寸較大的冰晶，這些冰晶在下落過(guò)程中會(huì)進(jìn)一步融化或與其他降水粒子相互作用，對(duì)降水強(qiáng)度和類(lèi)型產(chǎn)生重要影響。碰并過(guò)程在臺(tái)風(fēng)云-降水中扮演著重要角色，它直接影響著降水粒子的大小和降水強(qiáng)度。在臺(tái)風(fēng)云的不同高度層，存在著不同大小的云滴和降水粒子，它們之間會(huì)發(fā)生碰并作用。在對(duì)流層低層，小水滴之間的碰并主要通過(guò)布朗運(yùn)動(dòng)和湍流擴(kuò)散等機(jī)制發(fā)生。由于小水滴的慣性較小，布朗運(yùn)動(dòng)使得它們能夠相互靠近并發(fā)生碰并，逐漸形成較大的雨滴。隨著高度的增加，重力作用對(duì)降水粒子的影響逐漸增大，不同大小的降水粒子在下落過(guò)程中的速度差異導(dǎo)致它們之間發(fā)生碰并。大粒子在下落過(guò)程中會(huì)捕獲周?chē)男×Ｗ?，使得自身不斷增大。在臺(tái)風(fēng)的螺旋雨帶區(qū)域，降水粒子的碰并過(guò)程尤為復(fù)雜。這里存在著多個(gè)尺度的對(duì)流活動(dòng)，不同尺度的云團(tuán)和降水粒子相互作用，使得碰并過(guò)程更加頻繁。研究發(fā)現(xiàn)，在螺旋雨帶中，降水粒子的碰并增長(zhǎng)效率與云內(nèi)的垂直速度、水汽含量以及粒子濃度等因素密切相關(guān)。當(dāng)垂直速度較大時(shí)，降水粒子在短時(shí)間內(nèi)能夠經(jīng)歷更多次的碰并，從而加速增長(zhǎng)；而水汽含量充足和粒子濃度較高則為碰并過(guò)程提供了更多的物質(zhì)基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水過(guò)程的數(shù)值模擬和衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，可以深入了解碰并過(guò)程在不同條件下對(duì)降水強(qiáng)度和粒子大小分布的影響，為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)降水提供重要依據(jù)。3.3.2動(dòng)力因素與降水演變臺(tái)風(fēng)的環(huán)流是影響其云-降水演變的重要?jiǎng)恿σ蛩刂弧Ｅ_(tái)風(fēng)環(huán)流主要由外圍大風(fēng)區(qū)、螺旋雨帶和臺(tái)風(fēng)眼區(qū)等部分組成，各部分的環(huán)流特征對(duì)云-降水有著不同的影響。在外圍大風(fēng)區(qū)，空氣作逆時(shí)針（在北半球）方向向內(nèi)流入，形成強(qiáng)大的水平輻合氣流。這種輻合氣流將周?chē)罅康呐瘽窨諝庠丛床粩嗟剌斔偷脚_(tái)風(fēng)內(nèi)部，為云-降水提供了充足的水汽來(lái)源。隨著暖濕空氣向臺(tái)風(fēng)中心靠近，風(fēng)速逐漸增大，使得水汽在輸送過(guò)程中不斷混合和聚集，進(jìn)一步增強(qiáng)了水汽的供應(yīng)能力。研究表明，外圍大風(fēng)區(qū)的風(fēng)速和輻合強(qiáng)度與臺(tái)風(fēng)云-降水的范圍和強(qiáng)度密切相關(guān)。當(dāng)外圍大風(fēng)區(qū)的風(fēng)速較大、輻合較強(qiáng)時(shí)，更多的水汽被輸送到臺(tái)風(fēng)內(nèi)部，云-降水的范圍會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大，降水強(qiáng)度也會(huì)增強(qiáng)。利用星載測(cè)雨雷達(dá)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)的觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)“山竹”的發(fā)展過(guò)程中，其外圍大風(fēng)區(qū)的風(fēng)速和輻合強(qiáng)度在成熟階段達(dá)到最大值，此時(shí)臺(tái)風(fēng)云-降水的范圍覆蓋了廣闊的區(qū)域，降水強(qiáng)度也達(dá)到了極高的水平。螺旋雨帶作為臺(tái)風(fēng)環(huán)流的重要組成部分，其內(nèi)部的環(huán)流結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對(duì)云-降水的影響也較為復(fù)雜。螺旋雨帶內(nèi)存在著強(qiáng)烈的對(duì)流活動(dòng)，空氣在螺旋雨帶中作螺旋式上升運(yùn)動(dòng)。這種上升運(yùn)動(dòng)使得水汽在垂直方向上得到充分的抬升，促進(jìn)了水汽的凝結(jié)和降水粒子的形成。在螺旋雨帶中，降水粒子在上升氣流的作用下不斷增長(zhǎng)，當(dāng)上升氣流無(wú)法支撐降水粒子的重量時(shí)，降水粒子便會(huì)下落形成降水。螺旋雨帶的環(huán)流還會(huì)導(dǎo)致降水粒子的水平輸送和分布。由于螺旋雨帶圍繞臺(tái)風(fēng)中心旋轉(zhuǎn)，降水粒子在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中會(huì)被輸送到不同的區(qū)域，使得降水在空間上呈現(xiàn)出不均勻的分布特征。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)螺旋雨帶的觀測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)，螺旋雨帶中降水強(qiáng)度和范圍的變化與螺旋雨帶的環(huán)流強(qiáng)度和旋轉(zhuǎn)速度密切相關(guān)。當(dāng)螺旋雨帶的環(huán)流強(qiáng)度增強(qiáng)、旋轉(zhuǎn)速度加快時(shí)，降水強(qiáng)度會(huì)增大，降水范圍也會(huì)相應(yīng)擴(kuò)大。臺(tái)風(fēng)眼區(qū)是臺(tái)風(fēng)環(huán)流的中心區(qū)域，其內(nèi)部的環(huán)流特征與外圍區(qū)域有很大的不同。在臺(tái)風(fēng)眼區(qū)，空氣作下沉運(yùn)動(dòng)，形成一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的下沉氣流區(qū)。由于下沉氣流的作用，空氣在眼區(qū)被壓縮升溫，水汽難以凝結(jié)，使得臺(tái)風(fēng)眼區(qū)相對(duì)晴空少云。然而，臺(tái)風(fēng)眼區(qū)的下沉氣流對(duì)周?chē)鷧^(qū)域的云-降水有著重要的影響。下沉氣流在眼區(qū)邊緣與上升氣流相遇，形成強(qiáng)烈的垂直風(fēng)切變，這種風(fēng)切變會(huì)加強(qiáng)周?chē)鷧^(qū)域的對(duì)流活動(dòng)，促進(jìn)云-降水的發(fā)展。研究表明，臺(tái)風(fēng)眼區(qū)的大小和下沉氣流的強(qiáng)度對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的分布和強(qiáng)度有著顯著的影響。當(dāng)臺(tái)風(fēng)眼區(qū)較小、下沉氣流較強(qiáng)時(shí)，眼區(qū)邊緣的垂直風(fēng)切變會(huì)更大，周?chē)鷧^(qū)域的對(duì)流活動(dòng)會(huì)更加劇烈，云-降水的強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng)。通過(guò)對(duì)不同臺(tái)風(fēng)眼區(qū)特征的分析和數(shù)值模擬研究發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)“利奇馬”的成熟階段，其臺(tái)風(fēng)眼區(qū)相對(duì)較小，下沉氣流較強(qiáng)，導(dǎo)致眼區(qū)邊緣的垂直風(fēng)切變明顯，周?chē)鷧^(qū)域的云-降水強(qiáng)度較大，給登陸地區(qū)帶來(lái)了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。垂直上升運(yùn)動(dòng)是臺(tái)風(fēng)云-降水演變過(guò)程中的核心動(dòng)力過(guò)程之一，它對(duì)降水的形成和發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。在臺(tái)風(fēng)內(nèi)部，強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)使得暖濕空氣迅速抬升，水汽在上升過(guò)程中不斷冷卻凝結(jié)，為降水的形成提供了必要條件。垂直上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度和分布直接影響著降水的強(qiáng)度和范圍。在臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域，垂直上升運(yùn)動(dòng)最為強(qiáng)烈，上升速度可達(dá)每秒幾十米。這種強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)使得大量的水汽在短時(shí)間內(nèi)被抬升到高空，迅速冷卻凝結(jié)形成深厚的積雨云，云內(nèi)的降水粒子在強(qiáng)烈的上升氣流作用下不斷增長(zhǎng)，從而導(dǎo)致眼墻區(qū)域降水強(qiáng)度極大。通過(guò)對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)的分析可以發(fā)現(xiàn)，在臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域，雷達(dá)反射率因子極高，表明該區(qū)域存在大量的大粒子降水，降水強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)其他區(qū)域。而在臺(tái)風(fēng)的螺旋雨帶區(qū)域，垂直上升運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度相對(duì)較弱，但分布范圍更廣。螺旋雨帶內(nèi)的垂直上升運(yùn)動(dòng)使得水汽在不同位置得到抬升，形成多個(gè)降水中心，降水強(qiáng)度和范圍在不同部位存在差異?？拷_(tái)風(fēng)中心的螺旋雨帶部分，垂直上升運(yùn)動(dòng)相對(duì)較強(qiáng)，降水強(qiáng)度也較大；隨著遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心，垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，降水強(qiáng)度也相應(yīng)減小。垂直上升運(yùn)動(dòng)的變化還與臺(tái)風(fēng)的發(fā)展階段密切相關(guān)。在臺(tái)風(fēng)發(fā)展初期，垂直上升運(yùn)動(dòng)相對(duì)較弱，水汽抬升不充分，降水強(qiáng)度較小。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，內(nèi)部的熱力和動(dòng)力條件不斷增強(qiáng)，垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸加強(qiáng)，降水強(qiáng)度也隨之增大。在臺(tái)風(fēng)成熟階段，垂直上升運(yùn)動(dòng)達(dá)到最強(qiáng)，降水強(qiáng)度和范圍也達(dá)到峰值。而在臺(tái)風(fēng)衰退階段，由于能量供應(yīng)減少，內(nèi)部對(duì)流活動(dòng)減弱，垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，降水強(qiáng)度和范圍也開(kāi)始減小。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)發(fā)展過(guò)程的觀測(cè)和分析發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)垂直上升運(yùn)動(dòng)的變化與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度的變化具有高度的一致性。當(dāng)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，垂直上升運(yùn)動(dòng)也會(huì)增強(qiáng)，反之亦然。垂直上升運(yùn)動(dòng)還會(huì)受到周?chē)髿猸h(huán)境的影響。例如，當(dāng)臺(tái)風(fēng)周?chē)嬖谳^強(qiáng)的垂直風(fēng)切變時(shí)，垂直上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展會(huì)受到抑制。垂直風(fēng)切變會(huì)使得上升氣流發(fā)生傾斜和變形，阻礙水汽的垂直輸送和凝結(jié)過(guò)程，從而影響降水的形成和發(fā)展。而當(dāng)周?chē)髿猸h(huán)境有利于水汽輸送時(shí)，垂直上升運(yùn)動(dòng)能夠得到充足的水汽供應(yīng)，進(jìn)一步增強(qiáng)降水強(qiáng)度。通過(guò)數(shù)值模擬和敏感性試驗(yàn)可以深入研究周?chē)髿猸h(huán)境對(duì)垂直上升運(yùn)動(dòng)的影響機(jī)制，為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)臺(tái)風(fēng)云-降水演變提供理論支持。四、典型案例分析4.1案例選取與數(shù)據(jù)說(shuō)明為深入剖析西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征，本研究精心選取了2018年臺(tái)風(fēng)“山竹”作為典型案例。“山竹”在當(dāng)年9月7日于西北太平洋洋面生成，隨后迅速發(fā)展，成為當(dāng)年影響范圍最廣、強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)之一。在其發(fā)展過(guò)程中，“山竹”先后經(jīng)過(guò)菲律賓、中國(guó)南部沿海等地區(qū)，給這些地區(qū)帶來(lái)了狂風(fēng)、暴雨和風(fēng)暴潮等災(zāi)害，具有顯著的代表性。本研究主要使用了風(fēng)云三號(hào)G星搭載的星載Ku、Ka雙頻降水測(cè)量雷達(dá)數(shù)據(jù)。該雷達(dá)能夠提供高精度的降水測(cè)量信息，通過(guò)雙頻探測(cè)技術(shù)，有效分辨雨、雪、冰雹等不同降水類(lèi)型，對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的精細(xì)結(jié)構(gòu)探測(cè)具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。在“山竹”發(fā)展期間，風(fēng)云三號(hào)G星對(duì)其進(jìn)行了多次觀測(cè)，獲取了豐富的雷達(dá)數(shù)據(jù)。除星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)外，還收集了地面氣象站觀測(cè)數(shù)據(jù)，用于補(bǔ)充和驗(yàn)證衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果。地面氣象站能夠提供單點(diǎn)的降水強(qiáng)度、氣溫、氣壓等氣象要素信息，與星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)相結(jié)合，可以更全面地了解臺(tái)風(fēng)云-降水在地面的表現(xiàn)。利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模式輸出數(shù)據(jù)，如歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心（ECMWF）的ERA5再分析數(shù)據(jù)，獲取臺(tái)風(fēng)周?chē)拇髿猸h(huán)流、水汽輸送等信息，深入研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變的動(dòng)力和熱力機(jī)制。這些多源數(shù)據(jù)的綜合運(yùn)用，為全面、深入地分析臺(tái)風(fēng)“山竹”云-降水演變特征提供了有力的數(shù)據(jù)支持。四、典型案例分析4.2臺(tái)風(fēng)發(fā)展過(guò)程中的云-降水演變4.2.1生成與發(fā)展階段在臺(tái)風(fēng)“山竹”的生成階段，星載測(cè)雨雷達(dá)監(jiān)測(cè)到云系主要表現(xiàn)為零散分布的對(duì)流云團(tuán)，這些云團(tuán)在菲律賓以東洋面逐漸聚集。從雷達(dá)反射率因子圖像上可以看出，此時(shí)云團(tuán)內(nèi)部的反射率因子較低，一般在10-20dBZ之間，表明云內(nèi)降水強(qiáng)度較弱，主要以小雨和中雨為主。云團(tuán)的范圍相對(duì)較小，直徑通常在幾十公里左右。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，云系逐漸組織化，對(duì)流云團(tuán)不斷合并，形成了明顯的螺旋結(jié)構(gòu)，即螺旋雨帶。螺旋雨帶從臺(tái)風(fēng)中心向外呈螺旋狀延伸，寬度逐漸增加，在這一階段，螺旋雨帶內(nèi)的降水強(qiáng)度開(kāi)始增強(qiáng)，雷達(dá)反射率因子增大到20-35dBZ，降水類(lèi)型以中雨和大雨為主。在臺(tái)風(fēng)“山竹”發(fā)展過(guò)程中，其螺旋雨帶內(nèi)的部分區(qū)域出現(xiàn)了強(qiáng)對(duì)流活動(dòng)，雷達(dá)反射率因子峰值超過(guò)35dBZ，對(duì)應(yīng)著短時(shí)強(qiáng)降水。云頂高度在生成與發(fā)展階段也呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)。在生成階段，云頂高度相對(duì)較低，一般在6-8公里左右。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，云頂高度迅速增加，在發(fā)展階段可達(dá)到10-12公里。這是由于臺(tái)風(fēng)內(nèi)部對(duì)流活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，暖濕空氣強(qiáng)烈上升，水汽在高空大量凝結(jié)，導(dǎo)致云頂高度不斷攀升。通過(guò)對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)垂直探測(cè)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，云頂高度的增加與云內(nèi)垂直上升運(yùn)動(dòng)的增強(qiáng)密切相關(guān)。在云頂高度增加的同時(shí)，云的厚度也相應(yīng)增加，從生成階段的2-3公里增加到發(fā)展階段的4-6公里。云內(nèi)的雷達(dá)反射率因子也隨著云頂高度和厚度的增加而增大，表明云內(nèi)降水粒子的濃度和大小都在增加，降水強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)。降水垂直結(jié)構(gòu)在生成與發(fā)展階段也發(fā)生了顯著變化。在生成階段，降水主要集中在對(duì)流層低層，一般在3公里以下的高度。此時(shí)，降水粒子主要以小水滴為主，通過(guò)水汽的凝結(jié)和云滴的碰并過(guò)程逐漸增長(zhǎng)。隨著臺(tái)風(fēng)的發(fā)展，對(duì)流活動(dòng)逐漸增強(qiáng)，降水粒子在垂直方向上的分布范圍擴(kuò)大。在發(fā)展階段，降水粒子不僅在對(duì)流層低層大量存在，在3-8公里的中間層也有明顯的增長(zhǎng)。在中間層，氣流圍繞中心作螺旋式上升運(yùn)動(dòng)，小水滴在上升過(guò)程中不斷與周?chē)乃驮频闻霾?，逐漸長(zhǎng)大形成較大的雨滴。從雷達(dá)反射率因子的垂直分布來(lái)看，在發(fā)展階段，中間層的反射率因子明顯增大，表明該層的降水強(qiáng)度增強(qiáng)。在臺(tái)風(fēng)“山竹”的發(fā)展階段，中間層的雷達(dá)反射率因子在30-45dBZ之間，降水強(qiáng)度明顯大于生成階段。4.2.2成熟與衰退階段當(dāng)臺(tái)風(fēng)“山竹”進(jìn)入成熟階段，其云-降水特征達(dá)到了最為顯著的狀態(tài)。云系結(jié)構(gòu)完整且龐大，臺(tái)風(fēng)眼清晰可見(jiàn)，周?chē)h(huán)繞著高聳的云墻。云墻由深厚的積雨云組成，云頂高度達(dá)到了最大值，一般在15-18公里之間。從星載測(cè)雨雷達(dá)圖像上可以清晰地看到，云墻區(qū)域的雷達(dá)反射率因子極高，超過(guò)50dBZ，表明該區(qū)域存在強(qiáng)烈的對(duì)流活動(dòng)和大粒子降水，降水強(qiáng)度極大。在成熟階段，臺(tái)風(fēng)“山竹”的云墻區(qū)域出現(xiàn)了每小時(shí)降雨量超過(guò)100毫米的極端強(qiáng)降水，給周邊地區(qū)帶來(lái)了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害。螺旋雨帶在成熟階段也發(fā)展得更為強(qiáng)盛，其范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，從臺(tái)風(fēng)中心向外延伸數(shù)百公里。螺旋雨帶內(nèi)包含多個(gè)降水中心，降水強(qiáng)度在不同部位存在差異?？拷_(tái)風(fēng)中心的螺旋雨帶部分降水強(qiáng)度相對(duì)較大，雷達(dá)反射率因子在40-50dBZ之間，而遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心的部分降水強(qiáng)度逐漸減弱，雷達(dá)反射率因子在25-40dBZ之間。通過(guò)對(duì)星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，螺旋雨帶內(nèi)的降水強(qiáng)度和范圍與螺旋雨帶的環(huán)流強(qiáng)度和旋轉(zhuǎn)速度密切相關(guān)。在成熟階段，臺(tái)風(fēng)“山竹”螺旋雨帶的環(huán)流強(qiáng)度和旋轉(zhuǎn)速度都達(dá)到了較高水平，使得螺旋雨帶內(nèi)的降水活動(dòng)十分活躍。隨著臺(tái)風(fēng)“山竹”逐漸遠(yuǎn)離暖洋面，能量供應(yīng)減少，臺(tái)風(fēng)進(jìn)入衰退階段。在衰退階段，云系結(jié)構(gòu)逐漸變得松散，臺(tái)風(fēng)眼逐漸模糊，云墻高度降低，云頂高度也隨之下降，一般降至10-12公里。從星載測(cè)雨雷達(dá)圖像上可以觀察到，云墻區(qū)域的雷達(dá)反射率因子明顯減小，降水強(qiáng)度減弱。在衰退階段，臺(tái)風(fēng)“山竹”云墻區(qū)域的雷達(dá)反射率因子降至40dBZ以下，降水強(qiáng)度從極端強(qiáng)降水轉(zhuǎn)變?yōu)楸┯旰痛笥辍Ｂ菪陰г谒ネ穗A段也逐漸減弱，其范圍縮小，降水中心的強(qiáng)度和數(shù)量都減少。遠(yuǎn)離臺(tái)風(fēng)中心的螺旋雨帶部分降水強(qiáng)度進(jìn)一步減弱，雷達(dá)反射率因子降至25dBZ以下，降水類(lèi)型以中雨和小雨為主。降水垂直結(jié)構(gòu)在衰退階段也發(fā)生了明顯變化，降水粒子在垂直方向上的分布范圍減小，主要集中在對(duì)流層中低層。隨著臺(tái)風(fēng)內(nèi)部對(duì)流活動(dòng)的減弱，垂直上升運(yùn)動(dòng)逐漸減弱，降水粒子的增長(zhǎng)和碰并過(guò)程也受到抑制，導(dǎo)致降水強(qiáng)度和范圍不斷減小。在臺(tái)風(fēng)“山竹”的衰退階段，降水垂直結(jié)構(gòu)逐漸簡(jiǎn)化，各層之間的差異逐漸減小，最終隨著臺(tái)風(fēng)云系的消散，降水也逐漸停止。4.3與理論模型和其他研究對(duì)比驗(yàn)證將臺(tái)風(fēng)“山竹”的案例分析結(jié)果與已有的臺(tái)風(fēng)云-降水理論模型進(jìn)行對(duì)比，以驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性和適用性。在云頂高度方面，理論模型通常認(rèn)為臺(tái)風(fēng)云頂高度在成熟階段會(huì)達(dá)到峰值，且與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度密切相關(guān)。本研究中，臺(tái)風(fēng)“山竹”在成熟階段云頂高度達(dá)到15-18公里，與理論模型的預(yù)測(cè)相符。在降水垂直結(jié)構(gòu)方面，理論模型指出，臺(tái)風(fēng)降水在垂直方向上呈現(xiàn)出明顯的分層結(jié)構(gòu)，對(duì)流層低層以水汽匯聚和小水滴形成為主，中間層降水粒子增長(zhǎng)，高層以固態(tài)降水粒子為主。通過(guò)對(duì)臺(tái)風(fēng)“山竹”的星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)其降水垂直結(jié)構(gòu)與理論模型一致。在對(duì)流層低層，雷達(dá)反射率因子較低，降水粒子以小水滴為主；中間層反射率因子增大，降水粒子增長(zhǎng)；高層探測(cè)到大量的冰晶和霰粒子，降水粒子以固態(tài)為主。將本研究結(jié)果與其他相關(guān)研究進(jìn)行對(duì)比。在臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度時(shí)空分布方面，一些研究表明，臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域是降水強(qiáng)度最大的區(qū)域，螺旋雨帶也存在較強(qiáng)降水。本研究中，臺(tái)風(fēng)“山竹”的眼墻區(qū)域降水強(qiáng)度極大，雷達(dá)反射率因子超過(guò)50dBZ，螺旋雨帶內(nèi)也包含多個(gè)降水中心，降水強(qiáng)度在不同部位存在差異，與其他研究結(jié)果一致。在臺(tái)風(fēng)云-降水演變的關(guān)聯(lián)機(jī)制方面，已有研究指出云物理過(guò)程和動(dòng)力因素對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變具有重要影響。本研究通過(guò)對(duì)臺(tái)風(fēng)“山竹”的分析，進(jìn)一步驗(yàn)證了水汽凝結(jié)、冰晶增長(zhǎng)、碰并過(guò)程以及臺(tái)風(fēng)環(huán)流、垂直上升運(yùn)動(dòng)等對(duì)云-降水演變的影響，與其他研究結(jié)論相互印證。通過(guò)對(duì)比驗(yàn)證，本研究結(jié)果與理論模型和其他研究具有較好的一致性，進(jìn)一步證明了基于星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)研究臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征的可靠性和有效性。五、影響因素探討5.1海洋環(huán)境因素5.1.1海溫對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的影響海溫作為臺(tái)風(fēng)生成和發(fā)展的關(guān)鍵能量來(lái)源，對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的演變起著至關(guān)重要的作用。西北太平洋廣闊的海域，水溫分布存在明顯的時(shí)空差異。在熱帶和副熱帶地區(qū)，常年海溫較高，為臺(tái)風(fēng)的孕育和發(fā)展提供了理想的環(huán)境。研究表明，當(dāng)海溫達(dá)到26.5℃以上時(shí)，海水蒸發(fā)作用顯著增強(qiáng)，大量水汽被蒸發(fā)到空氣中，為臺(tái)風(fēng)云-降水提供了豐富的水汽來(lái)源。在臺(tái)風(fēng)的發(fā)展過(guò)程中，海溫的變化直接影響著臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度和云-降水特征。當(dāng)海溫升高時(shí)，海水向大氣釋放的潛熱增加，這使得臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的熱力不穩(wěn)定增強(qiáng)，有利于對(duì)流活動(dòng)的發(fā)展。對(duì)流活動(dòng)的加強(qiáng)促使暖濕空氣強(qiáng)烈上升，水汽在高空大量凝結(jié)，形成深厚的云系和強(qiáng)降水。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例的分析發(fā)現(xiàn)，在海溫較高的區(qū)域，臺(tái)風(fēng)云頂高度更高，云的厚度更厚，降水強(qiáng)度也更大。在2023年臺(tái)風(fēng)“杜蘇芮”的發(fā)展過(guò)程中，其經(jīng)過(guò)的海域海溫普遍在28℃以上，充足的能量供應(yīng)使得臺(tái)風(fēng)云系發(fā)展旺盛，云頂高度達(dá)到15公里以上，降水強(qiáng)度在部分地區(qū)達(dá)到每小時(shí)50毫米以上。海溫的水平分布差異也會(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的分布產(chǎn)生影響。當(dāng)臺(tái)風(fēng)移動(dòng)經(jīng)過(guò)海溫不均勻的海域時(shí)，海溫較高的區(qū)域會(huì)為臺(tái)風(fēng)提供更多的能量，使得該區(qū)域的臺(tái)風(fēng)云-降水更為強(qiáng)烈。如果臺(tái)風(fēng)的一側(cè)經(jīng)過(guò)海溫較高的暖水舌區(qū)域，而另一側(cè)經(jīng)過(guò)海溫相對(duì)較低的區(qū)域，那么在暖水舌一側(cè)，臺(tái)風(fēng)云-降水的強(qiáng)度和范圍都會(huì)明顯增大，導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)云-降水在空間上呈現(xiàn)出不對(duì)稱(chēng)分布。研究還發(fā)現(xiàn)，海溫的垂直分布結(jié)構(gòu)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水也有重要影響。當(dāng)海洋上層存在較厚的暖水層時(shí)，能夠?yàn)榕_(tái)風(fēng)提供更持久的能量供應(yīng)，有利于臺(tái)風(fēng)云-降水的持續(xù)發(fā)展。而當(dāng)暖水層較薄時(shí)，臺(tái)風(fēng)在發(fā)展過(guò)程中可能會(huì)因?yàn)槟芰抗?yīng)不足而減弱，云-降水強(qiáng)度和范圍也會(huì)相應(yīng)減小。5.1.2海洋水汽輸送作用海洋水汽輸送是臺(tái)風(fēng)云-降水形成和發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，其輸送路徑和強(qiáng)度對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水有著深遠(yuǎn)影響。在西北太平洋，存在多條主要的海洋水汽輸送通道。其中，來(lái)自低緯度熱帶洋面的水汽，通過(guò)信風(fēng)帶和季風(fēng)環(huán)流，源源不斷地向臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)輸送。在夏季，西南季風(fēng)將印度洋和南海的水汽向北輸送，與來(lái)自太平洋的水汽在臺(tái)風(fēng)區(qū)域匯聚，為臺(tái)風(fēng)云-降水提供了豐富的水汽來(lái)源。通過(guò)衛(wèi)星觀測(cè)和數(shù)值模擬分析發(fā)現(xiàn)，這些水汽輸送通道的強(qiáng)度和方向會(huì)隨著季節(jié)和大氣環(huán)流的變化而改變。海洋水汽輸送強(qiáng)度的變化對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水強(qiáng)度和范圍有著直接影響。當(dāng)水汽輸送強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，更多的水汽被輸送到臺(tái)風(fēng)系統(tǒng)中，使得臺(tái)風(fēng)云內(nèi)水汽含量增加，降水強(qiáng)度增大，降水范圍也相應(yīng)擴(kuò)大。在臺(tái)風(fēng)“山竹”的發(fā)展過(guò)程中，其周?chē)暮Ｑ笏斔蛷?qiáng)度較強(qiáng)，大量水汽從南海和太平洋輸送到臺(tái)風(fēng)內(nèi)部，使得臺(tái)風(fēng)云-降水十分強(qiáng)烈，降水范圍覆蓋了廣闊的區(qū)域。相反，當(dāng)水汽輸送強(qiáng)度減弱時(shí)，臺(tái)風(fēng)云-降水的強(qiáng)度和范圍也會(huì)隨之減小。水汽輸送路徑的變化會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)云-降水的分布發(fā)生改變。如果水汽輸送路徑發(fā)生偏移，臺(tái)風(fēng)云-降水的主要區(qū)域也會(huì)相應(yīng)移動(dòng)。當(dāng)水汽輸送路徑偏向臺(tái)風(fēng)的某一側(cè)時(shí)，該側(cè)的云-降水強(qiáng)度會(huì)明顯增強(qiáng)，而另一側(cè)則相對(duì)較弱。這種水汽輸送路徑的變化可能是由于大氣環(huán)流的異常變化、海洋表面風(fēng)場(chǎng)的改變等因素引起的。研究還發(fā)現(xiàn)，海洋水汽輸送與臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的環(huán)流相互作用，會(huì)進(jìn)一步影響臺(tái)風(fēng)云-降水的演變。當(dāng)水汽輸送與臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的上升氣流相配合時(shí)，能夠促進(jìn)水汽的垂直輸送和凝結(jié)，增強(qiáng)降水強(qiáng)度。而當(dāng)水汽輸送與臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的下沉氣流相遇時(shí)，水汽的凝結(jié)和降水過(guò)程會(huì)受到抑制。五、影響因素探討5.2大氣環(huán)流因素5.2.1副熱帶高壓的作用副熱帶高壓作為大氣環(huán)流系統(tǒng)中的關(guān)鍵組成部分，對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑和云-降水分布有著深遠(yuǎn)影響。副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度變化直接決定了臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)氣流方向和強(qiáng)度。當(dāng)副熱帶高壓較強(qiáng)且位置偏南時(shí)，其南側(cè)的偏東氣流會(huì)成為臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)氣流，使得臺(tái)風(fēng)主要向西移動(dòng)，在我國(guó)華南沿海地區(qū)登陸。這種移動(dòng)路徑使得臺(tái)風(fēng)云-降水主要分布在菲律賓以東洋面、南海以及我國(guó)華南沿海地區(qū)。通過(guò)對(duì)歷史臺(tái)風(fēng)個(gè)例的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，臺(tái)風(fēng)云系在向西移動(dòng)過(guò)程中不斷發(fā)展壯大，降水強(qiáng)度逐漸增強(qiáng)，降水范圍也逐漸擴(kuò)大。在2017年臺(tái)風(fēng)“天鴿”的移動(dòng)過(guò)程中，副熱帶高壓位置偏南且強(qiáng)度較強(qiáng)，“天鴿”在其引導(dǎo)下向西移動(dòng)，在我國(guó)廣東沿海登陸。在登陸前，“天鴿”的云系覆蓋了南海北部的大片區(qū)域，降水強(qiáng)度在靠近我國(guó)沿海地區(qū)顯著增強(qiáng)，給廣東、澳門(mén)等地帶來(lái)了狂風(fēng)暴雨，造成了嚴(yán)重的災(zāi)害損失。當(dāng)副熱帶高壓位置偏北時(shí)，臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)氣流會(huì)發(fā)生改變，臺(tái)風(fēng)可能會(huì)轉(zhuǎn)向北移動(dòng)，在我國(guó)華東沿海地區(qū)登陸。這種路徑變化會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)云-降水的分布區(qū)域向北移動(dòng)，影響我國(guó)浙江、上海、江蘇等地區(qū)。在2019年臺(tái)風(fēng)“利奇馬”的移動(dòng)過(guò)程中，副熱帶高壓位置偏北，“利奇馬”在其引導(dǎo)下向北移動(dòng)，在我國(guó)浙江沿海登陸?！袄骜R”的云系在向北移動(dòng)過(guò)程中，降水強(qiáng)度和范圍不斷變化，給我國(guó)華東地區(qū)帶來(lái)了廣泛的強(qiáng)降水，部分地區(qū)出現(xiàn)了洪澇災(zāi)害。副熱帶高壓的強(qiáng)度變化也會(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水產(chǎn)生影響。當(dāng)副熱帶高壓強(qiáng)度增強(qiáng)時(shí)，其對(duì)臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)作用更加明顯，臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑更加穩(wěn)定。這使得臺(tái)風(fēng)在移動(dòng)過(guò)程中能夠充分吸收海洋上的水汽和能量，云-降水強(qiáng)度和范圍可能會(huì)進(jìn)一步增大。而當(dāng)副熱帶高壓強(qiáng)度減弱時(shí)，臺(tái)風(fēng)的引導(dǎo)氣流會(huì)變得不穩(wěn)定，臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑可能會(huì)出現(xiàn)擺動(dòng)和異常變化。這種異常變化會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)云-降水的分布變得更加復(fù)雜，難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。在2020年臺(tái)風(fēng)“黑格比”的移動(dòng)過(guò)程中，副熱帶高壓強(qiáng)度出現(xiàn)了短暫的減弱，導(dǎo)致“黑格比”的移動(dòng)路徑出現(xiàn)了一定的擺動(dòng)，其云-降水分布也變得相對(duì)復(fù)雜，給浙江、上海等地的氣象預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)工作帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。5.2.2西風(fēng)帶與臺(tái)風(fēng)的相互作用西風(fēng)帶位于中緯度地區(qū)，其氣流特征對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水演變有著獨(dú)特的影響機(jī)制。當(dāng)西風(fēng)帶的短波槽東移與臺(tái)風(fēng)相互作用時(shí)，會(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水產(chǎn)生顯著影響。短波槽帶來(lái)的冷空氣會(huì)與臺(tái)風(fēng)的暖濕空氣在一定區(qū)域內(nèi)交匯，形成強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)。這種上升運(yùn)動(dòng)促使水汽大量凝結(jié)，從而增強(qiáng)了臺(tái)風(fēng)云-降水的強(qiáng)度。通過(guò)數(shù)值模擬和實(shí)際觀測(cè)分析發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，臺(tái)風(fēng)云系的垂直發(fā)展會(huì)更加旺盛，云頂高度進(jìn)一步增加，降水強(qiáng)度明顯增大。在2018年臺(tái)風(fēng)“溫比亞”與西風(fēng)帶短波槽相互作用的過(guò)程中，短波槽帶來(lái)的冷空氣與“溫比亞”的暖濕空氣在我國(guó)華東地區(qū)交匯，使得“溫比亞”的云系在該地區(qū)的垂直發(fā)展加劇，降水強(qiáng)度顯著增強(qiáng)，部分地區(qū)出現(xiàn)了大暴雨，引發(fā)了洪澇災(zāi)害。西風(fēng)帶的長(zhǎng)波槽對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的影響更為復(fù)雜。長(zhǎng)波槽的位置和強(qiáng)度變化會(huì)改變臺(tái)風(fēng)周?chē)拇髿猸h(huán)流形勢(shì)，從而影響臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑和云-降水分布。當(dāng)長(zhǎng)波槽位置偏東時(shí)，會(huì)引導(dǎo)臺(tái)風(fēng)向東北方向移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，臺(tái)風(fēng)云-降水的分布會(huì)發(fā)生相應(yīng)的改變，降水區(qū)域會(huì)隨著臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)而向東北方向擴(kuò)展。這種移動(dòng)路徑的改變會(huì)使得臺(tái)風(fēng)影響到不同的地區(qū)，給這些地區(qū)帶來(lái)不同程度的降水。在2021年臺(tái)風(fēng)“煙花”與西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽相互作用時(shí)，長(zhǎng)波槽位置偏東，引導(dǎo)“煙花”向東北方向移動(dòng)?！盁熁ā痹谝苿?dòng)過(guò)程中，其云-降水區(qū)域不斷向東北方向擴(kuò)展，給我國(guó)浙江、上海、江蘇以及東北地區(qū)帶來(lái)了長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)降水，造成了嚴(yán)重的洪澇災(zāi)害和城市內(nèi)澇。西風(fēng)帶的氣流還會(huì)影響臺(tái)風(fēng)云-降水的結(jié)構(gòu)。西風(fēng)帶的垂直風(fēng)切變會(huì)改變臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的環(huán)流結(jié)構(gòu)，進(jìn)而影響云-降水的分布和強(qiáng)度。當(dāng)西風(fēng)帶垂直風(fēng)切變較大時(shí)，臺(tái)風(fēng)內(nèi)部的上升氣流和下沉氣流會(huì)受到干擾，導(dǎo)致云-降水的分布變得不均勻。在臺(tái)風(fēng)的一側(cè)，由于垂直風(fēng)切變的影響，上升氣流可能會(huì)增強(qiáng)，使得該側(cè)的云-降水強(qiáng)度增大；而在另一側(cè)，上升氣流可能會(huì)減弱，云-降水強(qiáng)度也會(huì)相應(yīng)減小。這種云-降水結(jié)構(gòu)的變化會(huì)對(duì)臺(tái)風(fēng)的影響范圍和災(zāi)害程度產(chǎn)生重要影響。通過(guò)對(duì)多個(gè)臺(tái)風(fēng)個(gè)例的分析發(fā)現(xiàn)，在西風(fēng)帶垂直風(fēng)切變較大的情況下，臺(tái)風(fēng)云-降水的非對(duì)稱(chēng)性更加明顯，給氣象預(yù)報(bào)和防災(zāi)減災(zāi)工作帶來(lái)了更大的挑戰(zhàn)。5.3地形因素5.3.1陸地地形對(duì)臺(tái)風(fēng)登陸前后云-降水的影響以2019年臺(tái)風(fēng)“利奇馬”登陸我國(guó)浙江沿海為例，深入分析陸地地形對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的影響。在登陸前，“利奇馬”在海洋上發(fā)展時(shí)，云系和降水主要受海洋環(huán)境和大氣環(huán)流的影響，云系呈較為規(guī)則的螺旋狀分布，降水強(qiáng)度在眼墻和螺旋雨帶區(qū)域較強(qiáng)。當(dāng)“利奇馬”逐漸靠近陸地時(shí)，其云-降水結(jié)構(gòu)開(kāi)始發(fā)生明顯變化。陸地地形的阻擋作用使得臺(tái)風(fēng)環(huán)流受到干擾，風(fēng)速減小，空氣被迫抬升。在靠近海岸線的區(qū)域，由于地形的摩擦作用，臺(tái)風(fēng)環(huán)流中的水平輻合增強(qiáng)，導(dǎo)致云系在該區(qū)域聚集，云頂高度增加，降水強(qiáng)度明顯增大。在“利奇馬”登陸浙江溫嶺時(shí)，溫嶺附近的山區(qū)地形使得臺(tái)風(fēng)云系在迎風(fēng)坡強(qiáng)烈抬升，云頂高度迅速攀升至15公里以上，比登陸前在海洋上時(shí)高出2-3公里。雷達(dá)反射率因子在山區(qū)迎風(fēng)坡顯著增大，降水強(qiáng)度急劇增強(qiáng)，部分地區(qū)降水強(qiáng)度達(dá)到每小時(shí)80毫米以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)登陸前的降水強(qiáng)度。陸地地形還會(huì)改變臺(tái)風(fēng)降水的分布格局。當(dāng)“利奇馬”登陸后繼續(xù)向北移動(dòng)，遇到山東泰山等山脈時(shí)，山脈的地形抬升作用使得降水主要集中在山脈的迎風(fēng)坡。在泰山的迎風(fēng)坡，降水強(qiáng)度明顯大于背風(fēng)坡，形成了明顯的降水不對(duì)稱(chēng)分布。通過(guò)對(duì)地面氣象站和衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，泰山迎風(fēng)坡的降水量是背風(fēng)坡的2-3倍。這種地形導(dǎo)致的降水不對(duì)稱(chēng)分布，使得部分地區(qū)面臨更大的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。陸地地形還會(huì)影響臺(tái)風(fēng)云-降水的持續(xù)時(shí)間。由于地形的阻擋，臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度減慢，云-降水在某些地區(qū)的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)。在“利奇馬”登陸后經(jīng)過(guò)山東的過(guò)程中，受地形影響，其移動(dòng)速度從登陸前的每小時(shí)20-30公里減緩至每小時(shí)10-15公里。這使得云-降水在山東部分地區(qū)持續(xù)了24小時(shí)以上，導(dǎo)致該地區(qū)累計(jì)降水量大幅增加，進(jìn)一步加劇了洪澇災(zāi)害的程度。5.3.2島嶼地形的特殊影響以菲律賓呂宋島為例，探討島嶼地形對(duì)臺(tái)風(fēng)云-降水的特殊作用。當(dāng)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)呂宋島時(shí)，島嶼地形會(huì)引發(fā)強(qiáng)烈的地形強(qiáng)迫抬升作用。由于呂宋島地勢(shì)起伏較大，山脈眾多，臺(tái)風(fēng)攜帶的暖濕空氣在遇到島嶼地形時(shí)，會(huì)被迫沿著山坡向上爬升。這種強(qiáng)烈的抬升運(yùn)動(dòng)使得空氣迅速冷卻，水汽大量凝結(jié)，從而增強(qiáng)了云-降水的強(qiáng)度。研究表明，在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)呂宋島的過(guò)程中，山脈迎風(fēng)坡的降水強(qiáng)度比周?chē)Ｓ蛟黾恿?0%-50%。在2020年臺(tái)風(fēng)“天鵝”經(jīng)過(guò)呂宋島時(shí)，呂宋島北部山脈的迎風(fēng)坡出現(xiàn)了極端強(qiáng)降水，部分地區(qū)的降水強(qiáng)度達(dá)到每小時(shí)100毫米以上，遠(yuǎn)超臺(tái)風(fēng)在海洋上時(shí)的降水強(qiáng)度。島嶼地形還會(huì)導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)云-降水結(jié)構(gòu)的改變。當(dāng)臺(tái)風(fēng)云系經(jīng)過(guò)島嶼時(shí)，島嶼地形會(huì)對(duì)云系產(chǎn)生阻擋和分流作用，使得云系在島嶼周?chē)l(fā)生變形和重組。在呂宋島的西側(cè)和東側(cè)，由于地形的影響，云系的分布和降水強(qiáng)度存在明顯差異。在島嶼西側(cè)，由于地形的阻擋，云系聚集，降水強(qiáng)度較大；而在島嶼東側(cè)，云系相對(duì)分散，降水強(qiáng)度相對(duì)較小。這種云-降水結(jié)構(gòu)的改變會(huì)影響臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑和強(qiáng)度變化。通過(guò)數(shù)值模擬和衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，當(dāng)臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)呂宋島時(shí)，其移動(dòng)路徑會(huì)受到島嶼地形的影響而發(fā)生偏移，強(qiáng)度也會(huì)出現(xiàn)一定程度的波動(dòng)。島嶼地形與臺(tái)風(fēng)的相互作用還可能引發(fā)中尺度對(duì)流系統(tǒng)的發(fā)展。在臺(tái)風(fēng)經(jīng)過(guò)呂宋島時(shí)，島嶼地形與臺(tái)風(fēng)環(huán)流的相互作用會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的垂直上升運(yùn)動(dòng)和不穩(wěn)定能量，從而觸發(fā)中尺度對(duì)流系統(tǒng)的形成和發(fā)展。這些中尺度對(duì)流系統(tǒng)具有更強(qiáng)的降水能力，會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)臺(tái)風(fēng)云-降水的強(qiáng)度和復(fù)雜性。在2018年臺(tái)風(fēng)“山竹”經(jīng)過(guò)呂宋島時(shí)，在島嶼附近觸發(fā)了多個(gè)中尺度對(duì)流系統(tǒng)，這些系統(tǒng)帶來(lái)了短時(shí)強(qiáng)降水和雷暴大風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣，使得臺(tái)風(fēng)云-降水的強(qiáng)度和范圍在短時(shí)間內(nèi)迅速增大，給當(dāng)?shù)貛?lái)了嚴(yán)重的災(zāi)害。六、結(jié)論與展望6.1研究主要成果總結(jié)本研究利用星載測(cè)雨雷達(dá)探測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水演變特征展開(kāi)了深入探究，取得了一系列具有重要科學(xué)價(jià)值和應(yīng)用意義的成果。在臺(tái)風(fēng)云-降水的時(shí)空分布特征方面，通過(guò)對(duì)長(zhǎng)時(shí)間序列的星載測(cè)雨雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，精確揭示了西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水在不同季節(jié)、年份以及地理位置的分布規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，臺(tái)風(fēng)降水強(qiáng)度在不同發(fā)展階段呈現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)，發(fā)展初期較弱，成熟階段達(dá)到峰值，衰退階段逐漸減弱。降水范圍也會(huì)隨著臺(tái)風(fēng)的移動(dòng)路徑而發(fā)生擴(kuò)展或收縮，在成熟階段通常達(dá)到最大。繪制出的西北太平洋臺(tái)風(fēng)云-降水時(shí)空分布圖譜，為進(jìn)一步研究臺(tái)風(fēng)云-降水的演變特征提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。對(duì)于臺(tái)風(fēng)云-降水的三維結(jié)構(gòu)演變，借助星載測(cè)雨雷達(dá)獲取的云內(nèi)降水粒子垂直分布信息，深入剖析了臺(tái)風(fēng)云-降水在不同發(fā)展階段的三維結(jié)構(gòu)變化。詳細(xì)研究了臺(tái)風(fēng)眼墻、螺旋雨帶等不同區(qū)域的云-降水垂直結(jié)構(gòu)特征，發(fā)現(xiàn)臺(tái)風(fēng)眼墻區(qū)域降水粒子濃度高、尺寸大，垂直發(fā)展旺盛，降水強(qiáng)度極大；螺旋雨帶區(qū)域降水結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，存在多個(gè)降水峰值。通過(guò)構(gòu)建臺(tái)風(fēng)云-降水的三維結(jié)構(gòu)模型，直觀展示了其演變過(guò)程，為深入理解臺(tái)風(fēng)云-降水的物理機(jī)制提供了重要依據(jù)。在臺(tái)風(fēng)云-降水的微物理過(guò)程研究中，利用星載測(cè)雨雷達(dá)的多頻段探測(cè)數(shù)據(jù)，結(jié)合其他相關(guān)衛(wèi)星資料和數(shù)值模擬結(jié)果，深入探討了臺(tái)風(fēng)云-降水中降水粒子的形成、增長(zhǎng)和碰并等微物理過(guò)程。明確了不同降水類(lèi)型在臺(tái)風(fēng)中的分布特征和轉(zhuǎn)換機(jī)制，發(fā)現(xiàn)水汽凝結(jié)、冰晶增長(zhǎng)和碰并過(guò)程在臺(tái)風(fēng)降水形成中起著關(guān)鍵作用。降水粒子的微物理特性對(duì)降水強(qiáng)度和云-降水結(jié)構(gòu)具有重要影響，這一研究成果進(jìn)一步加深了我們對(duì)臺(tái)風(fēng)降水形成和發(fā)展機(jī)制的認(rèn)識(shí)。在臺(tái)風(fēng)云-降水與臺(tái)風(fēng)其他要素的相互作用方面，