近日，中国科学院青藏高原研究所地气作用与气候效应团队在《Journal of Geophysical Research-Atmospheres》期刊发表了题为《The Key Role of Mixed-Phase and Ice-Phase Processes on the Seasonal Shifts in Drop Size Distribution on the Southeastern Tibetan Plateau》的研究论文。该研究基于青藏高原东南部高海拔地区的长期观测数据，系统揭示了不同季风阶段降水微物理过程的显著差异，深化了对高原降水形成机制的理解，并为改进高原区域的降水预报模型提供了科学依据。
青藏高原东南部是南亚夏季风降水的重要影响区域，受地形引起的强水汽输送的影响，其降水特征具有显著的时空变异性。已有研究多关注季风对降水分布的影响，但关于其如何调控降水微物理过程仍缺乏系统性认识。为探究降水粒径分布（DSD）受季风变化的影响，研究团队利用布设在高原东南部野外观测台站（鲁朗站）的二维视频雨滴谱仪（2DVD），并结合卫星数据，开展了长期序列降水微物理特征的分析（图1）。
图1 降水微物理观测站位置及其周边区域的风速和气温的气候态
研究结果表明，在典型的季风阶段，受暖云过程的增强、较低的蒸发作用及持续湿润气流的输送影响（图2），小雨滴浓度显著增加（图3）。在季风前期，大雨滴比例升高，可能是由相对强烈的对流活动和雨滴聚并过程造成（图4）。进一步分析发现，该区域的降水微物理过程以混合相过程为主，并受到大气动力与微物理过程协同控制。
图2 不同季风时期冷/暖云过程及其他环境因素的差异
图3 不同季风时期雨滴谱分布的差异
图4 利用主成分分析方法对比不同季风时期雨滴谱数据分类
上述研究从微物理视角厘清了不同季风阶段降水粒径结构的演变特征，为揭示高原地区降水变异性机制提供了观测证据。研究强调，在高原复杂地形区域，提升降水模拟与预报精度需同时考虑大气动力与微物理过程的耦合机制。该研究使用的雨滴谱仪数据已发布于国家青藏高原科学数据中心（https://data.tpdc.ac.cn/zh-hans/data/eb5eeaaf-3c7d-402c-82e2-eab21456516d），供全球学者下载使用。我所博士生续欣为论文第一作者，陈学龙研究员为论文通讯作者，美国国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research）薛麓林博士为合作作者。研究得到第二次青藏高原综合科学考察研究（STEP，2019QZKK0105）及国家自然科学基金（U2442213）的联合资助。
论文信息：
Xu, X., Chen, X., Xue, L., Liu, Y., Zhang, Q., & Ma, Y. (2025). The key role of mixed-phase and ice-phase processes on the seasonal shifts in drop size distribution on the southeastern Tibetan Plateau. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 130, e2024JD042543. https://doi.org/10.1029/2024JD042543.
数据信息：
续欣,陈学龙.(2024).藏东南高山环境综合观测研究站雨滴谱不同季风时期特征观测数据集（2022-2023）. 国家青藏高原科学数据中心.https://doi.org/10.11888/Atmos.tpdc.301402.
