大气物理研究所云降水物理与强风暴实验室介绍

　　云降水物理和强风暴一直大气物理研究所研究的重要领域，在60-70年代大气所先后组建了云雾物理研究室和中尺度暴雨研究室。在我国著名科学家顾震潮、陶诗言、黄美元、周秀骥、周晓平和赵思雄等带领下，通过半个世纪的开拓和发展，我国云降水物理、人工影响天气以及强对流天气和中尺度动力学的研究得到长足的进步：（1）对云的结构和降水的过程有了一定了解，研究提出了世界著名的暖云云滴起伏增长理论，很好的解释了当时困扰国际云降水物理界的一大难题，即云滴由凝结增长转到重力碰并增长的门限问题，这是我国云降水物理学家对本领域的一大科学理论贡献；（2）开创了我国暴雨等灾害性天气的研究，提高了暴雨预报的水平，在暴雨发生的机制和预报方法研究方面做出了重要的贡献；（3）研究冰雹云物理，提出了冰雹云分类和识别方法以及人工防雹技术，对我国人工防雹的理论和技术研究做出重大贡献，引领中国的人工防雹工作。暴雨和云降水物理分别研究获中国科学院自然科学一等奖和二等奖。撰写了出版了《中国之暴雨》、《云降水物理基础》和《冰雹和人工防雹》等专著和一些相关文章，同时培养了一批中青年科技人才。

　　云降水物理和强风暴实验室是以大气所原云雾物理研究室和中尺度暴雨研究室为基础组建的。自组建以来，坚持探测试验、数值模拟和理论研究相结合，重视探测技术研发、实验和探测设计和模式研制和发展，集中研究关系国计民生的重大天气系统中的云和降水物理过程、各种强对流灾害性天气过程，以揭示典型降水云系自然降水形成过程、人工影响云降水的理论和方法、中尺度暴雨形成的机理以及提高预报水平的方法，同时研制了研究所需的特种观测仪器。

　　经过近些年的努力，实验室已经在云降水物理、人工影响天气以及中尺度强风暴等研究领域形成特色和优势，在若干相关重大科学问题的研究上取得了有影响的一系列创新成果，扩大了社会影响，在国内外有较高学术地位。（1）对作为人工增雨的典型层状云系得宏微观结构、水分收支、降水过程和机制作了较为深入的探测分析和数值模拟相结合的研究，比较清楚地了解了层状云系的相态和粒子谱结构和降水形成环节，发展了层状云三层概念模型，提出了人工增雨潜力综合评估的方法，建立了人工增雨科学概念模型。（2）对强风暴云体——冰雹云的宏观特征、冰雹形成的微物理过程和催化防雹的机制做了观了分析和数值模拟研究，发展了三维冰雹云催化数值模式，该模式已在全国十多个省相关研究部门和一些大学应用；提出了用冰雹云回波顶部的温度作为参数的识别指标，该识别方法已被列入全国人工防雹条例，成为指导各地人工防雹作业的规范。（3）对暴雨过程做了定量诊断研究。研究了暴雨预报的动力理论，提出了暴雨预报技术，提高了暴雨预报水平。其中包括广义湿位涡暴雨预报技术、对流涡度矢量预报新技术、广义标量锋生预报技术、广义湿位温梯度与干冷平流梯度相结合的湿热力平流参数预报新技术、适用于低涡暴雨预报的水汽垂直螺旋度预报新技术和波作用密度暴雨预报技术。

　　实验室与国际相应的研究机构和学术组织具有广泛的联系与合作，与美国国家大气海洋局（NOAA- National Oceanic and Atmospheric Administration）下属的强风暴实验室（NSSL-National Severe Storms Laboratory）有着密切的合作，经常有科学家互访；与俄克拉荷马大学的强风暴分析预报中心（CAPS- Center for Analysis and Prediction of Storms, University of Oklahoma）建立了战略合作关系；与俄罗斯大气物理研究所建立了年访制度；与韩国气象科学研究所建立了年度学术交流机制。

　　实验室瞄准国际大气科学前沿和国家需求，通过以上研究和合作研究， 2005~2009年，实验室获得国家科技进步二等奖一项（单位排名第2，个人排名第5），中国气象局研究开发奖一等奖（个人排名第5），省部级科学技术进步二等奖4项，在国际SCI刊物发表论文106篇，在国内CSCD刊物发表论文近120篇，编著2部。代表性成果发表在《J. Geophys. Res.》、《Geophys. Res. Lett.》、《J. Atmos. Sci.》、《Mon.Wea.Rev.》、《Weather and Forecasting.》等国际一流学术刊物上。