在气候变暖和大规模城市化背景下，我国暴雨发生发展机制十分复杂，造成的灾害也越发严重。在国家重点研发计划重点专项、国家自然科学基金等支持下，中国气象科学研究院研究员罗亚丽、夏茹娣等人基于新型的高时空分辨率多源观测资料和对流可分辨数值模拟试验，深入研究了我国暴雨触发发展的多尺度特征和物理过程，获得了复杂下垫面（地形、城市、海岸线）影响下以对流尺度、中尺度、天气尺度为重点的暴雨多尺度作用机理与动力物理精细结构的新认识。研究成果深化了对东亚季风背景下我国暴雨尤其是极端暴雨形成机制的理解，为数值天气预报模式改进提供思路，为提高暴雨精细化预报水平提供科技支撑。

该研究利用双偏振雷达等先进观测手段和对流可分辨数值模式，以广阔、透彻的视角剖析我国暴雨系统的发展过程，揭示其多尺度作用机理和精细动力物理特征。研究成果拓展了大气科学的认知，在季风暴雨机理研究中处于国际领先。系统性地揭示了南海夏季风、锋面、切变线、低空急流等大尺度天气系统、复杂下垫面（地形、海陆分界、城市群）、海陆风等局地环流以及对流反馈等多尺度相互作用触发和维持华南暴雨的物理图景，进一步厘清了华南前汛期暖区暴雨与锋面暴雨在时空分布、动力学成因等方面的区别与联系。系统地揭示华南前汛期β－中尺度对流系统触发和发展、形态结构等特征的区域间差异，及其天气尺度背景原因；发现广州“5?7”最大小时降水与γ－中尺度涡旋的非线性垂直加速有关，首次揭示季风海岸短时极端降水与γ－中尺度涡旋的关系、以及与北美地区的差异。首次获得季风海岸极端雨强的云雨转换高效、雨滴浓度高等微物理统计特征，揭示了人为源气溶胶和海盐气溶胶对华南暴雨微物理过程的不同影响。

研究团队还跟踪研究近年我国重大极端降水事件，凝练华北极端降水过程的一类天气模型；完善基于惯性振荡理论的四川盆地夜雨增强机理认识；揭示河南郑州“7?20”极端暴雨有利环流条件、关键中尺度过程以及城市和地形的影响。

暴雨是我国影响最大、损失最严重的灾害性天气，暴雨成因机理在我国大气科学研究中长期具有很重要的地位。然而，暴雨预报水平仍然不能满足国家防洪减灾的重大需求，主要原因是其高度非线性的发展过程，即暴雨系统对下垫面强迫、多尺度天气系统甚至云微物理过程均有较强的敏感性。因此，深化对复杂下垫面影响下暴雨多尺度作用机理和精细动力物理结构的理解具有重要的科学价值。该研究利用多种先进的技术手段探究这一问题，获得了对暴雨过程的新认识、新发现，较明显地推动了暴雨科学研究的发展，产生了广泛的文化影响。该研究对天气预报业务具有较高的应用价值，帮助业务部门加深了对暴雨成因及预报关键着眼点的理解和认识。其研建的华南暴雨多尺度天气概念模型在广东省气象台、福建省气象台和香港天文台业务预报和防灾减灾服务中发挥了重要作用，指导预报员成功预报了多次暴雨事件，取得了显著的社会和经济效益。

（责任编辑：张明禄）