Vorticiteit, divergentie en vervorming zijn de drie basiskenmerken van windvelden. Hoewel veel eerdere onderzoeken de nauwe relatie tussen zowel vorticiteit als divergentie en het optreden van neerslag hebben onthuld en bevestigd, weinigen hebben zich gericht op de vervorming van de neerslaande atmosfeer. In feite, vervorming hangt nauw samen met het optreden en de verspreiding van sterke neerslag - een verband dat is onderzocht in een recent onderzoek dat is gepubliceerd in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen , die tot doel had vervorming te betrekken bij de diagnose van neerslag.

In de studie, een nieuwe parameter genaamd potentiële vervorming (PD) is afgeleid door wetenschappers van het Institute of Atmospheric Physics, Chinese Wetenschapsacademie. PD is samengesteld uit potentiële rekvervorming en potentiële schuifvervorming, die zijn geconstrueerd op basis van het concept van potentiële vorticiteit, en PD verandert niet met coördinatenrotatie. PD wordt vervolgens gebruikt in een gesimuleerd mesoschaal convectief systeem (MCS) om de prestaties ervan bij de diagnose van neerslag te onderzoeken.

"We vinden dat PD goed presteert bij het aangeven van het gebied met zware neerslag binnen de MCS, " zegt LINa, de eerste auteur van de studie. Tijdens de twee bandvormige en clustervormige stadia van de MCS, hoogwaardige gebieden van PD presenteren ook overeenkomstige banden en clusters.

"Een analyse van de fysieke basis voor de nauwe correlatie tussen de PD en neerslag laat zien dat PD het neerslaggebied kan weerspiegelen omdat het de typische processen voor de productie van MCS-neerslag bevat:warme en vochtige instroom, een achterste instroomstraal, koude en droge neerwaartse stroom, en een koud oppervlak aan de oppervlakte, "zegt LI. "En al deze processen zijn in PD vervat door de driedimensionale gradiënt van de gegeneraliseerde potentiële temperatuur (of vocht), de verticale windschering en vervorming, en dus PD correleert nauw met neerslag." Volgens de studie, de correlatiecoëfficiënt kan oplopen tot 0,7. Dit impliceert een groot potentieel voor het gebruik van PD bij het detecteren en voorspellen van neerslag.

Momenteel, numerieke modellen vormen een van de belangrijkste manieren om neerslag te voorspellen. Echter, neerslag in numerieke modellen wordt voornamelijk verkregen door parametriseringsschema's (microfysische parametrering en cumulusparametrering), die sterke onzekerheden bevatten. Om de voorspellingsvaardigheid van neerslag te verbeteren door numerieke modellering, een aantal uitgebreide methoden zijn ontwikkeld op basis van de numerieke resultaten als aanvulling op de numerieke voorspellingen.

"Het nut van PD ligt in het feit dat het ook kan worden berekend op basis van numerieke voorspellingsresultaten en kan worden gebruikt als een interpretatietechniek om neerslag aan te geven, " zegt Dr. RAN Lingkun, de corresponderende auteur van de studie. "De toepassing van de parameter bij het voorspellen van neerslag en de vergelijking met numerieke neerslag is een mogelijke onderzoekspiste voor onze groep in de toekomst."