太平洋西北国家实验室 (PNNL) 的研究人员建立了一个新的全球数据库，该数据库捕获了过去 20 年强雷暴的特征和降雨数据。包括中纬度和热带地区的风暴是捕捉对比风暴行为和相应降水如何影响全球人口稠密地区的关键。

中尺度对流系统 (MCS) 是一类大型风暴，大小从大约 10 到 1,000 公里不等，由多个由中尺度环流组织的雷暴组成。它们寿命很长，往往会在一夜之间生长，并且是可引发全球洪水的极端降水的最大来源，在地球的能量和水文循环中发挥着关键作用。

在下一代高分辨率全球气候模型中准确地表示这些系统需要了解这些风暴的形成位置、它们拥有多少能量以及它们携带多少雨水。

捕获全球 MCS 数据历来是研究人员面临的一项重大挑战。PNNL 地球科学家 Zhe Feng 说：“在热带地区工作的大多数常见跟踪技术都不太适合等中纬度地区。”

由冯和 Ruby Leung(PNNL 地球科学家和 Battelle 研究员)领导的一项新研究展示了第一个 MCS 跟踪数据集，这些数据集覆盖了地球上对降雨量有显着影响的区域，包括中纬度地区的人口稠密地区。他们通过耦合高分辨率红外卫星图像和降雨数据集来跟踪风暴。这种组合方法生成的 MCS 视图比任何一种技术单独生成的都更完整。

这个新的风暴跟踪数据库包含来自热带和中纬度地区 20 年的数据，涵盖了 2000 年至 2019 年全球绝大多数 MCS。该工作最近作为封面文章发表在 JGR Atmospheres 上，并被选为编辑的重点论文。

研究小组发现，在亚热带海洋上发现了寿命最长、降雨量最大的 MCS，而最强烈的风暴主要发生在陆地上空。MCS 也占研究区域降雨量的一半以上。

迈向高级 MCS 研究

E3SM 的首席科学家 Leung 表示，当与地球系统模型(例如能源部的能源百亿亿级地球系统模型 (E3SM))结合使用时，MCS 数据库将特别强大。将这些长期数据与大规模环境过程模型系起来，可以帮助科学家更好地了解 MCS 在全球极端降雨、环流和洪水灾害中的作用。“我们开发的用于观测跟踪 MCS 的技术也可用于气候模拟，以了解 MCS 特征如何随全球变暖而变化，”梁说。

该数据库将使研究人员能够了解地球气候的变化如何改变 MCS 行为，从而将天气和气候系起来。过去 20 年气候的任何演变或变化都可​​能与 MCS 强度、寿命或其他行为相关。将这些因素结合在一起为研究人员提供了独特的机会来回答以前需要使用多个数据源和大量背景工作才能开始的问题。

最近在研讨会上展示了新数据库后，冯说：“我已经有几个人系我开始新的合作。”