青藏高原作为“亚洲水塔”，其降水模拟的准确性直接影响水资源评估。但是全球和区域气候模式普遍高估该区域的降水，尤其是在夏季。重要原因之一是模式难以准确表征高原上大量存在的小尺度云和降水过程。如何改进这类次网格过程的表征，是当前气候模式面临的重要挑战。

针对这一问题，我系青年研究员陈国兴课题组最近的研究提出在云微物理参数化方案中调节临界相对湿度的方法以改善降水模拟偏差。临界相对湿度此前主要用于次网格云量的诊断中，其物理含义是：当网格平均相对湿度未达到饱和，但超过设定的临界值时，即可触发次网格凝结。该研究将这一参数直接引入模式云微物理方案中的云凝结过程参数化中，提供了一种简便的次网格凝结表征方法。

结果表明，在WRF区域模式中引入垂直变化的临界相对湿度廓线后，模式在青藏高原上的模拟湿偏差得到显著改善（图1）。其作用机制如下：引入临界相对湿度导致高原区域的云水含量全天增加，冰相降水粒子在午前减少，使得微物理参数化方案产生的微物理降水在午前减少、午后增加；同时，云水含量增加，云对短波辐射的反射增强，这使得地表冷却，降低了对流有效位能，从而抑制了过度活跃的对流参数化方案产生的对流降水。这两条路径协同作用，调节了格点尺度与次网格尺度的云和降水过程表征，有效缓解了高原的湿偏差（图2）。

相关研究成果已于2026年3月发表于《Climate Dynamics》。复旦大学大气与海洋科学系硕士生赵浩克同学为论文第一作者，陈国兴青年研究员为通讯作者。共同作者还包括张义军教授、高艳红教授和直博研究生王薇善同学。

图1 2016年7月的平均降水空间分布，包括（a）观测的降水(填色为CHM-PRE数据，颜色点为CMA台站数据)，（b）采用模式默认设置的控制试验结果，（c）引入临界相对湿度的敏感试验结果以及（d）敏感试验结果减去控制试验结果的差值。黑色实线为海拔3000米的等高线

图2 引入临界相对湿度缓解青藏高原降水模拟湿偏差的机制示意图

论文信息: Zhao, H., Chen, G., Zhang, Y., Gao, Y., & Wang, W. (2026). Impacts of adjusting critical relative humidity in cloud microphysics on the simulated summer precipitation over the Tibetan Plateau. Climate Dynamics, 64, 131. https://doi.org/10.1007/s00382-026-08096-1