单位:中国气象局兰州干旱气象研究所
学科领域:大气科学
研究兴趣:数值预报、灾害性天气形成机理及预报技术等
社会任职
1. 2024.11至今,《干旱气象》,编委
2. 2024.11至今,中国气象学会,地球系统数值预报委员会委员
3. 2024.08 至今,甘肃省气象局,第十二届科学技术委员会委员
4. 2024.03至今,兰州大学资源环境学院,专业学位博士研究生行业导师
5. 2023.01至2027.12,《高原气象》,青年编委
6. 2022.05至今,甘肃省气象学会,副秘书长、青年工作委员会委员
7. 2020.07至今,甘肃省气象学会,气象防灾减灾委员会副主任委员、航空与交通气象委员会副主任委员
个人简介
刘维成,男,正研级高级工程师,博士,博士生导师(专业学位),2006年获成都信息工程大学电子信息工程专业学士学位,2013年获兰州大学气象学专业硕士学位,2023年获兰州大学大气物理学与大气环境专业博士学位。
现任中国气象局兰州干旱气象研究所副所长,曾任兰州中心气象台副台长、决策气象服务首席。目前还兼任中国气象学会数值预报委员会委员,甘肃省气象局科学技术委员会委员,甘肃省气象学会副秘书长、气象防灾减灾委员会副主任委员、航空与交通气象委员会副主任委员、青年工作委员会副主任委员,甘肃省电力气象研究院技术委员会委员。是兰州大学专业学位博士生导师,《干旱气象》编委、《高原气象》青年编委,Geoscientific Model Development、International Journal of Climatology、Natural Hazards and Earth System Sciences、Journal of Coastal Research等多个SCI和核心期刊的审稿人。
主持(完成)国家自然科学基金、中国气象局项目和甘肃省科技计划等省部级及以上项目8项,甘肃省气象科研项目8项,参与完成省部级及以上项目10余项。核心期刊发表论文50余篇,其中第一作者或通讯作者发表论文31篇(SCI收录10篇、EI收录1篇),副主编出版专著3部。授权国家发明专利和实用新型专利5项,12项业务系统获计算机软件著作权登记。研究成果获甘肃省科技进步奖二等奖1项、三等奖1项,甘肃省职工技术成果三等奖1项,甘肃省气象科技成果一等奖3项。
入选中国气象局新时代气象高层次科技创新人才计划青年气象英才,甘肃省气象部门高层次科技创新人才计划十人计划、英才计划,是甘肃省气象局区域数值预报创新团队的首席科学家,甘肃对流性暴雨预报预警关键技术创新团队的骨干成员。被中国气象学会评选为第九届全国优秀青年气象科技工作者,获甘肃省气象局“杰出青年奖”和“青年贡献奖”。
目前主要从事区域数值预报研发、强对流天气形成机理及预报技术等方面的研究和业务应用工作。
学术贡献
主持(完成)国家自然科学基金、中国气象局项目和甘肃省科技计划等省部级及以上项目8项,甘肃省气象科研项目8项,参与完成省部级及以上项目10余项。核心期刊发表论文50余篇,其中第一作者或通讯作者发表论文31篇(SCI收录10篇、EI收录1篇),副主编出版专著3部。授权国家发明专利和实用新型专利5项,12项业务系统获计算机软件著作权登记。研究成果获甘肃省科技进步奖二等奖1项、三等奖1项,甘肃省职工技术成果三等奖1项,甘肃省气象科技成果一等奖3项。
1. 揭示了青藏高原东北边坡降水分布的地理地形影响因子及影响规律,研发了复杂地形区降水监测预警技术。
获得了高原边坡降水分布的地理地形影响因素,发现了降水量随海拔高度变化存在明显的突变“拐点”,即“拐点”两侧降水量随海拔变化规律截然不同,明晰了降水分布的影响因子因海拔不同而不同的特征和形成原因,建立了多元回归模型联合残差订正的降水估算模型,研发了基于准稳定移动窗口的地理地形因子实时动态订正的雷达估测降水算法,发展了基于雷达外推降水预报和区域中尺度模式融合的0~6h降水预报方法。
应用效益:降水估测订正算法较常用的Z-I关系统计估测方法有明显提升,对>10mm降水估测的MRE达5%~23%。融合降水预报实现了甘肃地区短期时段降水预报时效的无缝隙对接。
2. 发现了夏季风影响过渡区土壤湿度对局地中小尺度对流发生发展的反馈机制,为尝试破解局地突发强对流预报难题提供了技术支撑。
揭示了中国北方不同气候区暖季对流活动的气候特征及主要影响因子,厘清了夏季风影响过渡区不同强度(深、中等、浅)对流活动发生、发展的日变化特征和受下垫面的影响规律,明确了不同天气系统强迫条件下对流系统的移动路径和传播特征,发现了不同天气系统强迫下土壤湿度对对流初生的影响规律,土壤湿度增加会导致对流初生呈现“缓增-跃减”的特征,土壤湿度20%~30%地区是对流初生高发区,对流初生最大发生频率对应的土壤湿度会随着天气系统强迫增强而逐渐减小,小于10%和大于40%的土壤湿度条件一般很难触发对流活动。揭示了复杂地形区土壤湿度非均匀性分布对中小尺度对流系统发展的反馈机制,对流初生多出现在北部较湿土壤向南部较干土壤过渡带、且较周围土壤明显偏湿的区域,弱天气强迫条件对流活动的形成会依赖于较强的土壤湿度时间变化正异常,而较强或强天气强迫条件中天气系统对对流初生的影响占主导地位。
应用效益:检验表明,在中尺度模式中考虑陆面特征,采用更接近观测实况的卫星反演或陆面同化土壤湿度数据可以提升数值模式对中小尺度对流系统的预报能力,尤其是对局地对流性降水中心和强度的预报能力提升显著。
3. 改进了数值模式陆面过程和云微物理过程参数化方案,实现了高分辨率观测资料同化应用,发展了适合西北地区气候特征和复杂地形的区域数值模式,提升了强对流天气临近预报水平。
建立了基于GPM卫星PR雷达的西北东部不同型号C波段地基天气雷达观测一致性评估和订正技术,发展了面向数值预报同化应用的天气雷达数据二级质控技术,实现天气雷达和FY-4A卫星观测数据在区域中尺度模式的同化应用。评估了复杂云分析系统不同湿度调整方案在西北地区的预报效果,厘清了西北地区不同温度环境下相对湿度与垂直速度的统计关系,重建了适合该地区的复杂云分析三步湿度调整方案。
应用效益:发展的西北区域中尺度模式CMA-LZ已成为全省短时临近天气预报业务的重要支撑工具,有效提升了对3~18h对流性回波和局地强降水的预报能力,≥30dBZ回波和≥20mm/h降水预报的TS评分分别平均提升4.8%和4.2%。
工作经历
教育经历