丑士連，劉 娜，邢穎穎，胥珈珈

（1.白山市氣象局，吉林 白山134300；2.中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所，新疆 烏魯木齊830002）

暴雨是中國最主要的災(zāi)害性天氣， 對(duì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)的影響十分巨大。 因此暴雨預(yù)報(bào)和研究是氣象工作者關(guān)注的主要課題之一。 孫力[1-2]等通過對(duì)1956—1990 年暴雨分析發(fā)現(xiàn)，東北冷渦是夏季影響東北地區(qū)的一個(gè)十分重要的天氣系統(tǒng)， 是造成夏季洪水發(fā)生的主要成因。 王曉明[3]等通過40 a汛期暴雨資料， 發(fā)現(xiàn)西太平洋副熱帶高壓后部切變也是夏季影響東北地區(qū)的一個(gè)十分重要的天氣系統(tǒng)， 并通過分型建立天氣概念模型， 給出了預(yù)報(bào)提示。 鐘水新[4]等對(duì)2009 年6 月19 日一次東北冷渦背景下暴雨分析發(fā)現(xiàn)， 造成強(qiáng)對(duì)流天氣的系統(tǒng)具有尺度較小、突發(fā)性強(qiáng)的特點(diǎn)。 馬玉芬[5]等通過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)地形的抬升作用對(duì)暴雨在山脈迎風(fēng)坡一側(cè)的降雨量有明顯的增幅作用，云頂亮溫TBB 能形象直觀地展示出多尺度天氣系統(tǒng)的云系和云型特征[6]。劉正新[7]等發(fā)現(xiàn)山區(qū)暴雨發(fā)生在TBB≤-50 ℃中尺度云團(tuán)邊緣等值線梯度最大區(qū)域。 胡中明[8]等對(duì)2005 年8 月12—14 日吉林省一場區(qū)域性暴雨天氣過程的TBB 圖像特征研究，揭示了西太平洋副熱帶高壓后部切變線上中α 尺度雨團(tuán)在TBB 場上發(fā)生、發(fā)展以及移動(dòng)消亡的規(guī)律和強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)間與落區(qū)的關(guān)系。 劉國強(qiáng)[9]等對(duì)巴州一次短時(shí)強(qiáng)降水過程的中尺度特征分析發(fā)現(xiàn)， 雷達(dá)強(qiáng)回波質(zhì)心在4 km 以下時(shí)，降水效率高。 還有一些氣象專家和學(xué)者[10-19]對(duì)典型的強(qiáng)對(duì)流暴雨系統(tǒng)、 以及東北冷渦暴雨過程做了動(dòng)力診斷、中尺度分析和數(shù)值試驗(yàn)方面的研究，這些工作無疑加深了人們對(duì)暴雨的認(rèn)識(shí)， 同時(shí)也為吉林省暴雨預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的提高起到重要的作用。 本文以2016 年7 月25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)吉林省中部暴雨天氣過程為切入點(diǎn)，在東北冷渦天氣背景下，對(duì)不同尺度的天氣系統(tǒng)疊加和相互作用引發(fā)的暴雨過程進(jìn)行了分析， 發(fā)現(xiàn)東北冷渦背景下物理量特征值與暴雨落區(qū)的關(guān)系和衛(wèi)星云圖、 雷達(dá)產(chǎn)品特征以及短歷時(shí)強(qiáng)降水之間的關(guān)系， 為以后吉林省東北冷渦暴雨定時(shí)、定點(diǎn)暴雨預(yù)警提供依據(jù)。

1 資料與方法

本文暴雨標(biāo)準(zhǔn)為24 h 時(shí)降雨量50～99.9 mm，大暴雨標(biāo)準(zhǔn)為24 h 降雨量100～249.9 mm。 利用2016 年7 月25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)吉林省51 個(gè)區(qū)域自動(dòng)站、1177 個(gè)加密自動(dòng)站、NCEP 1°×1°再分析6 h 資料， 統(tǒng)計(jì)分析暴雨發(fā)生的空間分布特征和短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)段，運(yùn)用天氣動(dòng)力學(xué)診斷的方法，探討東北冷渦影響吉林省產(chǎn)生暴雨過程中環(huán)流形勢演變、水汽、動(dòng)力、地面中尺度特征。時(shí)間全部采用北京時(shí)。

利用FY-2G 衛(wèi)星云圖云頂亮溫TBB 產(chǎn)品追蹤MCS， 通過對(duì)紅外云圖進(jìn)行數(shù)值增強(qiáng)處理選擇合適的底圖以突出其中的對(duì)流云團(tuán)， 根據(jù)中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS 的橢圓率、 面積、TBB 極小值等判定依據(jù)對(duì)影響強(qiáng)降水的中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS 特征進(jìn)行分析；利用吉林省遼源市（125.15°E，42.90°N， 366.3 m）新一代C 波段多普勒天氣雷達(dá)每6 min 體掃產(chǎn)品基數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)跟蹤對(duì)流回波的發(fā)展，遼源市雷達(dá)資料的徑向最大不模糊距離為150 km。

2 降水實(shí)況

2016 年7 月25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)， 吉林省出現(xiàn)暴雨天氣過程，降水持續(xù)近20 h。 由圖1a 可以看到，吉林省中部的四平東部、遼源、吉林和通化北部為暴雨和大暴雨區(qū)， 共有193 鄉(xiāng)鎮(zhèn)暴雨、31 鄉(xiāng)鎮(zhèn)大暴雨。 區(qū)域站最大降水出現(xiàn)在吉林市煙筒山站，24 h 雨量為112.2 mm，吉林市蛟河站次之，為101.5 mm。 降水空間分布特點(diǎn)為：暴雨落區(qū)主要集中在吉林省中部， 且大暴雨落區(qū)主要集中在吉林市的東西兩側(cè)，降水量向南、北兩側(cè)逐漸遞減，降水梯度最大的地區(qū)是由暴雨向大雨過渡區(qū)； 從排名前4 個(gè)區(qū)域站的小時(shí)降水量來看， 最大小時(shí)降水量出現(xiàn)在蛟河站，出現(xiàn)時(shí)間為25 日14—15 時(shí)，雨強(qiáng)為34.1 mm/h，其他3 站也都有短時(shí)強(qiáng)降水（小時(shí)降水量＞20 mm），出現(xiàn)時(shí)間分別集中在16—19 時(shí)和20—22 時(shí)； 超過10 mm 降水時(shí)段主要集中在25 日14 時(shí)—26 日02時(shí)（圖1b）。

3 天氣尺度影響系統(tǒng)及環(huán)流特征

此次降水過程是在500 hPa 兩脊一槽的環(huán)流形勢下產(chǎn)生的， 影響系統(tǒng)分別為200 hPa 高空急流、500 hPa 東北冷渦、副熱帶高壓、850 hPa 低空急流、低空切變和地面黃河氣旋。

3.1 高空影響系統(tǒng)及環(huán)流特征分析

7 月23 日20 時(shí)500 hPa 上， 東亞地區(qū)環(huán)流經(jīng)向度發(fā)展，蒙古高壓脊和中西伯利亞高壓打通疊加，鄂霍次克海至日本島高壓脊向北發(fā)展， 貝加爾湖東側(cè)有低渦生成， 中心強(qiáng)度560 dagpm， 之后逐漸發(fā)展、加深，西太平洋副熱帶高壓較為穩(wěn)定，副高北脊線588 dagpm 等值線維持在40°N 附近。 從圖2a 可以看出，25 日08 時(shí)，該低渦中心位于我國東北地區(qū)北部， 有3 圈閉合等值線， 中心強(qiáng)度加深為556 dagpm， 低渦南部已進(jìn)入我國東北部，-16 ℃冷中心較低渦中心略偏南，溫度槽落后于高度槽，結(jié)合東北冷渦定義，該低渦已成為東北冷渦。此時(shí)西太平洋副熱帶高壓與大陸高壓合并、加強(qiáng)，整體呈東西帶狀分布，副高北脊線北抬至42°N 附近，從而吉林省上空形成了東北冷渦與西太平洋副熱帶高壓南北對(duì)峙的局面；同時(shí)，蒙古高壓脊區(qū)北伸和鄂霍次克海至日本島高壓北挺導(dǎo)致兩高壓脊頂均北伸至65°N 附近，使兩阻塞高壓之間的東北冷渦相對(duì)穩(wěn)定，移動(dòng)緩慢；25 日14 時(shí)起，蒙古高壓脊區(qū)東移，鄂霍次克海至日本島高壓脊區(qū)也東移， 位于朝鮮半島附近副高北脊線快速南退， 導(dǎo)致東北低渦攜帶的中空冷空氣逐漸入侵進(jìn)入吉林省中部，與低空西南暖濕氣流交綏，使低渦前對(duì)流活動(dòng)加強(qiáng)，出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水。

圖1 吉林省2016 年25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)24 h 累計(jì)降水量（a）和排名前4 區(qū)域站小時(shí)降水量（b）

200 hPa 上，伴隨著東亞環(huán)流經(jīng)向度發(fā)展，25 日08 時(shí)高空偏西急流區(qū)位于我國東北部，急流核在內(nèi)蒙古東部，核區(qū)風(fēng)速50～60 m/s，吉林省處在高空偏西急流核入口區(qū)的右側(cè)， 風(fēng)速30～50 m/s，25 日14時(shí)高空偏西急流東移南壓并開始減弱，20 時(shí)50～60 m/s 急流核消失。同時(shí)，25 日08 時(shí)高空為正散度區(qū)，并持續(xù)到20 時(shí)（圖2a~2c），高空輻散，為強(qiáng)降水提供動(dòng)力抽吸條件，為14—23 時(shí)的短時(shí)強(qiáng)降水提供了動(dòng)力條件。

3.2 海平面氣壓場和低層風(fēng)場特征

此次暴雨過程中，海平面氣壓場的鋒面、低層風(fēng)場切變線等中尺度系統(tǒng)與暴雨落區(qū)有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。25 日08 時(shí)的海平面氣壓場（圖3a）上，黃河氣旋生成于黃河下游地區(qū)，出現(xiàn)了明顯的冷暖峰，地面暖鋒已進(jìn)入遼寧省中部， 隨著黃河氣旋東移，14—20時(shí)，地面暖鋒區(qū)進(jìn)入吉林省中部，短時(shí)強(qiáng)降水也出現(xiàn)在吉林省中部地區(qū)， 與地面暖鋒位置基本吻合；850 hPa 風(fēng)場的暖式切變與地面暖鋒位置重疊，25 日08—14 時(shí)，850 hPa 低空西南急流由渤海灣附近北上至吉林中西部，急流頭抵達(dá)我省東南部，西南急流北部出現(xiàn)了東風(fēng)，形成西南—東南向的暖鋒式切變，東風(fēng)風(fēng)速增強(qiáng)為急流，暖鋒式切變加強(qiáng)并于14 時(shí)進(jìn)入到吉林省中部地區(qū)，14 時(shí)之后短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生，短歷時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生在850 hPa 暖鋒式切變右側(cè)的地面暖鋒區(qū)中。 地面暖鋒區(qū)與850 hPa 暖鋒式切變區(qū)位置基本重疊， 短時(shí)強(qiáng)降水落區(qū)出現(xiàn)在地面暖鋒區(qū)與850 hPa 暖鋒式切變區(qū)內(nèi)， 短時(shí)強(qiáng)降水伴隨低層暖鋒式切變的加強(qiáng)而加強(qiáng)， 與低空急流強(qiáng)度和維持時(shí)間密切相關(guān)。

4 物理量特征

4.1 中低層干冷空氣下沉抬升作用

圖2 2016 年7 月25—26 日500 hPa 高度場（實(shí)粗線，單位:dagpm）、200 hPa 急流（陰影，單位:m/s）、散度場（細(xì)線，單位:10-6 s-1）

壽紹文[20]研究表明，來自高層穩(wěn)定環(huán)境的高位渦氣流侵入低層不穩(wěn)定環(huán)境后渦度增大， 會(huì)促進(jìn)氣旋的發(fā)生和發(fā)展，有利于引發(fā)暴雨或強(qiáng)對(duì)流天氣?？梢?，高層干冷空氣的侵入對(duì)強(qiáng)降水具有觸發(fā)作用。此次暴雨過程中強(qiáng)降水的發(fā)生與干冷空氣下沉有直接關(guān)系。從圖4a 蛟河站（127.33°E，43.70°N，294.5 m）25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)冷暖平流和垂直運(yùn)動(dòng)的垂直分布來看，14 時(shí)，600～750 hPa 為明顯冷平流，同時(shí)也為正速度區(qū)，即以下沉運(yùn)動(dòng)為主，說明在蛟河站的中低空，有冷空氣下沉活動(dòng)；從圖4b 的相對(duì)濕度和風(fēng)的垂直分布可以看出，14 時(shí)，650 hPa 之上相對(duì)濕度超過80%，為相對(duì)濕空氣，700～900 hPa 以下相對(duì)濕度均低于60%，為相對(duì)干空氣，對(duì)應(yīng)的風(fēng)為偏西風(fēng)，風(fēng)速小于12 m/s，到20 時(shí)，風(fēng)場轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，整層相對(duì)濕度均大于90%，為濕空氣。 綜合蛟河站14 時(shí)的溫度平流、垂直運(yùn)動(dòng)和相對(duì)濕度，發(fā)現(xiàn)中低層有干冷空氣下沉活動(dòng)，造成暖濕氣流抬升。隨著暖濕氣流的抬升，冷暖交綏，促使強(qiáng)降水的發(fā)生。

4.2 850 hPa 水汽通量和風(fēng)場

圖3 海平面氣壓場（單位:hPa）和850 hPa 風(fēng)場（單位:m/s）

圖4 蛟河站7 月25 日08 時(shí)—26 日08 時(shí)溫度平流（陰影，單位：K/s）、垂直運(yùn)動(dòng)（實(shí)線，單位：10-2 s-1）

從低層的水汽通量、風(fēng)場的水平分布看，此次天氣的水汽主要來源于西太平洋和南海，沿西南氣流，經(jīng)我國南方、再由華北地區(qū)，最后進(jìn)入吉林省中部。從850 hPa 的水汽通量和流場分析，暴雨過程前期，西太平洋和南海水汽在西南氣流的作用下， 進(jìn)入我國南方地區(qū)，導(dǎo)致該區(qū)域的水汽通量快速增大，之后隨著西太平洋副熱帶高壓與大陸高壓合并， 西南氣流加強(qiáng)成為西南急流， 南方水汽再向華北地區(qū)輸送和匯聚，到25 日14 時(shí)（圖5a），西南急流已進(jìn)入到吉林省中部，水汽通量中心略滯后于急流頭部，位于遼寧省中東部，中心值為22 g·（cm·hPa·s）-1，在山東中部同樣存在一個(gè)水汽通量大值中心， 之后急流繼續(xù)發(fā)展、加強(qiáng)，到20 時(shí)，西南急流頭部已移出吉林省， 水汽通量中心值增加到27 g·（cm·hPa·s）-1，并進(jìn)入吉林省中西部（圖5b）。 從水汽通量散度分析，25 日14 時(shí)，水汽輻合區(qū)位于吉林省中西部，中心位于四平東部，中心強(qiáng)度為-80×10-6g·（cm2·hPa·s）-1（圖5c），到20 時(shí)，吉林省除了其西北部，其他地區(qū)均處于水汽輻合區(qū)當(dāng)中，輻合中心位于吉林市北部，中心強(qiáng)度-140×10-6g·（cm2·hPa·s）-1（圖5d）。所以西南急流攜帶暖濕空氣在吉林省中部集中， 水汽通量迅速增大， 隨后豐沛的水汽在高空抽吸作用和抬升共同作用下，充足的水汽產(chǎn)生了強(qiáng)烈輻合，使得過程中發(fā)生強(qiáng)降水，從而達(dá)到暴雨和大暴雨。

5 中尺度特征

5.1 地面風(fēng)場輻合和地形抬升

25 日08 時(shí)地面風(fēng)場填圖中（圖6a），煙筒山北部為偏東風(fēng)，南部為偏南風(fēng)，所以在吉林市的北部存在偏東—偏南向風(fēng)切變， 而此時(shí)地面低壓中心位于遼寧省中北部；25 日14 時(shí)，遼源南、吉林市南部均為一致的偏南風(fēng)，而在遼源和吉林市的北側(cè)，為偏東或偏北風(fēng)，所以在遼源、吉林市的中部，為明顯的對(duì)頭風(fēng)，同時(shí)在遼源北部為風(fēng)向輻合中心（圖6b），說明地面低壓中心已進(jìn)入到吉林省中部。所以，當(dāng)出現(xiàn)地面低壓和地面輻合線時(shí)，有利于地面水汽的抬升，為之后的短歷時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生提供動(dòng)力條件。另外，從圖中的高精度地形可以看到， 從遼源到吉林市站開始，為吉林哈達(dá)嶺前緣，特別是蛟河站，處在吉林哈達(dá)嶺的迎風(fēng)坡， 當(dāng)大尺度的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)進(jìn)入該區(qū)域時(shí)，受地形抬升作用的影響，會(huì)加強(qiáng)大尺度的上升運(yùn)動(dòng)，促進(jìn)強(qiáng)對(duì)流的發(fā)生。

所以，地面風(fēng)場輻合和地形抬升作用，都有利于低空氣流的輻合與抬升，氣流垂直上升加強(qiáng)，從而有利于觸發(fā)中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS 發(fā)生、發(fā)展和加強(qiáng)。

5.2 中尺度云圖TBB 分析

圖5 850 hPa 水汽通量（陰影，單位:g·（cm·hPa·s）-1）、水平風(fēng)（矢量，單位:m/s）（a，b）和水汽通量散度（陰影，單位:10-6 g·（cm2·hPa·s）-1）、水平風(fēng)（矢量，單位:m/s）（c，d）

圖6 25 日08 和14 時(shí)吉林省中南部地面風(fēng)場填圖

受常規(guī)觀測資料時(shí)空分辨率的限制， 無法獲取短歷時(shí)強(qiáng)對(duì)流過程中中小尺度天氣系統(tǒng)的演變特征，而高分辨率的云圖資料恰好能彌補(bǔ)這一缺點(diǎn)。從此次降水過程的FY-2G 紅外云圖云頂亮溫TBB 變化來看，可推斷出一共有3 個(gè)中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS影響吉林省中部地區(qū)， 影響時(shí)間分別為25 日14—17 時(shí)，17—20 時(shí)和20—23 時(shí)。 25 日14 時(shí)，一面積1.5×105km2、 橢圓率0.36、TBBmin為-60 ℃中α 尺度MCS 進(jìn)入遼源西部， 即MαCS1；15 時(shí)，MαCS1從遼源西部移至煙筒山和磐石西部， 面積增加到2.1×105km2、 橢圓率下降到0.26，TBBmin前部升高到-56 ℃，后部降低至-64 ℃（圖7a），MαCS1發(fā)展到最強(qiáng)盛期，16 時(shí)，MαCS1分裂為3 部分， 其中一部分位于煙筒山、磐石站上空地區(qū)，TBBmin值為-52 ℃，17 時(shí)MαCS1消失。 在16—17 時(shí)， 煙筒山站出現(xiàn)短歷時(shí)強(qiáng)降水，TBBmin是先達(dá)到-52 ℃后在原地快速升高，說明該時(shí)段為對(duì)流減弱階段。18 時(shí)，在遼源南部，存在一個(gè)面積4×104km2、橢圓率0.40，TBBmin-56 ℃的中β 尺度的MCS，磐石站TBBmin＞-32 ℃（圖7b），到19 時(shí)，磐石站已位于MβCS2TBBmin-52 ℃邊緣區(qū)，TBB 等值線較為密集。 相應(yīng)地，在18—19 時(shí)磐石地區(qū)出現(xiàn)短歷時(shí)強(qiáng)降水，TBBmin由-32 ℃快速降低到-52 ℃的過程中，為對(duì)流發(fā)展的階段。20 時(shí)，在遼寧省東邊界出現(xiàn)面積7×104km2、 橢圓率0.24，TBBmin達(dá)到-68 ℃，該云團(tuán)屬于中α 尺度的MCS， 即MαCS3，21 時(shí)，MαCS3面積增加到1×105km2、 橢圓率0.34，TBBmin升高到-64 ℃，遼源站TBBmin不僅降低到-56 ℃，而且為TBB 等直線密集區(qū)， 磐石站東部已位于TBBmin-52 ℃區(qū)， 但TBB 等值線密集度明顯低于遼源站（圖7c），22 時(shí)， 遼源站的TBBmin仍為-56 ℃，且-56 ℃區(qū)域范圍擴(kuò)大，但TBB 等值線密集程度較21 時(shí)明顯降低（圖7d），23 時(shí)對(duì)流云圖南下至吉林省東南部，遼源站TBBmin升高到-32 ℃。 在21—22時(shí)遼源站上空TBB 等值線密集度降低，說明該時(shí)段處于對(duì)流發(fā)展階段，特別是到22 時(shí)，TBBmin-56 ℃區(qū)域變大， 也說明是對(duì)流發(fā)展階段， 出現(xiàn)短歷時(shí)強(qiáng)降水，但22—23 時(shí)，雖開始有對(duì)流云團(tuán)，但由于其快速移出，未造成大的降水量。

通過分析， 發(fā)現(xiàn)對(duì)流單體都是生成于西南急流區(qū)中， 然后向吉林省中部輸送， 形成類似“列車效應(yīng)”，遼源站、磐石站短歷時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生在對(duì)流云團(tuán)發(fā)展過程中，與之相對(duì)應(yīng)的是TBB 等值線由密集變得相對(duì)稀疏， 而煙筒山站則發(fā)生在對(duì)流云團(tuán)減弱過程中，與之相對(duì)應(yīng)是TBBmin值快速升高，兩者相似點(diǎn)在于前者TBBmin不高于-52 ℃，而后者從-52 ℃開始升高，所以-52 ℃是短歷時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的臨界值，而且當(dāng)TBBmin＞-48 ℃之后，MCS 趨于消失；同時(shí)MCS的橢圓率＞0.2 時(shí)，才能保持MCS 的維持與發(fā)展。

5.3 雷達(dá)分析

天氣雷達(dá)具有較高的時(shí)空分辨率， 是分析中尺度垂直結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等信息的有利手段。遼源站c 波段新一代天氣雷達(dá)與煙筒山站、磐石站、蛟河站直線距離分別為87、79、201 km，能夠?qū)|源、煙筒山和磐石站18—19 時(shí)（磐石），20—22 時(shí)（煙筒山、遼源）發(fā)生的中尺度垂直結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度等信息進(jìn)行有效判斷。

通過對(duì)25 日組合反射率因子（CR）和1.5°仰角徑向速度（V）演變過程，可以看出，18:11 磐石西南部出現(xiàn)一片積層混合降水回波， 積狀云回波居于中心，層狀云分布于四周，整體面積小于4×104km2（圖8a）， 說明該積層混合降水回波為一個(gè)中β 尺度對(duì)流單體，最強(qiáng)回波為48 dBZ，通過其垂直剖面，發(fā)現(xiàn)最大回波質(zhì)心在2~3 km。 該雷達(dá)產(chǎn)品與衛(wèi)星云圖7b 中的MCS 云團(tuán)相對(duì)應(yīng)； 徑向速度場上低層為西南風(fēng)且有超低空急流，中高層為偏西風(fēng)（圖8c），這對(duì)于水汽輸送非常有利；同時(shí)，在30 km 速度區(qū)內(nèi)，負(fù)速度區(qū)的面積大于正速度區(qū)的面積， 說明低層為輻合；在東豐西側(cè)，負(fù)速度為-14 m/s，而磐石西側(cè)正速度＜10 m/s， 說明磐石西側(cè)的低層有速度的輻合，整體說明低空輻合抬升明顯， 有利于短歷時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生。 21:00 遼源西側(cè)出現(xiàn)一片積層混合降水回波，積狀云回波居于中心，回波區(qū)內(nèi)面積＜4×104km2（圖8b），說明該積層混合降水回波為一個(gè)中β 尺度對(duì)流單體，對(duì)比衛(wèi)星云圖圖8c，云團(tuán)所在的吉林省位置所占的比重較小，故可以視為中β 尺度對(duì)流單體；最強(qiáng)回波為40 dBZ，通過其垂直剖面，發(fā)現(xiàn)最大回波質(zhì)心在2 km；徑向速度場上低層為西南風(fēng)且負(fù)速度中心速度出現(xiàn)模糊， 相對(duì)應(yīng)的正速度區(qū)為正24.6 m/s，說明有超低空急流，且存在速度的輻合，速度零線呈“S”型（圖8d），說明低空為暖平流，所以低空西南急流不光對(duì)水汽輸送有利， 還有利于水汽的輻合抬升。 21:50，徑向速度在柳河西側(cè)的負(fù)速度區(qū)中出現(xiàn)正速度區(qū)， 此為逆風(fēng)區(qū)， 該區(qū)域出現(xiàn)于21:45，21:50 范圍最大，到21:55 消散。 逆風(fēng)區(qū)的出現(xiàn)，說明該地區(qū)有中尺度系統(tǒng)的輻合加強(qiáng)，有利于短歷時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生， 遼源站加密站降水也證實(shí)了這一觀點(diǎn)。

圖7 25 日MCS 演變過程（單位:℃）

圖8 25 日組合反射率因子CR（a，b）和1.5°仰角徑向速度V（c，d）演變

通過以上分析可以發(fā)現(xiàn)， 吉林省處在西南暖濕急流當(dāng)中，存在著明顯的風(fēng)速輻合，有利于暖濕空氣抬升；當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)回波低質(zhì)心結(jié)構(gòu)特征時(shí)，即使持續(xù)時(shí)間較短，但由于降水強(qiáng)度較大，也能達(dá)到短歷時(shí)強(qiáng)降水標(biāo)準(zhǔn)； 當(dāng)逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn)時(shí)， 也意味著有強(qiáng)降水的發(fā)生。

6 結(jié)論

利用NCEP 1°×1°再分析資料、FY-2G 衛(wèi)星云圖、多普勒C 波段天氣雷達(dá)以及吉林省區(qū)域自動(dòng)站和加密自動(dòng)站資料， 運(yùn)用統(tǒng)計(jì)分析和天氣動(dòng)力學(xué)診斷的方法， 綜合分析2016 年7 月25—26 日吉林省暴雨天氣過程，得出如下結(jié)論：

（1）此次暴雨過程出現(xiàn)東北冷渦天氣背景下，25日14—22 時(shí)的短時(shí)強(qiáng)降水大部分由東北低渦前部局地對(duì)流活動(dòng)的加強(qiáng)觸發(fā)MCS 生成。 500 hPa 為兩脊一槽形勢， 受西太平洋副熱帶高壓阻擋東北冷渦較為穩(wěn)定，吉林省位于東北冷渦前沿的西南氣流中，850 hPa 西太平洋副熱帶高壓西側(cè)的西南急流直達(dá)吉林省中南部， 在其北端產(chǎn)生西南—東南向暖鋒式切變，并與地面黃河氣旋暖鋒區(qū)相對(duì)應(yīng)，短時(shí)強(qiáng)降水落區(qū)出現(xiàn)在地面暖鋒區(qū)與850 hPa 暖鋒式切變區(qū)內(nèi)。

（2）此次暴雨的水汽主要源自于西太平洋和南海，由西南氣流遠(yuǎn)距離的輸送至吉林省中部， 暴雨區(qū)上空有較強(qiáng)的水汽輸送和水汽輻合， 中低層有干冷空氣下沉活動(dòng)，造成暖濕氣流抬升。隨著暖濕氣流的抬升，冷暖交綏，促使強(qiáng)降水的發(fā)生。

（3）通過紅外云圖對(duì)中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS 的橢圓率、面積、TBB 極小值等識(shí)別，發(fā)現(xiàn)對(duì)流單體都是生成于西南急流上， 然后沿西南-東北向向吉林省中部輸送，形成類似“列車效應(yīng)”；當(dāng)TBB 等值線由密集變得相對(duì)稀疏或TBBmin值由≤-52 ℃快速升高，就有可能發(fā)生短時(shí)強(qiáng)降水，所以在實(shí)際業(yè)務(wù)中著重關(guān)注TBBmin-52 ℃和等值線變化。

（4）通過雷達(dá)反射率產(chǎn)品，能夠很好地判斷對(duì)流性降水，當(dāng)出現(xiàn)強(qiáng)回波低質(zhì)心結(jié)構(gòu)特征時(shí)，即使持續(xù)時(shí)間較短，但降水強(qiáng)度較大，也能達(dá)到短歷時(shí)強(qiáng)降水標(biāo)準(zhǔn)；通過徑向速度，可以很好地判斷冷暖平流和風(fēng)速輻合區(qū)，當(dāng)逆風(fēng)區(qū)出現(xiàn)時(shí)，意味著有中尺度對(duì)流的發(fā)生與發(fā)展，一定伴隨著短歷時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生。