徐 玥，張桂華，孟瑩瑩，張禮寶

（黑龍江省氣象臺，黑龍江 哈爾濱150030）

暖區(qū)暴雨因其具有熱帶氣團性質(zhì)，降雨效率高，影響范圍小，容易造成局地內(nèi)澇，山體滑坡、泥石流等災(zāi)害。大多數(shù)暖區(qū)暴雨缺乏明顯的天氣尺度擾動，是預(yù)報的重點和難點。陳翔翔等[1]將華南暖區(qū)暴雨分為切變線型、低渦型和偏南風(fēng)風(fēng)速前邊輻合型3類。暴雨輻合中心均在850 hPa以下的低層，有較大的濕度梯度。張曉美、伍志方等[2-5]對華南暖區(qū)暴雨的中尺度特征和可預(yù)報性進行了研究，暖區(qū)暴雨與中尺度對流系統(tǒng)的不斷生消有關(guān)，雷暴出流和邊界層暖濕氣流形成的輻合線又觸發(fā)新生單體等地面中尺度風(fēng)場可能是暖區(qū)暴雨對流系統(tǒng)形成和發(fā)展的觸發(fā)機制。近些年，北方暖區(qū)暴雨的研究逐漸增多。諶蕓、孫軍等[6-10]對北京“7·21”暴雨過程中暖區(qū)降水特征進行了分析，趙慶云等[11-13]認(rèn)為低空急流激發(fā)對流云帶發(fā)展、加強，低層垂直風(fēng)切變和超低空急流在對流觸發(fā)和維持中可能有重要作用，200 hPa顯著分流區(qū)“抽吸作用”等深厚垂直上升運動是暴雨形成的動力機制，弱冷平流與暖平流作用增加了大氣不穩(wěn)定性。

我國暖區(qū)暴雨多出現(xiàn)在華南。黑龍江處于亞洲中高緯，主要有暖鋒鋒生、東北低渦、西風(fēng)帶低槽與副熱帶高壓結(jié)合、臺風(fēng)等[14-15]等暴雨類型。綜合看來，黑龍江各類暴雨都需要有冷空氣參與，冷暖空氣交匯是產(chǎn)生暴雨的主要原因。對于沒有明顯冷空氣影響下的暖區(qū)暴雨較少出現(xiàn)，缺乏預(yù)報經(jīng)驗。

2014年7月19日19—24時，黑龍江西部出現(xiàn)冷鋒前部的暖區(qū)強降水，本文利用多源資料從降水特點、環(huán)境條件及中尺度對流系統(tǒng)演變等方面對克山“7·19”暴雨成因進行綜合分析，加深黑龍江暖區(qū)降水機理的理解，提高此類天氣的預(yù)報能力。

1 天氣概況及特點

2014年7月19日19—23時，齊齊哈爾克山縣自北向南出現(xiàn)強降水，全縣有8個鄉(xiāng)鎮(zhèn)出現(xiàn)暴雨，4個鄉(xiāng)鎮(zhèn)大暴雨。降水自19日18時開始，20日01時基本結(jié)束，持續(xù)7 h，暴雨落區(qū)集中在齊齊哈爾北部的訥河、克山、依安和拜泉東部，其中克山降水強度和持續(xù)時間均最大。

此次過程分2個階段：第一階段，20—22時克山北部局地強降水，最大累積雨量為162.8 mm，最大小時雨強95.3 mm/h，均出現(xiàn)在曙光鄉(xiāng)；第二階段，21—23時強降水位于克山南部，最大累積雨量141.2 mm（西河），最大小時雨強 81.1 mm/h（西聯(lián)鄉(xiāng)）。從降水落區(qū)和雨強變化（圖1）來看，此次強降水過程具有明顯的局地性、極端性和突發(fā)性，為中尺度對流系統(tǒng)中超級單體產(chǎn)生的強降水。

強降水過程中伴隨有雷暴大風(fēng)出現(xiàn)，23時地面風(fēng)速為9 m/s，3個區(qū)域站觀測到極大風(fēng)速為20 m/s。強降水過后，西河、古城部分村屯在23時左右出現(xiàn)龍卷，其中，古城23：06極大風(fēng)速為25 m/s。強降雨、雷暴大風(fēng)和龍卷導(dǎo)致克山縣11個鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)生不同程度的洪澇和風(fēng)災(zāi)，造成大面積農(nóng)作物受災(zāi)，大量房屋、公共設(shè)施損壞，人畜傷亡。

圖1 2014年7月19日20時—20日02時雨強分布

圖2 7月19日20時環(huán)流形勢（a為500 hPa等高線和風(fēng)場，b為850 hPa等溫線和風(fēng)場，五角星為暴雨落區(qū)）

2 暖區(qū)暴雨的環(huán)流特征

此次暖區(qū)降水發(fā)生在“北低南高”的環(huán)流形勢下，副熱帶高壓（以下簡稱副高）北上是暖區(qū)降水的重要環(huán)流形勢，邊界層輻合與高空急流和輻散場耦合是觸發(fā)機制。

2.1 環(huán)流形勢

19日西西伯利亞冷空氣東移與極地南下冷空氣在55°N交匯形成冷渦（圖2），副高588線北上到達45.7°N，克山位于副高外圍580 dagpm附近。副高和冷渦在黑龍江西部對峙，500 hPa西風(fēng)加強，風(fēng)速≥20 m/s，強降水位于500 hPa急流軸左側(cè)。850 hPa風(fēng)速增大，偏西風(fēng)與西南風(fēng)切變線位于嫩江南部，呈冷式切變線結(jié)構(gòu)，但冷平流較弱，切變線東側(cè)為與超低空急流相伴的暖濕舌，850 hPa為暖脊控制，為暖區(qū)強降水，對流在暖濕舌頂部觸發(fā)。925 hPa超低空急流建立。

20時地面低壓中心位于黑龍江西北部，冷鋒位于內(nèi)蒙古小二溝，暖鋒在俄羅斯境內(nèi)，黑龍江為冷暖鋒間暖區(qū)。雷暴觸發(fā)地在訥河附近，大興安嶺山前迎風(fēng)坡，地面上為偏南風(fēng)與東南風(fēng)輻合，距離小二溝約100 km（圖3）。地面與850 hPa輻合氣流在地形抬升作用下觸發(fā)抬升對流。

與850 hPa暖脊配合，地面冷鋒前部為向北伸展的暖濕舌，中尺度對流系統(tǒng)沿暖濕舌頂部的輻合線發(fā)展。暖舌頂部具有暖鋒特征，水平尺度約100 km（圖 3）。

此次過程中500~850 hPa均為暖脊控制。降水過程中，850 hPa暖脊北上，促使等溫線加強，呈現(xiàn)暖鋒鋒生的特點。強降水出現(xiàn)在850 hPa上18℃等溫線附近的暖脊中，地面冷鋒前部的暖區(qū)，距離暖鋒距離超過200 km（圖3），并且低層沒有明顯冷空氣入侵。

由溫度平流垂直剖面可知，暖平流出現(xiàn)在600 hPa以下并逐漸增大，而500 hPa附近有弱冷平流，強降水過程中冷暖平流均增大，垂直不穩(wěn)定增加，但仍以低層暖平流為主。

圖3 地面鋒面與23時地面等溫線（25℃）和風(fēng)場分布（黃色圓圈：對流新生區(qū)；：暴雨落區(qū)；：龍卷）

2.2 高、低空急流

高低空急流對強降水的產(chǎn)生有重要作用，尤其是超低空急流。19日08—20時高低空風(fēng)速增大，925 hPa中心風(fēng)速達16 m/s，達到超低空急流標(biāo)準(zhǔn)。急流從渤海輸送水汽北上，暴雨落區(qū)位于超低空急流頭部。850 hPa風(fēng)速增加后，急流中心位置偏北，暴雨區(qū)處于急流后部，齊齊哈爾與嫩江兩站間存在風(fēng)速輻合。925 hPa超低空急流頭部、850 hPa西南風(fēng)和500 hPa西風(fēng)急流交匯處。超低空急流增強了水汽條件和位勢不穩(wěn)定，增強了低層垂直風(fēng)切變，降低自由對流高度，有利于強降水和龍卷的發(fā)展。急流交匯區(qū)有利于形成深厚的上升運動。

20時200 hPa高空急流東移，黑龍江西部為高空流場輻散區(qū)，高空急流出口區(qū)左前側(cè)與加強的超低空急流耦合促使中尺度對流系統(tǒng)快速發(fā)展，誘發(fā)強降水。

20日08時200 hPa高空急流西退，而低空急流東移減弱，高低空耦合和水汽輸送消失，因此降水快速結(jié)束。高低空急流的耦合是促使對流迅猛發(fā)展的主要因素，耦合的快速消失也是強降水快速結(jié)束的重要原因。

2.3 地形作用

此次過程中，地形對強降水的觸發(fā)有重要作用。強對流觸發(fā)在松嫩平原北部，小興安嶺迎風(fēng)坡。地面的暖濕區(qū)與平原邊界吻合（圖3），呈向南開口的“喇叭”狀，低層暖濕空氣輸送至松嫩平原后，在夾角區(qū)聚積。地面風(fēng)場與地形走向一致，西南風(fēng)、偏南風(fēng)與東南風(fēng)的輻合區(qū)也在夾角處。風(fēng)向輻合抬升暖濕空氣，觸發(fā)對流發(fā)展。觸發(fā)后的對流系統(tǒng)東移在小興安嶺山脈作用下抬升?？松礁浇匦螢橹虚g高四周低，該處有沿山谷的氣旋式環(huán)流，并且持續(xù)時間較長。大、小興安嶺與松嫩平原的特殊地形是該處出現(xiàn)強降水的重要原因之一。

圖4 水汽通量散度（陰影）和垂直速度（線條）沿125.5°E垂直剖面（a為19日20時，b為20日02時）

3 水汽條件

水汽是產(chǎn)生短時強降水的重要條件，尤其低層濕空氣有利于對流發(fā)展[16]。08—20時伴隨副高北上整層大氣比濕增加，700 hPa以下增濕顯著，850 hPa最強，地面比濕超過16 g/kg，濕層深厚。500 hPa濕度增幅小，“上干下濕”增強，位勢不穩(wěn)定增大（圖4）。

地面濕度也有明顯增強。降水開始前地面露點由20℃增至22℃。地面上西南風(fēng)、偏南風(fēng)、東南風(fēng)和偏東風(fēng)的輻合中心，有利于暖濕空氣向暴雨區(qū)集中，強對流沿地面輻合線發(fā)展。

低層比濕的快速增長源于超低空急流將渤海灣水汽向北輸送。925 hPa超低空急流與水汽通量中心吻合，水汽通量增大。水汽通量散度垂直分布表明（圖4），強降水落區(qū)（48°N）附近為深厚的水汽輻合區(qū)。 20時600~900 hPa為水汽輻合層，輻合中心在800 hPa附近，并與上升速度中心相對應(yīng)，有利于水汽的凝結(jié)抬升。水汽輻合和垂直上升運動繼續(xù)增強，14日02時水汽輻合中心和上升速度中心南移，強度分別達到-4×10-5g·（s·hPa·cm2）-1和-60×10-5hPa·s-1，水汽輻合和抬升運動均達到最強，但是水汽輻合中心在850 hPa附近，而上升速度中心位于600~700 hPa，二者逐漸分離，水汽垂直輸送和凝結(jié)作用逐漸減小。

另外，在低層水汽通量輻合增強的同時，北部水汽通量輻散也進一步加大，致使48°N附近低層水汽梯度明顯增強。地面相鄰兩站間形成24℃和20℃的露點差，強降水出現(xiàn)在露點高值區(qū)附近。

4 不穩(wěn)定條件

4.1 條件性位勢不穩(wěn)定

齊齊哈爾探空顯示大氣層結(jié)為條件性位勢不穩(wěn)定。假相當(dāng)位溫垂直剖面（圖5）表明，50°N以南600 hPa以下為伴有暖平流的高能區(qū)，高能舌在800 hPa以下并向北伸展，48°N附近為低值區(qū)，19日20時—20日02時能量鋒區(qū)和暖平流逐漸增強，暖平流中心分別在900、850和700 hPa附近，450 hPa附近冷平流增強，中層冷空氣入侵使不穩(wěn)定進一步增大。低層暖濕空氣的強烈輸送形成能量鋒區(qū)，為強降水提供了水汽和不穩(wěn)定能量，強降水出現(xiàn)在鋒區(qū)高能一側(cè)的暖區(qū)中，低層為強暖平流。700 hPa和950 hPa假相當(dāng)位溫垂直溫差由20時的-8 K，增大至02時的-16 K。

位勢不穩(wěn)定層結(jié)的建立主要取決于高低層水汽和熱量平流的差異。低層強暖平流和水汽通量輻合，使得“上干冷下暖濕”特征加強，位勢不穩(wěn)定增大。

4.2 逆溫層

由于低層強水汽和熱量輸送，20時齊齊哈爾800 hPa出現(xiàn)逆溫層。逆溫層以下相對濕度大，強對流發(fā)展所需的能量得以累積。按最低逆溫層訂正后，齊齊哈爾站CAPE由2 536.7 J/kg降至1 278.9 J/kg，CIN由34.9 J/kg增至54 J/kg，不穩(wěn)定能量明顯降低，可見，逆溫層可使大氣不穩(wěn)定能量增加一倍。

4.3 關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)

齊齊哈爾探空關(guān)鍵參數(shù)表明（表1），20時大氣環(huán)境有利于強對流出現(xiàn)。CAPE達2 536.7 J/kg，CIN降至 34.9 J/kg，LI＜-5，K 指數(shù)達 34 ℃，LFC 和 LCL降至850 hPa以下，暖云層增厚，降水效率增大[17]。研究表明，低層露點高、抬升凝結(jié)高度低以及低空急流的存在有利于出現(xiàn)短時強降水，而低抬升凝結(jié)高度和低空急流也是龍卷的參考指標(biāo)。

表1 2014年7月19日齊齊哈爾探空關(guān)鍵物理量參數(shù)

圖5 假相當(dāng)位溫（線條）和溫度平流（陰影）沿125.5°E垂直剖面（a為19日20時，b為20日02時）

4.4 垂直風(fēng)切變

垂直風(fēng)切變是判斷對流強弱和持續(xù)時間的重要指標(biāo)[18]，弱的垂直風(fēng)切變可以減小水滴的蒸發(fā)以提高降水效率[19]，強垂直風(fēng)切變?nèi)菀讓?dǎo)致中氣旋形成，導(dǎo)致對流系統(tǒng)有更長的生命史[20]。

嫩江和齊齊哈爾各高度垂直風(fēng)切變表明（表2），強降水開始前各高度垂直風(fēng)切變均有所增強，暖區(qū)中（齊齊哈爾）垂直風(fēng)切變明顯強于輻合區(qū)（嫩江），且增幅最大。20時，嫩江0~3 km和0~6 km達到中等以上垂直風(fēng)切變，有利于風(fēng)暴組織性增強，產(chǎn)生短時強降水。齊齊哈爾0~1 km垂直風(fēng)切變快速增至8.7×10-3s-1，發(fā)展中的中尺度對流系統(tǒng)隨地面輻合線南移靠近齊齊哈爾時低層風(fēng)切變增大，十分有利于出現(xiàn)伴有龍卷的超級單體風(fēng)暴。0~3 km和0~6 km垂直風(fēng)切變大，不利于出現(xiàn)強降水。

表2 嫩江和齊齊哈爾垂直風(fēng)切變 10-3s-1

5 中尺度對流系統(tǒng)特征分析

雷達反射率因子和徑向速度演變表明，地面輻合線附近不斷有對流單體生消合并形成中尺度對流雨帶，雨帶具有明顯的后向傳播、準(zhǔn)靜止和“列車效應(yīng)”等特點，從而產(chǎn)生局地強降水。中尺度對流系統(tǒng)的維持發(fā)展與暖平流與“冷池”發(fā)展有關(guān)。

5.1 雷達回波演變

前期，黑龍江上游黑河附近的暖鋒上有云團發(fā)展。18時，地面風(fēng)場輻合中心位于訥河，地面風(fēng)場輻合觸發(fā)對流。19時莫旗西南部為西南風(fēng)、偏南風(fēng)與偏東風(fēng)的輻合中心，對流單體沿輻合區(qū)發(fā)展，新生單體隨平均風(fēng)東移，雨帶走向與移動方向平行，“列車效應(yīng)”致訥河18—19時小時降水量達72 mm。

20時超低空急流北上，地面偏南風(fēng)風(fēng)速加大，雨帶回波呈弓形向北凸起（圖6），回波東部地面暖中心和輻合線處有多單體塊狀回波發(fā)展加強，對流單體高6~7 km，質(zhì)心超過50 dBZ，高2~3 km，表現(xiàn)為低質(zhì)心的熱帶型降水回波特征，降水效率高。合并后的塊狀回波呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)。準(zhǔn)靜止特征與地面中尺度輻合線穩(wěn)定少動有關(guān)。區(qū)域站風(fēng)場顯示（圖8），克山北部存在γ中尺度氣旋性環(huán)流，該環(huán)流為地形性環(huán)流，持續(xù)時間長，導(dǎo)致環(huán)流北部輻合線穩(wěn)定維持。強降水從20：20開始持續(xù)至21：40，80 min內(nèi)降水量達161.3 mm，20—21時最大雨強達95.3 mm/h。隨后，回波向東移入地面冷池，風(fēng)場輻合消失，系統(tǒng)迅速減弱。

圖6 2014年7月19日強降水雷達回波特征（白色圓圈為第一階段強降水落區(qū)，白色矩形為第二階段強降水和龍卷落區(qū)）

在北部強降水發(fā)生時，雨帶沿南側(cè)輻合線發(fā)展形成近東西向的回波帶。莫旗南部輻合區(qū)不斷有單體新生，在回波上表現(xiàn)為西南向的后向傳播，雨帶整體沿地面輻合線向東南方移動。22時雨帶達到最強，長120 km，寬30 km，回波頂高8 km，單體質(zhì)心達57.5 dBZ，質(zhì)心高4 km，質(zhì)心較北部回波高，呈弱傾斜結(jié)構(gòu)，回波帶具有冷鋒特征。21：30—22：45強降水出現(xiàn)在雨帶東側(cè)，最大降水量達141.1 mm，“列車效應(yīng)”產(chǎn)生強降水。此時，北部對流的暖濕輸送被切斷，也是北部降水迅速減弱的原因之一。

圖7 1.5°仰角徑向速度（圓圈：對應(yīng)冷池的正速度區(qū)；方框：0.5°仰角中氣旋特征）

5.2 徑向速度特征

低空急流、地面冷池和輻合線在雷達徑向速度圖上演變特征明顯（圖7）。19：30回波向北發(fā)展，與其對應(yīng)1.5°仰角徑向速度出現(xiàn)超過20 m/s的中心，回波形態(tài)和徑向速度表明環(huán)境風(fēng)場增強，尤其低層更加明顯。

20：32伴隨降水的負(fù)徑向速度區(qū)中出現(xiàn)正速度，20：57雨帶上的對流單體內(nèi)出現(xiàn)小面積的正速度區(qū)，21：33正速度區(qū)向南擴展連結(jié)成片，21：59正速度區(qū)與偏南風(fēng)負(fù)速度區(qū)形成東西向輻合線，此時雨帶組織性最強。對比發(fā)現(xiàn)，正速度區(qū)為強對流產(chǎn)生的下沉冷氣流，而負(fù)速度區(qū)為偏南風(fēng)暖氣流。23時降水產(chǎn)生的下沉冷空氣導(dǎo)致地面出現(xiàn)2.7℃的最大降溫，而此時正是南部降水最強時段。

發(fā)展旺盛的對流降水產(chǎn)生的下沉冷空氣形成地面冷池。地面風(fēng)速分布表明，“冷池”附近存在西南和西北風(fēng)輻合線，極大風(fēng)速超過18 m/s，“冷池”加強過程中偏北風(fēng)顯著增強?；夭ù怪逼拭骘@示冷空氣一側(cè)存在低層入流，回波傾斜，強回波中心高懸。24時，對流系統(tǒng)能量釋放后，強度減弱，降水效率下降。另外，研究表明，黑龍江龍卷易發(fā)生在勢力均衡的冷暖空氣交匯區(qū)。此次過程中龍卷出現(xiàn)在地面冷區(qū)最強階段，冷暖空氣勢均力敵。加之該處長時間維持并加強的地形性中尺度渦旋，低層有中氣旋發(fā)展。0.5°仰角徑向速度表明（圖7），在正速度區(qū)冷空氣加強的過程中，冷暖空氣交匯處出現(xiàn)局地的徑向速度大值區(qū)，21：43呈現(xiàn)速度對，此時負(fù)速度偏大，22：55速度對增強，此時正速度大，且出現(xiàn)速度模糊，此時下沉冷空氣較強，隨后產(chǎn)生龍卷。

5.3 地面冷暖空氣作用

回波演變與降水量分布表明，克山強降水分為2個階段。第一階段：20—22時為低質(zhì)心暖云降水回波，降水效率高，對流準(zhǔn)靜止導(dǎo)致局地降水時間長。第二階段：21—23時為由降水產(chǎn)生的“冷池”與南部暖濕平流形成的具有鋒面性質(zhì)的中尺度對流雨帶，列車效應(yīng)導(dǎo)致強降水出現(xiàn)。兩次降水過程中地面冷暖平流差異明顯，其回波性質(zhì)有所不同。

第一階段為低空急流帶來的顯著增溫增濕，在地形和輻合作用下產(chǎn)生中尺度雨團。此過程中為動力觸發(fā)，沒有冷空氣參與。第二階段為地面冷池與南部增強的暖濕平流相互作用，使得地面等溫線和輻合線加強，使中尺度對流雨帶長時間維持。該過程中地面“冷池”由降水產(chǎn)生。地面冷空氣抬升暖濕空氣使得中尺度對流系統(tǒng)傾斜，具有冷鋒性質(zhì)。研究表明，在深厚的對流不穩(wěn)定層中，在高溫高濕的環(huán)境下，冷池邊緣的空氣塊抬升是維持對流的一種方式[21]。

對比雷達回波演變與區(qū)域站地面溫度和風(fēng)場可以發(fā)現(xiàn)（圖8），19—20時地面溫度整體下降，此時為日落后的輻射降溫。而在回波發(fā)展區(qū)，降水導(dǎo)致地面溫度降幅較大，而暖平流還不明顯。在訥河氣流輻合中心形成的中尺度對流系統(tǒng)沿引導(dǎo)氣流東移，20時中尺度對流系統(tǒng)南部出現(xiàn)東西向輻合線，但位于冷區(qū)中的對流系統(tǒng)并未向輻合線一側(cè)的暖區(qū)移動，而是繼續(xù)東移，在東部相對較弱的暖區(qū)和輻合線處發(fā)展，當(dāng)對流系統(tǒng)處于無輻合線的冷區(qū)時減弱。

20時后暖平流增強導(dǎo)致地面暖舌內(nèi)增溫明顯，強增溫區(qū)內(nèi)風(fēng)速顯著增大，地面輻合增強。北部強降水產(chǎn)生的地面冷池進一步發(fā)展，21時地面溫度22℃，克山南部（125.6°E，47.7°N）暖中心穩(wěn)定在 25 ℃左右，冷暖空氣交匯，等溫線梯度增強，偏東風(fēng)與偏南風(fēng)輻合線增大，中尺度雨帶位于鋒區(qū)上。22時雨帶東部降溫持續(xù)增大，等溫線南凹，表明地面冷空氣強度增大。冷空氣發(fā)展是該地對流發(fā)展旺盛、降水較強的標(biāo)志。

在長100 km的中尺度雨帶上判斷哪個地方對流會顯著發(fā)展比較困難。此次過程中，系統(tǒng)快速發(fā)展的區(qū)域正處于地面氣旋式環(huán)流中。21時在雨帶的東側(cè)有氣旋式流場，而該環(huán)流從19—24時始終存在，為地形作用產(chǎn)生的。低層氣旋式輻合與冷暖空氣共同作用促使對流發(fā)展，強降水使地面冷暖平流對峙更加明顯，促使對流進一步增強，強降水與地面“冷池”形成互相促進的正反饋機制。

圖8 19日20—23時區(qū)域站風(fēng)場、等溫線和1 h變溫（陰影，單位：0.1℃）（黑色曲線為地面輻合線，黑色圓圈為20—22時北部強降水回波區(qū)，黑色矩形為21—23時南部雨帶回波區(qū)）

6 結(jié)論

本文利用常規(guī)、非常規(guī)觀測資料和NCEP/NCAR再分析資料等對冷鋒前部的暖區(qū)強降水的環(huán)境特征和中尺度對流系統(tǒng)的成因進行分析，得出以下結(jié)論：

（1）此次強降水主要出現(xiàn)在副高外圍580 dagpm線附近，副高北上誘發(fā)超低空急流，超低空急流帶來的低層暖濕平流輸送為強降水提供了充沛的水汽和不穩(wěn)定能量。地面輻合和地形抬升觸發(fā)對流發(fā)展。在超低空急流形成的同時，高空急流東移，高空急流出口區(qū)左側(cè)和輻散區(qū)與低層輻合相耦合促使對流快速發(fā)展增強。高低空耦合消失，強降水快速減弱。此次強降水持續(xù)時間短、局地性強與高低空急流耦合的時間密切相關(guān)。

（2）中低層強暖平流呈現(xiàn)暖鋒鋒生特征，強降水出現(xiàn)在不穩(wěn)定層結(jié)和上升運動快速增強的階段。強降水過程中850 hPa和925 hPa暖脊增強幅度超過了19日08—20時暖脊增幅，低空的暖濕輸送增強了低層水汽和位勢不穩(wěn)定，超低空急流中心前方風(fēng)速輻合區(qū)增強了水汽的輻合和上升運動。上升運動與水汽通量輻合中心重合，強降水出現(xiàn)時上升速度和“上干下濕”層結(jié)快速增強。

（3）輻合層深厚。強降水落區(qū)地面為偏南方與東南風(fēng)的中尺度輻合線，925 hPa對應(yīng)為超低空急流頭部風(fēng)速輻合區(qū)，850 hPa為偏西風(fēng)與西南風(fēng)的弱冷式切變線，500 hPa急流軸左側(cè)氣旋性渦度區(qū)，200 hPa高空急流出口區(qū)左側(cè)和輻散區(qū)形成的深厚上升運動層，促使對流快速發(fā)展。風(fēng)場隨高度變化產(chǎn)生的垂直風(fēng)切變較大，尤其是0~1 km垂直風(fēng)切變有利于強對流發(fā)展。

（4）中尺度對流雨帶沿地面輻合線生消，雨帶具有后向傳播、準(zhǔn)靜止和“列車效應(yīng)”等特點?？松奖辈繌娊邓l(fā)生在地面暖濕舌前部，對流沿平均風(fēng)移動，在地面暖中心和輻合區(qū)發(fā)展，雷達上表現(xiàn)為低質(zhì)心暖云降水回波，降水效率高，穩(wěn)定輻合線產(chǎn)生的準(zhǔn)靜止性導(dǎo)致局地降水時間長。南部強降水出現(xiàn)在與輻合線相伴的等溫線梯度區(qū)上，持續(xù)強降水產(chǎn)生的冷池與加強的暖濕輸送形成具有冷鋒性質(zhì)的對流雨帶，地面冷空氣促使雨帶傾斜。列車效應(yīng)造成極端強降水。冷池與強降水具有正反饋作用，地面冷空氣抬升暖濕空氣有利于對流維持。冷暖空氣勢均力敵及中尺度氣旋性環(huán)流有利于龍卷產(chǎn)生。

（5）地形對降水的作用顯著。松嫩平原的喇叭口地形輻合、地形性氣旋式環(huán)流等對強對流的發(fā)生和發(fā)展有重要作用。