黃文彥，雷正翠*，俞劍蔚，姚麗娜，吳建秋，慕熙昱

（1.常州市氣象局，江蘇 常州 213022；2.江蘇省氣象臺(tái)，江蘇 南京 210008；3.江蘇省氣象科學(xué)研究所，江蘇 南京 210009）

暴雨是我國(guó)最常見的災(zāi)害性天氣之一，江蘇省為暴雨事件頻發(fā)地區(qū)，連續(xù)或極端暴雨常帶來洪澇災(zāi)害，給社會(huì)經(jīng)濟(jì)和人民生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響。江蘇的極端暴雨多發(fā)于臺(tái)風(fēng)影響期間或梅雨期內(nèi)，6月上旬一般處在梅汛期前，較少出現(xiàn)極端暴雨，但2017年6月上旬江蘇南部卻出現(xiàn)了一次區(qū)域性極端暴雨過程，暴雨中心常州日降水量達(dá)234.1 mm，超過6月上旬旬降水量歷史極值（186.2 mm），造成了嚴(yán)重城市內(nèi)澇，帶來了較大經(jīng)濟(jì)損失。

關(guān)于極端暴雨成因分析的研究成果很多，厄爾尼諾事件[1]或副熱帶高壓異常偏強(qiáng)[2]是極有利的氣候背景，天氣尺度和中尺度系統(tǒng)的相互作用使降水區(qū)長(zhǎng)時(shí)間維持強(qiáng)的上升運(yùn)動(dòng)，為極端降水提供動(dòng)力條件[3-5]。曾勇等[3]對(duì)新疆西部出現(xiàn)的一次極端特大暴雨過程進(jìn)行了分析，認(rèn)為中尺度對(duì)流云團(tuán)生成后在引導(dǎo)氣流的作用下不斷向北移動(dòng)發(fā)展，是造成暴雨的直接系統(tǒng)。栗晗等[4]對(duì)河南“7·19”豫北罕見特大暴雨降水特征及極端性進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)多個(gè)地面中尺度氣旋移動(dòng)造成的“列車效應(yīng)”是導(dǎo)致局地特大暴雨的主要原因。源源不斷地水汽輸送是產(chǎn)生極端降水的必要條件之一[6-9]。廖曉農(nóng)等[9]對(duì)2012年7月21日北京歷史罕見的特大暴雨進(jìn)行了分析，認(rèn)為產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)降水的重要原因是邊界層以上大氣高濕特征一直維持。此外，大氣穩(wěn)定度的變化[10-12]、冷空氣的影響[13-14]和地形[15-16]等也是產(chǎn)生極端暴雨的一些重要原因。甘璐等[10]對(duì)北京兩次特大暴雨過程進(jìn)行對(duì)比分析得出“7·20”過程前期高空有厚度“爆增效應(yīng)”，抑制了對(duì)流發(fā)展，而“7·21”過程整層厚度下降，前期冷空氣從高層侵入華北地區(qū)，表現(xiàn)為明顯的斜壓性，有利于對(duì)流發(fā)展。趙大軍等[13]研究結(jié)果表明強(qiáng)降水區(qū)位于干侵入指數(shù)等值線密集帶靠近其負(fù)值區(qū)一側(cè)，當(dāng)干侵入指數(shù)正負(fù)中心的零線越靠近，降水越趨于增強(qiáng)。

大部分極端暴雨的研究集中在華北[17-19]、西南[20-22]和西北[23-26]地區(qū)，主要從水汽輸送特征[17，20，22，25]、環(huán)流形勢(shì)和中尺度系統(tǒng)特征[18-19，21，24，26]以及不穩(wěn)定條件[23]等方面進(jìn)行了研究，得出了許多有意義的成果。但不同地區(qū)極端暴雨產(chǎn)生的具體原因有一定差異，江蘇在夏季也常有極端暴雨出現(xiàn)，目前針對(duì)江蘇地區(qū)未受臺(tái)風(fēng)影響且處在梅雨期外的極端暴雨研究較少，因此有必要加強(qiáng)研究。2017年6月上旬在江蘇南部出現(xiàn)了一次區(qū)域性極端暴雨事件，多個(gè)站點(diǎn)打破同期日降水量記錄，且出現(xiàn)在梅雨期之前，因此對(duì)這次過程進(jìn)行診斷分析有重要意義。本文主要從形勢(shì)背景場(chǎng)、弱冷空氣影響、大氣穩(wěn)定度、雷達(dá)回波特征和水汽收支等方面得出造成這次極端暴雨的主要原因，并與該區(qū)域同期其他暴雨事件進(jìn)行對(duì)比分析，為極端降水的預(yù)報(bào)提供一些有用的信息。

1 資料與方法

降水實(shí)況空間分布資料使用中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)（http：//data.cma.cn/）提供的自動(dòng)站與CMORPH降水產(chǎn)品融合的降水?dāng)?shù)據(jù)集，空間分辨率為0.1°×0.1°；降水時(shí)間序列資料使用氣象觀測(cè)站的逐10 min和逐小時(shí)降水量。強(qiáng)降水的原因分析使用ERA-Interim再分析資料，時(shí)間分辨率為6 h，空間分辨率為0.5°×0.5°。雷達(dá)資料使用常州多普勒雷達(dá)站觀測(cè)得到的垂直風(fēng)廓線（VWP）和反射率因子（R）。

干侵入指數(shù)（DI）的計(jì)算參照了姚秀萍和彭廣[27]的方法：

式中，V為水平風(fēng)速，T為溫度，PV為位渦，θse為假相當(dāng)位溫，若DI>0，表明有干侵入的存在。相當(dāng)位渦（EPV）為Moore等[28]的定義：

其中，g為重力加速度，η 為絕對(duì)渦度，θse為假相當(dāng)位溫，若EPV<0，表明大氣具有條件性的對(duì)稱不穩(wěn)定。水汽收支方程[29]為：

其中方程左端第一項(xiàng)為水汽局地變化項(xiàng)，左端第二項(xiàng)為水平散度項(xiàng)，左端第三項(xiàng)為垂直輸送項(xiàng)，右端一項(xiàng)為水汽凝結(jié)項(xiàng)，在強(qiáng)降水過程中水平散度項(xiàng)和垂直輸送項(xiàng)起到重要作用。垂直上升運(yùn)動(dòng)引起的潛熱加熱率使用了Raymond[30]和Emanuel等[31]的方法，該方法的公式為：

式中，θ 指位溫，θse指假相當(dāng)位溫，γm指濕絕熱遞減率，γd指干絕熱遞減率。

2 降雨實(shí)況

強(qiáng)降水主要集中在江蘇和安微兩省，雨帶近似東西走向（圖1a）。日降水量超過100 mm的大暴雨區(qū)主要位于江蘇省長(zhǎng)江以南地區(qū)，有2站日降水量超過250 mm，其中最大雨量中心為常州金壇站，達(dá)265.3 mm。江蘇南部南京站破日降水量歷史記錄，南京浦口站和鎮(zhèn)江句容站破6月日降水量歷史記錄，常州站和常州金壇站破6月上旬日降水量歷史記錄，具有一定的極端性。

圖1b為2個(gè)達(dá)到特大暴雨級(jí)別站點(diǎn)（金壇和句容站）的逐小時(shí)降水量分布，這次極端降水過程從10日03時(shí)開始一直持續(xù)到10日19時(shí)，2個(gè)特大暴雨站均出現(xiàn)了5個(gè)時(shí)次以上的短時(shí)強(qiáng)降水，最大小時(shí)雨強(qiáng)均超過40 mm，可見本次降水過程具有強(qiáng)的對(duì)流性特征。圖1c為2個(gè)站最強(qiáng)小時(shí)雨強(qiáng)內(nèi)逐10 min降水量分布，與逐小時(shí)降水量分布相類似，逐10 min降水量分布也呈現(xiàn)出顯著的不均勻性。

3 大氣環(huán)流和水汽條件特征

為了更加清晰地得出造成這次極端強(qiáng)降水的環(huán)流形勢(shì)特征，分析了2017年6月上旬天氣形勢(shì)平均場(chǎng)與近30 a 6月上旬平均場(chǎng)之間的差異。200 hPa（圖2a）在我國(guó)東部40°N以南地區(qū)出現(xiàn)一反氣旋，以北地區(qū)為一氣旋，反氣旋北部和氣旋南部的異常西風(fēng)加強(qiáng)了高空的西風(fēng)急流，其中強(qiáng)的異常偏西風(fēng)位于渤海灣的東側(cè)，達(dá)到12 m·s-1以上，整個(gè)江蘇南部正好位于異常偏西風(fēng)入口區(qū)的右側(cè)，也即加強(qiáng)的西風(fēng)急流入口區(qū)的右側(cè)，有利于該地區(qū)長(zhǎng)時(shí)間維持高空輻散，從而加強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)。500 hPa（圖2b）在我國(guó)東南沿海地區(qū)出現(xiàn)異常反氣旋環(huán)流，表明該時(shí)期副熱帶高壓偏強(qiáng)，異常反氣旋環(huán)流西側(cè)為異常的低壓槽，低壓槽前部和反氣旋環(huán)流后部的西南氣流有利于將暖濕氣流直接輸送到蘇南地區(qū)。中高緯度在東北地區(qū)東部出現(xiàn)異常低壓環(huán)流，表明該時(shí)段東北冷渦偏強(qiáng)，此外在蒙古國(guó)地區(qū)有弱的異常高壓環(huán)流，低壓環(huán)流后部和高壓環(huán)流前部異常偏北風(fēng)有利于弱冷空氣往我國(guó)東南部輸送，而江蘇地區(qū)正位于西南暖濕氣流和北部弱冷空氣輸送交匯地帶，這有利于降水強(qiáng)度的加強(qiáng)。700 hPa（圖2c）和850 hPa（圖2d）形勢(shì)與500 hPa相似，偏強(qiáng)的副熱帶高壓西北側(cè)的西南氣流與東北冷渦西南側(cè)的西北氣流交匯于江蘇省，且850 hPa上在該地區(qū)出現(xiàn)異常風(fēng)場(chǎng)切變，為強(qiáng)降水的產(chǎn)生提供動(dòng)力條件。

分析2017年6月上旬850 hPa比濕和水汽通量散度平均場(chǎng)與近30 a 6月上旬平均場(chǎng)的差異可知（圖3），35°N以北地區(qū)水汽條件大都不如常年，且大部分區(qū)域?yàn)閺?qiáng)的水汽通量輻散區(qū)，不利于水汽的集中；而35°N以南地區(qū)水汽條件好于常年，該區(qū)域的比濕大都較常年偏高約1 g·kg-1，且大部區(qū)域?yàn)閺?qiáng)的水汽通量輻合區(qū)，為強(qiáng)降水提供了有利的水汽條件。

4 物理量特征

圖1 2017年6月9日20時(shí)—10日20時(shí)累積降水量（a）、金壇和句容站逐小時(shí)降水量（b）以及金壇和句容站最強(qiáng)小時(shí)雨強(qiáng)內(nèi)逐10 min降水量（c）

圖2 2017年6月上旬平均200 hPa（a）風(fēng)場(chǎng)（箭頭，單位：m·s-1）和風(fēng)速大?。ǖ戎稻€，單位：m·s-1）以及500 hPa（b）、700 hPa（c）、850 hPa（d）風(fēng)場(chǎng)（箭頭，單位：m·s-1）和高度場(chǎng)（等值線，單位：gpm）與近30 a 6月上旬平均場(chǎng)差異

圖3 2017年6月上旬平均850 hPa比濕（等值線，單位：g·kg-1）和水汽通量散度（陰影，單位：10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1）與近30 a 6月上旬平均場(chǎng)差異

10日02時(shí)強(qiáng)降水開始前，32.5°N附近低層輻合場(chǎng)相對(duì)較弱，高層輻散場(chǎng)垂直伸展高度也較薄，垂直上升運(yùn)動(dòng)也相對(duì)較弱。10日08時(shí)和14時(shí)強(qiáng)降水期間（圖4a、4b）700 hPa以下出現(xiàn)數(shù)值為-10×10-5s-1的輻合中心，700 hPa以上出現(xiàn)6×10-5s-1的輻散中心，且輻合和輻散的垂直伸展高度都較高，從而帶來了強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，垂直速度中心數(shù)值超過-15 Pa·s-1。10日20時(shí)700 hPa以下強(qiáng)輻合區(qū)依舊存在，但高層強(qiáng)輻散區(qū)明顯變薄，向上僅伸展到500 hPa附近，上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度也顯著減弱。由此可見，強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)從08時(shí)前后一直持續(xù)到14時(shí)前后，為強(qiáng)降水提供了有利的動(dòng)力條件。10日08時(shí)和14時(shí)強(qiáng)降水期間（圖4c，4d），32.5°N附近700 hPa以下比濕均在9 g·kg-1以上，同時(shí)出現(xiàn)強(qiáng)水汽通量輻合，中心數(shù)值＜-10×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，因此較長(zhǎng)時(shí)間的強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)同時(shí)配合充足的水汽條件和強(qiáng)的水汽輻合有助于極端降水的出現(xiàn)。以上分析表明通過ERA再分析資料得出的最強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū)和水汽通量輻合中心區(qū)集中在32.5°N附近，向北偏離實(shí)際強(qiáng)降水區(qū)約1°左右（圖1a），因此ERA再分析資料對(duì)此次過程的分析具有一定的系統(tǒng)偏差。

趙大軍等[13]和韋英英[14]研究表明，干冷空氣入侵對(duì)暴雨的發(fā)生起著重要作用。10日08時(shí)600 hPa溫度平流空間分布可以看到（圖5a），114°E以東地區(qū)以暖平流為主，強(qiáng)的冷平流主要集中在35°N附近的黃土高原，該地區(qū)又有小股冷空氣向東向南影響到江蘇省的中西部地區(qū)，中心冷平流強(qiáng)度在-0.8×10-4K·s-1，說明中層有弱冷空氣侵入。如果鋒生函數(shù)＞0，則表明該地區(qū)有鋒生的可能。由鋒生函數(shù)空間分布可知（圖5b），江蘇省的西部和強(qiáng)上升中心32.5°N附近鋒生函數(shù)為正值，說明這些地區(qū)出現(xiàn)鋒生。同時(shí)，32.5°N附近江蘇西部冷平流和冷鋒鋒生強(qiáng)度要明顯強(qiáng)于東部，與實(shí)況中的江蘇南部西側(cè)降水明顯強(qiáng)于東側(cè)一致?？梢?，鋒生區(qū)、冷平流區(qū)和強(qiáng)降水區(qū)有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，當(dāng)高層干冷空氣逐漸向低層受暖濕氣流控制的江蘇省入侵時(shí)，上干冷、下暖濕的配置加強(qiáng)了位勢(shì)不穩(wěn)定，有助于對(duì)流的產(chǎn)生和發(fā)展，也使得暴雨增強(qiáng)。

圖4 2017年6月10日08時(shí)和14時(shí)沿120°E垂直速度（a，b，等值線，單位：Pa·s-1）、散度（a，b，陰影，單位：10-5 s-1）、比濕（c，d，等值線，單位：g·kg-1）和水汽通量散度（c，d，陰影，單位：10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1）緯度—高度剖面

圖5 2017年6月10日08時(shí)600 hPa溫度平流（a，單位：10-4 K·s-1）和鋒生函數(shù)空間分布（b）

這次強(qiáng)降水過程中有干冷空氣侵入，干侵入指數(shù)綜合了冷平流、相對(duì)濕度和位渦等相關(guān)物理量，對(duì)強(qiáng)降水區(qū)域具有一定的指示意義。干侵入指數(shù)若為正值，則表明有干侵入出現(xiàn)。10日08時(shí)600 hPa干侵入指數(shù)分布表明（圖6a），江蘇省北部的干侵入指數(shù)為負(fù)值，即這些地區(qū)沒有干侵入存在。較明顯的干侵入?yún)^(qū)主要集中在32.5°N附近，與冷鋒鋒生區(qū)和強(qiáng)垂直上升運(yùn)動(dòng)區(qū)相吻合，表明中層干侵入對(duì)這次降水的增幅有一定作用。冷空氣的加入還會(huì)帶來大氣穩(wěn)定度的變化，特別是條件性的對(duì)稱不穩(wěn)定能帶來強(qiáng)的傾斜對(duì)流，而傾斜對(duì)流往往導(dǎo)致強(qiáng)降水。相當(dāng)位渦（EPV）對(duì)條件性的對(duì)稱不穩(wěn)定具有一定的指示意義，若EPV ＜0，則表明大氣具有條件性的對(duì)稱不穩(wěn)定。10日08時(shí)600 hPa相當(dāng)位渦空間分布（圖6b）在江蘇北部為大的正值區(qū)，表明大氣層結(jié)是條件性的對(duì)稱穩(wěn)定，不利于斜上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，而在冷鋒鋒生區(qū)和干侵入?yún)^(qū)的32.5°N附近EPV的值＜-1 PVU，即該地區(qū)存在明顯的條件性對(duì)稱不穩(wěn)定，從而加強(qiáng)斜上升運(yùn)動(dòng)，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生。

圖6 2017年6月10日08時(shí)600 hPa干侵入指數(shù)（a，單位：10-6PVU·s-1）和相當(dāng)位渦空間分布（b，單位：PVU）

5 雷達(dá)資料分析

10日01時(shí)雷達(dá)回波自西向東移動(dòng)開始影響常州，但此時(shí)回波強(qiáng)度還較弱，徑向風(fēng)風(fēng)廓線（VWP）地面到高空都為穩(wěn)定的西南風(fēng)，常州降水基本以主雨帶邊緣的層云降水為主。04時(shí)開始VWP（圖7a）近地層為東南風(fēng)，向上逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槲髂巷L(fēng)，有明顯的低空風(fēng)切變。07時(shí)開始（圖7b）地面到高空有明顯的風(fēng)向順時(shí)針切變，風(fēng)速明顯加大，中層盛行穩(wěn)定的西南急流，有利于降水系統(tǒng)的發(fā)展和維持。

從回波強(qiáng)度來看，04：29（圖8a）部分地區(qū)鑲嵌著積云帶的降水雨帶開始影響常州，之后降水回波不斷增強(qiáng)發(fā)展，9：03開始強(qiáng)度達(dá)45～55 dBZ的強(qiáng)降水回波源源不斷地經(jīng)過常州（圖8b），形成明顯的列車效應(yīng)，是產(chǎn)生極端降水的主要原因。

6 極端性分析

圖7 常州雷達(dá)站03：48—04：46（a）和07：00—07：59（b）VWP

圖8 04：29（a）、09：03（b）常州雷達(dá)站0.5°仰角反射率強(qiáng)度

6月上旬江蘇南部出現(xiàn)暴雨的次數(shù)總體并不多，以此次暴雨中心常州地區(qū)為例，20世紀(jì)90年代以后發(fā)生在6月上旬的暴雨過程共有12次，且其他年份11次暴雨量要比這次極端暴雨量少一半以上，可見此次過程相比于其他暴雨過程有顯著差異，具有明顯的極端性。2017年和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均1 000～100 hPa水汽通量大小垂直積分分布可知（圖9），兩者在江蘇省的空間分布基本相似，都呈現(xiàn)出由南向北的遞減趨勢(shì)。2017年（圖9a）極端暴雨過程的整層水汽通量垂直積分在江蘇南部的數(shù)值超過8 g·cm-1·s-1，而其他年份11次（圖9b）暴雨過程的平均值僅為6 g·cm-1·s-1，因此2017年極端暴雨過程的總體水汽條件要明顯好于其他幾次暴雨過程。

源源不斷地水汽輸送是暴雨形成的必要條件之一，2017年和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均沿120°E水汽收支方程中水平散度項(xiàng)和垂直輸送項(xiàng)的緯度—高度剖面可知（圖10），2017年水平散度項(xiàng)（圖10a）在32.5°N附近500 hPa以下均為負(fù)值，最小值＜-8×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，表明中低層有顯著的水平水汽通量的輻合，從而為強(qiáng)降水提供充足的水汽，其他年份11次暴雨過程中平均水汽輻合區(qū)（圖10b）僅維持在600 hPa以下，最小值＜-2.5×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，約為2017年的1/3，因此2017年水汽輻合強(qiáng)度和垂直伸展高度均大于其他年份。

垂直輸送項(xiàng)兩者同樣存在顯著差異，2017年（圖10c）700 hPa以下數(shù)值均為正值，最大值＞8×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，與水平散度項(xiàng)最小值的絕對(duì)值基本相等，表明低層水平輻合的水汽都往高層輸送，700 hPa以上負(fù)值區(qū)逐漸增多，說明低層水汽均被垂直輸送到700 hPa以上，最小值出現(xiàn)在500 hPa左右，數(shù)值低于-6×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，其他年份垂直輸送項(xiàng)（圖10d）正負(fù)值轉(zhuǎn)換高度也約在700 hPa附近，但強(qiáng)度要明顯弱于2017年，低層往高層輸送的水汽值僅為2×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，高層獲得的水汽值也僅低于-1.5×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，兩者均約為2017年的1/3。從水汽收支方程中水平散度項(xiàng)和垂直輸送項(xiàng)之和可知（圖10e，10f），兩者從地面到200 hPa以上都為負(fù)值，即獲得水汽，但2017年強(qiáng)水汽輻合中心的數(shù)值低于-4×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，而其他年份水汽輻合中心的數(shù)值＜-1.2×10-5g·cm-2·hPa-1·s-1，可見，2017年強(qiáng)降水區(qū)總的水汽輻合強(qiáng)度也為其他年份平均值的3倍。

除水汽條件存在顯著差異外，本次極端降水過程中的垂直速度也與其他年份有明顯區(qū)別。2017年和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均沿120°E垂直速度和潛熱加熱率的緯度—高度剖面分布表明（圖11），2017年（圖11a）強(qiáng)的垂直上升運(yùn)動(dòng)從底層一直伸展到200 hPa，而其他年份（圖11b）平均垂直上升運(yùn)動(dòng)主要集中在850～200 hPa，同時(shí)2017年垂直上升運(yùn)動(dòng)中心數(shù)值在-15 Pa·s-1左右，約為其他年份強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)平均值的3倍，因此2017年強(qiáng)降水過程中的上升運(yùn)動(dòng)相比于其他年份強(qiáng)度強(qiáng)且垂直伸展的厚度厚。垂直上升運(yùn)動(dòng)能帶來潛熱加熱，而潛熱加熱能正反饋于上升運(yùn)動(dòng)。由圖11可知2017年強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)的潛熱加熱率最大值在1.2×10-4K·s-1左右，同樣是其他年份強(qiáng)潛熱加熱率平均值的3倍，2017年強(qiáng)的潛熱加熱也部分加強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，從而引起強(qiáng)降水。

圖9 2017年（a）和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均（b）1 000～100 hPa水汽通量大小垂直積分（單位：g·cm-1·s-1）

圖10 2017年和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均沿120°E水汽收支方程中水平散度項(xiàng)（a，b，單位：10-5g·cm-2·hPa-1·s-1）、垂直輸送項(xiàng)（c，d，單位：10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1）及水平散度項(xiàng)和垂直輸送項(xiàng)之和（e，f，單位：10-5 g·cm-2·hPa-1·s-1）緯度—高度剖面

圖11 2017年（a）和其他年份11次6月上旬暴雨過程平均（b）沿120°E垂直速度（等值線，單位：Pa·s-1）和潛熱加熱率（陰影，單位：10-4 K·s-1）緯度—高度剖面

夏季暴雨出現(xiàn)時(shí)經(jīng)常會(huì)伴有地面氣旋的過境，2017年極端降水出現(xiàn)時(shí)地面有氣旋東移，其他年份6月上旬11次暴雨過程發(fā)生時(shí)，地面有6次出現(xiàn)了氣旋。圖12a～12c給出了不同暴雨過程對(duì)應(yīng)地面氣旋路徑，2017年（圖12a）地面氣旋形成以后略有北折進(jìn)入淮河上游，然后在安徽南折進(jìn)入江蘇的南部。其他年份（圖12b，12c）6次氣旋路徑中僅有一次與2017年類似，先北上然后南下進(jìn)入江蘇南部，其他5次過程氣旋路徑都是以北移或者東移為主，氣旋過境江蘇時(shí)并未出現(xiàn)明顯的南移。圖12d為夏季引起江蘇南部區(qū)域性暴雨的江淮氣旋路徑[32]，大部分氣旋在安徽開始有明顯的南折然后再進(jìn)入江蘇，這一路徑和2017年的氣旋路徑相似，且其他年份6月上旬中唯一一次同樣類似的氣旋路徑給常州帶來的降水也是100 mm以上的大暴雨，因此2017年極端降水對(duì)應(yīng)的氣旋路徑是易帶來強(qiáng)降水的氣旋路徑。

圖12 2017年（a）和其他年份（b，c）6月上旬暴雨過程對(duì)應(yīng)的地面氣旋路徑以及夏季江蘇南部氣旋路徑（d）

7 結(jié)論

（1）2017年6月上旬江蘇南部極端暴雨過程強(qiáng)降水集中在江蘇和安微兩省，最強(qiáng)降水中心日降水量超過250 mm。暴雨區(qū)位于加強(qiáng)的200 hPa西風(fēng)急流入口區(qū)的右側(cè)，700和850 hPa上偏強(qiáng)的副熱帶高壓西北側(cè)的西南氣流與東北冷渦西南側(cè)的西北氣流交匯于江蘇省，850 hPa在該地區(qū)出現(xiàn)異常風(fēng)場(chǎng)切變，為極端強(qiáng)降水的發(fā)生提供了有利的天氣背景條件。35°N以南比濕大都較常年偏高1 g·kg-1，且江蘇南部為異常水汽通量輻合區(qū)，為強(qiáng)降水的發(fā)生提供了充足的水汽條件。

（2）強(qiáng)降水長(zhǎng)時(shí)間維持是出現(xiàn)極端降水的重要原因之一。中層干侵入的出現(xiàn)對(duì)這次降水的增幅有一定作用。32.5°N附近江蘇西部冷平流和冷鋒鋒生強(qiáng)度明顯強(qiáng)于東部，造成了江蘇南部西側(cè)降水明顯強(qiáng)于東側(cè)。32.5°N附近存在明顯的條件性對(duì)稱不穩(wěn)定，加強(qiáng)了斜上升運(yùn)動(dòng)，有利于強(qiáng)降水的發(fā)生。降水雨帶中嵌套的中尺度積云降水自西向東移動(dòng)，在暴雨區(qū)形成列車效應(yīng)，也是產(chǎn)生極端降水的原因之一。

（3）從水汽水平輻合強(qiáng)度、垂直輸送強(qiáng)度、總水汽輻合強(qiáng)度、垂直上升及潛熱加熱強(qiáng)度來講，2017年均為6月上旬同期其他暴雨過程的3倍。此外2017年極端降水對(duì)應(yīng)的地面氣旋路徑為先東移北折進(jìn)入淮河上游，然后在安徽南折進(jìn)入江蘇南部，該路徑較易給江蘇南部帶來強(qiáng)降水。