王治國(guó)，米瑞芝，閔 穎，胡 娟，李華宏，許迎杰

(云南省氣象臺(tái)，云南 昆明 650034)

0 引言

云南地處低緯高原，是南亞季風(fēng)和東亞季風(fēng)交匯和顯著影響區(qū)，干濕季節(jié)分明，全年54.7%的降水出現(xiàn)在6—8月的主汛期。全省性的大(暴)雨天氣過(guò)程多伴隨有短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生，短時(shí)強(qiáng)降水具有突發(fā)性和強(qiáng)度大等特點(diǎn)，往往容易引發(fā)山洪、滑坡泥石流等地質(zhì)災(zāi)害以及造成城市內(nèi)澇，且短時(shí)強(qiáng)降水的生消演變往往與中小尺度天氣系統(tǒng)有關(guān)，因此一直是氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的難點(diǎn)。近年來(lái)，許多學(xué)者從多角度對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水天氣開(kāi)展了大量的科學(xué)研究，取得了豐富的研究成果。一些學(xué)者細(xì)致分析了短時(shí)強(qiáng)降水的時(shí)空分布特征，李華宏等[1]指出云南境內(nèi)的短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生頻率空間分布極不均勻，自東南向西北呈迅速遞減趨勢(shì)，短時(shí)強(qiáng)降水主要發(fā)生在5—10月，傍晚至夜間為高發(fā)時(shí)段。蒙軍等[2]利用2012—2015年區(qū)域自動(dòng)站小時(shí)降雨資料對(duì)安順市短時(shí)暴雨進(jìn)行研究,指出安順市的短時(shí)暴雨主要發(fā)生在5—6月，具有典型的夜雨特征，5個(gè)短時(shí)暴雨大值區(qū)，其中有4個(gè)位于安順市海拔高度梯度較大的區(qū)域。張麗等[3]發(fā)現(xiàn)安慶市短時(shí)強(qiáng)降水空間分布城郊差異明顯，7月發(fā)生站次最多，午后到傍晚為高發(fā)時(shí)段，強(qiáng)度以20～30 mm/h為主。馮德花等[4]發(fā)現(xiàn)文山州的短時(shí)強(qiáng)降水在中部以南地區(qū)較活躍，特別是西南部和東南部，短時(shí)強(qiáng)降水和雷電均在午后至夜間較為活躍，短時(shí)強(qiáng)降水高發(fā)時(shí)段較雷電推遲1～2 h。另外一些學(xué)者采用多源數(shù)據(jù)對(duì)短時(shí)強(qiáng)降水進(jìn)行分型和環(huán)境參量分析，建立預(yù)報(bào)模型，段鶴等[5]利用多普勒雷達(dá)資料對(duì)滇西南地區(qū)的短時(shí)強(qiáng)降水天氣過(guò)程進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出3種概念模型，并得到短時(shí)強(qiáng)降水的識(shí)別和預(yù)報(bào)指標(biāo)。何鈺等[6]基于“配料法”的基本思路對(duì)云南汛期典型短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例進(jìn)行中尺度特征分析，得出適用于云南省的5類短時(shí)強(qiáng)降水概念模型。王將等[7]對(duì)2012—2017年6—10月金沙江烏東德水電站壩區(qū)18次暴雨個(gè)例的大尺度環(huán)流背景及衛(wèi)星云圖演變特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，指出切變冷鋒型、兩高輻合型、西南渦型、孟加拉灣風(fēng)暴型、切變線型和高空槽型是金沙江烏東德水電站壩區(qū)的6類暴雨概念模型。還有一些學(xué)者針對(duì)典型的短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例成因進(jìn)行細(xì)致深入的分析，朱莉等[8]發(fā)現(xiàn)冷鋒切變背景下的短時(shí)強(qiáng)降水出現(xiàn)在MCS和中尺度對(duì)流單體(MCC)云團(tuán)移向的前部邊緣地區(qū)，負(fù)地閃頻數(shù)最大值出現(xiàn)的時(shí)間比短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生有30 min～3 h左右的提前量。李華宏等[9]指出短時(shí)強(qiáng)降水主要出現(xiàn)在云頂亮溫<-50 ℃ 的區(qū)域，當(dāng)雷達(dá)回波強(qiáng)度達(dá)到 45 dBz以上并具明顯低質(zhì)心特征、徑向速度圖上有中尺度輻合配合時(shí)，出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水的可能性較大。周泓等[10]指出地面鋒面及疊加在其上的加密地面風(fēng)場(chǎng)輻合區(qū)的位置和移動(dòng)可以作為短時(shí)強(qiáng)降水短臨預(yù)報(bào)的重要參考依據(jù)。楊靖新等[11]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)鋒生作用區(qū)域測(cè)站上有強(qiáng)正變壓特征和短時(shí)強(qiáng)降水對(duì)應(yīng)。沈茜等[12]發(fā)現(xiàn)700 hPa的水汽輸送和CAPE值的大小和降水強(qiáng)度密切相關(guān)。鐘愛(ài)華等[13]發(fā)現(xiàn)強(qiáng)降水過(guò)程開(kāi)始前低層和高層的水汽條件均好，是大理地區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水的原因之一。周秀美等[14]發(fā)現(xiàn)單純兩高間輻合區(qū)并不一定能產(chǎn)生強(qiáng)降水，強(qiáng)降水過(guò)程是由高空冷平流滲透南下引發(fā)的。

從以上已有工作可以看出，對(duì)云南冷鋒切變環(huán)流背景下的短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例研究較多且較為細(xì)致，而對(duì)兩高輻合背景下的短時(shí)強(qiáng)降水個(gè)例研究相對(duì)較少，且多針對(duì)州市進(jìn)行研究。另外《云南省天氣預(yù)報(bào)員手冊(cè)》中總結(jié)兩高輻合系統(tǒng)產(chǎn)生降水的概念模型時(shí)主要從不同的天氣形勢(shì)和物理量特征方面區(qū)分強(qiáng)降水和弱降水過(guò)程，并未利用非常規(guī)資料進(jìn)行研究分析。因此，為了能夠讓省級(jí)預(yù)報(bào)員對(duì)兩高輻合背景下出現(xiàn)的大范圍短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理有更加清晰的認(rèn)識(shí)，本文利用ERA-interim再分析資料、常規(guī)觀測(cè)資料、雷達(dá)資料以及閃電定位儀等非常規(guī)資料，應(yīng)用天氣學(xué)原理和天氣學(xué)診斷分析等理論，對(duì)2015年8月云南一次兩高輻合形勢(shì)下短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的成因和中尺度特征進(jìn)行分析，旨在尋找預(yù)報(bào)指標(biāo)，為今后出現(xiàn)的相似個(gè)例提供預(yù)報(bào)依據(jù)。

1 降水及強(qiáng)對(duì)流實(shí)況

2015年8月25日20時(shí)—26日20時(shí)，麗江南部、大理東部、臨滄東部、普洱北部、楚雄、玉溪、紅河北部和南部、文山北部和南部出現(xiàn)大到暴雨局地大暴雨天氣過(guò)程。云南區(qū)域站共計(jì)出現(xiàn)大暴雨32站(1.15%)、暴雨235站(8.45%)、大雨458站(16.47%)(圖1a)，最大降雨量出現(xiàn)在文山富寧186.4 mm。強(qiáng)降水時(shí)段主要集中在25日20時(shí)—26日08時(shí)，從6 h間隔降水分布看，25日20時(shí)—26日02時(shí)，有兩條強(qiáng)雨帶，位置偏北的強(qiáng)雨帶呈現(xiàn)西北—東南向的長(zhǎng)條狀，分布在麗江—楚雄中部—玉溪東部—文山北部，位置偏南的強(qiáng)雨帶呈現(xiàn)東西向帶狀，分布在文山南部邊緣地區(qū)，此時(shí)段最大累積降水出現(xiàn)在文山富寧166.7 mm；26日02—08時(shí)(圖1b)，強(qiáng)降水落區(qū)最為集中且雨強(qiáng)最強(qiáng)，主要出現(xiàn)在大理東南部—普洱北部—楚雄—昆明南部—玉溪北部—紅河北部—文山北部以及文山南部和紅河南部，有4站超過(guò)100 mm，最大累積降水出現(xiàn)在紅河瀘西孔照普150.5 mm。從文山富寧(105.63°E、23.65°N)和雙柏妥甸馬龍(101.51°E、24.67°N)兩個(gè)站的逐時(shí)降水看，富寧降水主要出現(xiàn)在26日00—01時(shí)，分別為59.5 mm和80.9 mm；妥甸馬龍的降水主要出現(xiàn)在26日03—04時(shí)，分別為66.2 mm和27 mm?？傮w來(lái)看，此次降水過(guò)程伴有明顯的短時(shí)強(qiáng)降水天氣。

圖1 降雨量分布圖(單位：mm)(a)2015年8月25日20時(shí)—26日20時(shí)；(b)2015年8月26日02—08時(shí)

從逐6 h的降水分布與短時(shí)強(qiáng)降水分布(圖2)對(duì)比看，兩者不論從落區(qū)還是時(shí)段看，都配合較好，說(shuō)明此次降水過(guò)程以對(duì)流性降水為主，小時(shí)最強(qiáng)雨強(qiáng)80.9 mm出現(xiàn)在富寧26日01時(shí)。

圖2 短時(shí)強(qiáng)降水(單位：mm)以及地閃分布圖(a)2015年8月25日20時(shí)—26日02時(shí)；(b)2015年8月26日02—08時(shí)

過(guò)程還伴有明顯的雷暴天氣，從落區(qū)分布看(圖2)，與短時(shí)強(qiáng)降水分布基本一致，但并不是一一對(duì)應(yīng)，例如26日02—08時(shí)，玉溪北部短時(shí)強(qiáng)降水集中，但雷暴活動(dòng)并不密集。另一個(gè)特點(diǎn)就是隨著短時(shí)強(qiáng)降水站次數(shù)的增加(83～145站次)，正閃次數(shù)明顯增加，負(fù)閃次數(shù)明顯減少，逐6 h的正負(fù)閃比例由179/3202變?yōu)?429/1746，且負(fù)閃次數(shù)出現(xiàn)峰值的時(shí)間(26日01時(shí))較短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)出現(xiàn)峰值的時(shí)間(26日03時(shí))提前了2 h(圖3)。

圖3 短時(shí)強(qiáng)降水以及地閃站數(shù)時(shí)序圖(a)2015年8月25日20時(shí)—26日02時(shí)；(b)2015年8月26日02—08時(shí)

2 天氣形勢(shì)分析

分析此次過(guò)程的影響系統(tǒng)可見(jiàn)，500 hPa上25日20時(shí)(圖略)青藏高原上為高壓脊控制，緬甸—滇西北形成閉合滇緬高壓，兩高壓在高原東南側(cè)形成輻合切變，副熱帶高壓斷裂后在北部灣附近有閉合中心的小高壓活動(dòng)，其脊線位于21°N附近，滇緬高壓與副熱帶高壓在滇中以東形成寬廣的兩高輻合區(qū)。26日02時(shí)(圖4a)，高原上的高壓脊與滇緬高壓同時(shí)向東移動(dòng)，并同位相疊加，脊前和高壓東側(cè)的西北氣流有利于引導(dǎo)冷空氣南下，配合海平面氣壓看(圖略)，此時(shí)四川中部的冷高壓從川南伸展至昭通南部至曲靖北部，同時(shí)滇緬高壓與副高之間的輻合區(qū)向滇東南收緊，副高外圍東南氣流將北部灣的暖濕氣流向北輸送，冷暖空氣在輻合區(qū)內(nèi)交匯有利于不穩(wěn)定能量的生成。26日08時(shí)(圖4b)，中高緯形勢(shì)變化不大，低緯副熱帶高壓明顯西進(jìn)北抬，西脊點(diǎn)伸至滇中附近，形態(tài)轉(zhuǎn)為西北東南向，滇緬高壓明顯減弱，兩者之間的輻合區(qū)位于滇中附近，也就是說(shuō)在副高逐步西進(jìn)北抬的過(guò)程中，加劇了滇中附近的輻合強(qiáng)度。

700 hPa上，25日20時(shí)(圖略)川滇低渦位于四川東南部，低渦切變位于昭通南部至麗江東北部，孟加拉灣地區(qū)有熱帶低值系統(tǒng)活動(dòng)，切變線南側(cè)為低值系統(tǒng)外圍的西南氣流，有利于將孟加拉灣的水汽向云南輸送。26日02時(shí)(圖4c)由于切變南側(cè)偏南氣流較強(qiáng)，切變線位置穩(wěn)定少動(dòng)，副高西移，其西側(cè)的偏南風(fēng)有利于將北部灣的水汽向滇東南輸送。26日08時(shí)(圖4d)，副高進(jìn)一步加強(qiáng)西進(jìn)，其西側(cè)的偏南氣流與孟加拉灣低壓外圍的偏南氣流疊加，使得偏南風(fēng)加大，推動(dòng)低渦切變北移，低渦切變北縮至昭通東北部。

圖4 流場(chǎng)分布圖(a)26日02時(shí)500 hPa；(b)26日08時(shí)500 hPa；(c)26日02時(shí)700 hPa；(d)26日08時(shí)700 hPa

從海平面氣壓和10 m風(fēng)場(chǎng)分布看，25日20時(shí)(圖5a)川中有1 014 hPa冷高壓中心，川中及以西、渝東及黔北為1 010 hPa冷高壓控制，滇東北為高壓底部偏東回流冷空氣影響，另外在北部灣地區(qū)有熱帶低值系統(tǒng)活動(dòng)，滇中及滇東南為其北側(cè)偏東氣流影響，哀牢山沿線冷暖空氣的交匯有利于對(duì)流天氣的發(fā)生。26日02時(shí)(圖5b)冷空氣進(jìn)一步南下西進(jìn)，整個(gè)云南轉(zhuǎn)為偏東氣流控制，冷墊的形成有利于低層暖濕氣流在其上爬升，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)流天氣。

圖5 海平面氣壓和10 m風(fēng)場(chǎng)分布圖(a)25日20時(shí)；(b)26日02時(shí)

3 物理量特征分析

3.1 水汽條件

此次過(guò)程中副熱帶高壓西側(cè)的偏南氣流與孟加拉灣低壓東側(cè)的西南氣流分別將北部灣和孟加拉灣地區(qū)的暖濕氣流向云南境內(nèi)輸送，為短時(shí)強(qiáng)降水天氣的發(fā)生發(fā)展提供了有利的水汽條件。從700 hPa比濕分布看，過(guò)程期間，強(qiáng)對(duì)流發(fā)生區(qū)域的比濕都在11～13 g/kg之間，濕舌從西北向東南方向延伸，26日02時(shí)(圖6b)強(qiáng)降水開(kāi)始發(fā)生后，云南的比濕較25日20時(shí)(圖6a)有所減小。從700 hPa水汽通量散度分布可見(jiàn)，25日20時(shí)(圖6c)水汽輻合區(qū)位于700 hPa切變線附近，呈現(xiàn)西北東南向，兩個(gè)大值中心分別位于麗江和曲靖中部輻合達(dá)-6×10-7g/(hPa·cm2·s)，26日02時(shí)(圖6d)隨著輻合區(qū)的北抬西進(jìn)，滇中及以東地區(qū)的水汽輻合明顯增強(qiáng)，大值區(qū)位于曲靖和昆明交界處，輻合達(dá)-12×10-7g/(hPa·cm2·s)。對(duì)比逐6 h降水分布圖(圖1b)看，水汽條件與短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生的地方并不完全一一對(duì)應(yīng)。

圖6 700 hPa比濕和水汽通量散度分布圖25日20時(shí)(a)比濕、(c)水汽通量散度；26日02時(shí)(b)比濕、(d)水汽通量散度

3.2 動(dòng)力條件

此次過(guò)程滇中短時(shí)強(qiáng)降水集中出現(xiàn)在26日02—08時(shí)，而雙柏妥甸馬龍(101.51°E、24.67°N)在26日03—04時(shí)連續(xù)2 h出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水，因此繪制妥甸馬龍散度和垂直速度的時(shí)間剖面圖進(jìn)行動(dòng)力條件分析。由散度場(chǎng)(圖7a)可以看出，從25日22時(shí)—26日04時(shí)，妥甸馬龍上空400 hPa為無(wú)輻散層，400 hPa以下為輻合層，400 hPa以上為輻散層，且26日03—04時(shí)，中層550～500 hPa之間出現(xiàn)明顯的強(qiáng)輻合中心，強(qiáng)度達(dá)-8×10-5s-1，此時(shí)段在200 hPa附近配合有明顯的強(qiáng)輻散中心，強(qiáng)度可達(dá)20×10-5s-1，而26日04時(shí)以后，700 hPa以下轉(zhuǎn)為輻散形勢(shì)，妥甸馬龍的強(qiáng)降水明顯減弱。對(duì)應(yīng)垂直運(yùn)動(dòng)(圖7b)看，26日06時(shí)以前妥甸馬龍整層都有垂直上升運(yùn)動(dòng)，且隨著時(shí)間的發(fā)展，垂直運(yùn)動(dòng)有一個(gè)向中層發(fā)展加強(qiáng)的過(guò)程，26日02—08時(shí)，500 hPa附近的垂直運(yùn)動(dòng)達(dá)到-20×10-3Pa·s-1，但從06時(shí)開(kāi)始700 hPa以下轉(zhuǎn)為下沉運(yùn)動(dòng)。綜合可見(jiàn)，低層輻合、高層強(qiáng)烈輻散的抽吸作用造成的強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)為短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生發(fā)展提供了有利的動(dòng)力條件。

圖7 26日08時(shí)沿101.5°E經(jīng)向剖面圖(a)輻散場(chǎng)；(b)垂直速度場(chǎng)

3.3 不穩(wěn)定條件

根據(jù)臨近和鄰近原則，選取短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)段最臨近的時(shí)次和短時(shí)強(qiáng)降水最鄰近的代表站的T-lnP圖及不穩(wěn)定參數(shù)進(jìn)行分析，探討本次短時(shí)強(qiáng)降水天氣的不穩(wěn)定機(jī)制。

25日20時(shí)，富寧短時(shí)強(qiáng)降水發(fā)生前百色探空站(圖8a)為對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié)，CAPE值達(dá)787.9 J/kg，且θse925-θse500為2.47 ℃，濕層從850 hPa向上伸展至550 hPa，暖云層厚度達(dá)4 324.3 m；風(fēng)矢圖上，925 hPa、850 hPa為東南風(fēng)，925～500 hPa之間風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)有暖平流，500 hPa以上風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)有冷平流，且從0～6 km的垂直風(fēng)切變看，風(fēng)速變化不大，風(fēng)向轉(zhuǎn)了差不多180°，垂直風(fēng)切變大，有利于風(fēng)暴的發(fā)展、加強(qiáng)和維持。此時(shí)昆明探空站(圖8b)也為對(duì)流性不穩(wěn)定層結(jié)，CAPE值為172.8 J/kg，且θse500-θse700為6.15 ℃，濕層從底層向上伸展400 hPa，暖云層厚度也較厚；風(fēng)矢圖上，700～400 hPa之間風(fēng)隨高度順轉(zhuǎn)有暖平流，400 hPa以上風(fēng)隨高度逆轉(zhuǎn)有冷平流，垂直風(fēng)切變較小，僅為2 m/s。從以上分析看，這種上干冷下暖濕的配置結(jié)構(gòu)非常有利于強(qiáng)對(duì)流的發(fā)展加強(qiáng)，配合深厚的濕層和深厚的暖云層厚度，則有利于短時(shí)強(qiáng)降水的發(fā)生發(fā)展。

圖8 25日20時(shí)T-lnP圖(a)百色站；(b)昆明站

4 中尺度對(duì)流系統(tǒng)特征分析

4.1 衛(wèi)星云圖特征

通過(guò)云頂亮溫的分布情況可以判斷中尺度對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展的高度，對(duì)流發(fā)展越旺盛，云頂亮溫越低，因此可以通過(guò)分析云頂亮溫來(lái)追蹤中尺度對(duì)流系統(tǒng)的發(fā)展演變過(guò)程。由于此次過(guò)程的短時(shí)強(qiáng)降水集中出現(xiàn)在26日02—08時(shí)，因此對(duì)該時(shí)段的云頂亮溫進(jìn)行分析。

從云頂亮溫分布圖(圖9)可以看出，26日02時(shí)，滇中以西有一“人”字形的云帶，與此時(shí)地面圖上東南氣流與西南氣流在這一區(qū)域形成的輻合線對(duì)應(yīng)，云帶主體云團(tuán)A位于臨滄至楚雄附近呈東北西南向，滇東南邊緣地區(qū)有一準(zhǔn)東西向的中尺度對(duì)流云團(tuán)B，與此時(shí)刻500 hPa兩高輻合區(qū)對(duì)應(yīng)，兩個(gè)云團(tuán)的云頂亮溫極值均小于-70 ℃但覆蓋面積較小。隨后云團(tuán)A持續(xù)發(fā)展并隨著地面輻合線的西移緩慢向西移動(dòng)，由于對(duì)流垂直發(fā)展非常旺盛導(dǎo)致云頂亮溫小于-70 ℃的面積明顯增大，并在26日03—04時(shí)達(dá)到強(qiáng)盛階段，受其影響在亮溫梯度大值區(qū)即玉溪北部一帶出現(xiàn)了明顯的短時(shí)強(qiáng)降水，妥甸馬龍也連續(xù)出現(xiàn)了2 h的短時(shí)強(qiáng)降水。值得關(guān)注的是26日03時(shí)開(kāi)始，對(duì)流云團(tuán)B的西北側(cè)隨著兩高輻合的北抬有云系向西北方向延伸發(fā)展，與對(duì)流云團(tuán)A東南側(cè)的小云團(tuán)逐漸連通，而對(duì)流云團(tuán)B開(kāi)始逐漸減弱。26日05時(shí)，對(duì)流云團(tuán)A小于-30 ℃的面積明顯增大，但強(qiáng)度開(kāi)始明顯減弱。26日07時(shí)，對(duì)流云團(tuán)逐漸分裂解體，到08時(shí)已經(jīng)分裂成3個(gè)相對(duì)獨(dú)立的對(duì)流云團(tuán)，對(duì)應(yīng)的短時(shí)強(qiáng)降水規(guī)模也開(kāi)始減小。

圖9 云頂亮溫觀測(cè)(a)26日02時(shí)；(b)26日03時(shí)；(c)26日05時(shí)；(d)26日06時(shí)

4.2 雷達(dá)回波特征

從此次過(guò)程的反射率因子分布看，過(guò)程期間主要為層積混合云回波，大部分層云回波的強(qiáng)度在25～35 dBz之間，短時(shí)強(qiáng)降水集中出現(xiàn)的地方主要為積云回波。

此次過(guò)程中，短時(shí)強(qiáng)降水集中出現(xiàn)在26日02—08時(shí)，特別是在玉溪北部的易門附近，因此選用覆蓋此區(qū)域的昆明雷達(dá)觀測(cè)資料進(jìn)行回波特征分析(圖10)。從26日05時(shí)30分回波反射率分布可以看出此時(shí)在晉寧和易門之間以及易門和雙柏之間有兩條準(zhǔn)南北向的帶狀回波發(fā)展，回波反射率因子強(qiáng)度最大值達(dá)到45 dBz左右，回波反射率因子?xùn)|西方向水平梯度較大，呈現(xiàn)明顯的積云回波特征。此后，東段回波基本不動(dòng)，西段回波緩慢東移，06時(shí)24分西段回波追上東段回波，兩者在易門附近合并為一南北向的弓形回波，回波反射率因子強(qiáng)度最大值仍然維持在45 dBz左右，沿弓形回波南段最強(qiáng)反射率因子處做一西南東北向的回波剖面可以看出，回波頂高可達(dá)10 km，大于35 dBz的回波大值區(qū)處于中下層，極大值區(qū)位于海拔4 km附近，該站出現(xiàn)短時(shí)強(qiáng)降水天氣時(shí)雷達(dá)回波反射率因子低質(zhì)心的特征非常明顯。從對(duì)應(yīng)時(shí)次的徑向速度圖上可以看出，負(fù)速度區(qū)面積明顯大于正速度區(qū)，表明存在大尺度輻合環(huán)境場(chǎng)，環(huán)境場(chǎng)能量不穩(wěn)定，有利于強(qiáng)降水的產(chǎn)生和維持。另外，易門縣附近為一致的西南氣流，且上游地區(qū)風(fēng)速大于下游地區(qū)風(fēng)速，具有明顯的風(fēng)速輻合特征，有利于增強(qiáng)該區(qū)域的對(duì)流強(qiáng)度，導(dǎo)致局地性強(qiáng)降雨的發(fā)生。此后該弓形回波在緩慢東移過(guò)程中逐漸減弱，07時(shí)23分回波帶上大部分的強(qiáng)度小于35 dBz。由于雷達(dá)觀測(cè)具有較高的時(shí)空分辨率，在有利的天氣形勢(shì)背景下，通過(guò)跟蹤強(qiáng)回波區(qū)及徑向速度輻合區(qū)的發(fā)展情況及移動(dòng)趨勢(shì)，有助于進(jìn)一步細(xì)化短時(shí)強(qiáng)降水天氣的落區(qū)和發(fā)生時(shí)段。

圖10 昆明雷達(dá)觀測(cè)(a)26日05時(shí)30分0.5°仰角反射率因子；(b)26日06時(shí)24分0.5°仰角反射率因子；(c)26日06時(shí)24分反射率因子剖面；(d)26日06時(shí)24分0.5°仰角徑向速度

5 結(jié)論

①此次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程分布范圍廣、降水時(shí)段集中、頻次大，最強(qiáng)降水時(shí)段落區(qū)集中分布在滇中西部和南部附近，系統(tǒng)性降水特征明顯。

②此次短時(shí)強(qiáng)降水過(guò)程伴有明顯的雷暴天氣，地閃的落區(qū)分布、密集程度與短時(shí)強(qiáng)降水的落區(qū)、頻次有較好的對(duì)應(yīng)關(guān)系，且在短時(shí)強(qiáng)降水最強(qiáng)時(shí)段正地閃的頻次有明顯的增加，而負(fù)閃次數(shù)出現(xiàn)峰值的時(shí)間較短時(shí)強(qiáng)降水次數(shù)出現(xiàn)峰值的時(shí)間有近2 h的提前量。

③500 hPa兩高輻合和地面冷鋒是此次過(guò)程的關(guān)鍵影響系統(tǒng)，兩高輻合東側(cè)的副熱帶高壓及孟加拉灣低壓為短時(shí)強(qiáng)降水天氣提供必要的水汽輸送，兩高輻合是中低層水汽輻合及對(duì)流抬升運(yùn)動(dòng)的維持機(jī)制，地面冷鋒形成的冷墊觸發(fā)低層對(duì)流抬升運(yùn)動(dòng)的發(fā)生。低層輻合高層輻散的強(qiáng)烈抽吸作用導(dǎo)致了強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，使對(duì)流能夠得以發(fā)展。

④中尺度對(duì)流云團(tuán)中隨著云頂亮溫小于-70 ℃區(qū)域面積的減小，短時(shí)強(qiáng)降水的頻次也明顯減少。

⑤從雷達(dá)回波特征看，短時(shí)強(qiáng)降水天氣主要出現(xiàn)在積云回波中反射率因子大值區(qū)，積云回波呈準(zhǔn)靜止?fàn)顟B(tài)為強(qiáng)降水在短時(shí)間內(nèi)的發(fā)生提供了可能。此次過(guò)程中，易門附近的回波強(qiáng)度達(dá)到40 dBz以上并具明顯低質(zhì)心特征，而且徑向速度圖上有明顯的中尺度輻合配合。