錢 莉， 張春燕， 楊 梅， 李天江

（1.中國氣象局蘭州干旱氣象研究所，甘肅省（中國氣象局）干旱氣候變化與減災重點（開放）實驗室，甘肅 蘭州730020；2.中國氣象局云霧物理環(huán)境重點實驗室，北京 100081；3.甘肅省武威市氣象局，甘肅 武威 733000）

中尺度分析是對造成強對流天氣的高影響天氣系統(tǒng)，根據(jù)各要素的配置關系，判斷強對流天氣落區(qū)的一種基于構成要素的新型預報分析方法［1］。由于強對流天氣不滿足地轉平衡等約束關系，因此中尺度分析使用大量非常規(guī)天氣分析資料，通過分析水汽輸送、不穩(wěn)定條件和抬升條件的配置，以便有效提高強對流天氣的預報準確率［2-3］。Doswell 等［4］得出了“配料法”的基本概念，這種方法給預報員分析強對流天氣提供了清晰的預報思路。目前國內(nèi)已有不少學者開展不同大尺度環(huán)流背景下強對流天氣預報的思路和方法研究，鄭媛媛等［5］進行了不同類型大尺度環(huán)流背景下強對流天氣的短時臨近預報預警研究，徐愛華等［6］研究了中國中東部強對流天氣的天氣形勢分類和基本要素配置特征，白曉平等［7］研究了西北地區(qū)東部短時強降水概念模型；近年來許多學者嘗試利用物理量閾值進行強對流天氣預報指標研究，如張一萍等［8］利用物理量分析河南對流天氣特征，周后福等［9］利用穩(wěn)定度和能量指標作為強對流天氣短時預報指標等；已有不少研究提出了利用“配料法”預報強對流天氣的思路和方法，如劉國忠等［10］基于“配料法”開展持續(xù)性暴雨預報技術研究，何鈺等［11］基于“配料法”建立云南短時強降水預報概念模型；還有學者利用特種觀測手段分析了短時強降水特征，如孔祥偉等［12］分析了甘肅河東地區(qū)不同環(huán)流形勢下短時強降水的雷達回波特征，王俊等［13］分析了短時強降水和冰雹云降水個例的雨滴譜特征。大量的研究標志著我國強對流天氣預報能力有了較大提高［14-16］。

甘肅省北部深居歐亞大陸腹地，降水稀少，年降水量為39.9～400.7 mm，是典型的干旱與極干旱地區(qū)，但由于地處青藏高原邊坡，易形成強對流短時強降水天氣，短時強降水形成的地表徑流迅速向山谷匯集下泄，極易形成局地山洪、滑坡、泥石流等地質(zhì)災害，破壞性很大。由于特殊的地形地貌，導致強降水的局地性強，加上觀測站點稀疏，短時強降水預報難度大。錢莉等［17-18］研究了造成河西走廊東部暴雨和冰雹的大尺度天氣類型。目前對甘肅北部短時強降水中尺度要素配置特征的研究還較少，本文參考黃玉霞等［19］對甘肅省強對流天氣的分型討論及各類天氣的概念模型，選取甘肅北部強對流性天氣中的短時強降水類，在天氣尺度分型的基礎上，構建短時強降水中尺度要素配置閾值，并通過對比分析，總結出具有較好指示意義的預報指標，以期提高該區(qū)域短時強降水的預報預警準確率。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)位于甘肅北部，包括酒泉、嘉峪關、張掖、金昌、武威、白銀、蘭州7市所轄區(qū)域（圖1）。研究區(qū)內(nèi)共有27 個國家級自動氣象站、635 個區(qū)域氣象站。根據(jù)甘肅《短時強降水等級》（DB62/T 2755-2017）》中甘肅北部短時強降水過程定義，甘肅北部短時強降水標準為1 h 降水量（統(tǒng)稱小時雨強）≥10 mm。本文約定甘肅北部短時強降水過程的定義為國家站≥1站或區(qū)域站≥3站的小時雨強≥10 mm·h-1或日雨量≥30 mm即為一次短時強降水天氣過程。

圖1 甘肅北部地形及觀測站點分布Fig.1 Topography and distribution of observation stations in northern Gansu Province

2 數(shù)據(jù)與方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

選取區(qū)域內(nèi)2016—2019年5—9月27個國家級自動氣象站以及635個區(qū)域氣象站達到設定短時強降水標準的降水資料，降水時段為08:00—次日08:00（北京時間），降水數(shù)據(jù)通過極值、時間連續(xù)性檢查，剔除有誤觀測數(shù)據(jù)，達到約定短時強降水標準的個例共計104 個。使用2016—2019 年5—9 月逐日08:00 高空500 hPa、地面歷史資料以及歐洲中期天氣預報中心（ECMWF）再分析資料（分辨率0.125°×0.125°），通過MICAPS 4.2系統(tǒng)天氣分析工具和中尺度分析工具箱，參考甘肅省強對流天氣中尺度分析業(yè)務技術規(guī)范［19］，對每個短時強降水個例進行天氣形勢和中尺度分析。

2.2 研究方法

本文采用強對流天氣流型辨識和基于構成要素的預報方法（配料法），分析甘肅北部短時強降水的形態(tài)和物理量特征，對水汽輸送、抬升條件及深厚對流發(fā)生的不穩(wěn)定條件進行分析。其中，700 hPa以下氣層溫度露點差（t700-td700）、比濕（q700）、水汽通量散度（qfdiv700）、假相當位溫（θse700）以及濕層厚度、低空偏南風急流表征水汽條件；短時強降水所處位置在500 hPa槽前、配合有中低層低渦切變、地面輻合線以及200 hPa 急流低空輻合線表征抬升條件；短時強降水區(qū)溫度垂直分布、濕度垂直分布、700 hPa 與500 hPa 間溫差（t700-t500）、對流有效位能（CAPE）、氣團指數(shù)（K）、700 hPa 渦度（VOR700）表征不穩(wěn)定條件。通過中尺度分析圖給出各種關鍵參數(shù)的配置線條圖以及閾值，使用2020年5—9月逐日08:00高空500 hPa、地面和ECMWF數(shù)值預報再分析產(chǎn)品對區(qū)域內(nèi)短時強降水預報指標閾值進行檢驗。

3 結果與分析

3.1 短時強降水過程天氣尺度主要流型

依據(jù)500 hPa 環(huán)流形勢，對2016—2019 年甘肅北部104個短時強降水個例主要影響環(huán)流形勢進行天氣學分型，分為副高邊緣型、低壓槽型、西北氣流型和河套阻高型。

3.1.1 副高邊緣型此類短時強降水是甘肅北部主汛期發(fā)生頻率最多的一類，占總次數(shù)的34%。具有出現(xiàn)范圍大、持續(xù)時間長、累積雨量大的特點。主要出現(xiàn)在6—8月，出現(xiàn)頻次從東南向西北銳減。副高邊緣型分兩種類型，一種是500 hPa 上副熱帶高壓5880 gpm或5840 gpm線西伸明顯，西太平洋副熱帶高壓西伸達110°E 以西，其西北邊緣的暖濕氣流維持在天水—蘭州一線，同時河西走廊中西部為西風帶低壓槽控制，張掖市以東處在冷槽槽前與副熱帶高壓邊緣西南暖濕氣流交匯處，短時強降水落區(qū)位于副高5880 gpm 或5840 gpm 線西側西南風與西風帶低槽槽前偏南風的交匯區(qū)域（圖2a）。另一種是伊朗高壓發(fā)展東移，副熱帶高壓西伸，在青藏高原東北邊坡形成兩高之間的明顯風向輻合，加之西風帶有低槽東移，張掖市以東處在冷槽槽前與兩高之間強烈的輻合氣流交匯處，短時強降水落區(qū)位于兩高之間輻合區(qū)及西風帶低槽槽前偏南氣流影響的區(qū)域（圖略）。由于短時強降水均產(chǎn)生在副熱帶高壓邊緣，故將這兩種類型合并為一種。

圖2 甘肅北部短時強降水500 hPa主要環(huán)流形勢Fig.2 Main circulation situation in 500 hPa of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province

3.1.2 低壓槽型此類短時強降水是甘肅北部主汛期發(fā)生頻率次多的一類，占總次數(shù)的23%，多出現(xiàn)在5—7 月，過程累積降水量小于副高邊緣型，出現(xiàn)次數(shù)從東向西減少。500 hPa上河套東部為高壓脊，新疆有低槽東移南壓，青藏高原上有南支槽發(fā)展，西風槽與南支槽在青藏高原東北邊坡同位相疊加，迫使低空孟加拉灣水汽向北輸送，冷暖空氣在甘肅北部上空交匯（圖2b），短時強降水落區(qū)位于低槽前部。

3.1.3 西北氣流型此類短時強降水占甘肅北部主汛期發(fā)生頻率第三位，占總次數(shù)的22%。多出現(xiàn)在午后到傍晚，呈分散性，并與地形有關，出現(xiàn)次數(shù)從東向西減少。500 hPa上河套東部為低壓槽，新疆東部到甘肅北部為西北氣流控制，有明顯的冷溫度槽配合（圖2c）。由于高空存在較強冷平流，午后近地面增溫促使短時強降水發(fā)生。

3.1.4 河套阻高型此類短時強降水是甘肅北部主汛期發(fā)生頻率最少的一類，占總次數(shù)的21%。是河西走廊產(chǎn)生極端降水的最主要天氣類型，如1987年6月11日武威市涼州區(qū)日降水量65.4 mm、1985年6月3日金昌市永昌縣日降水量62.7 mm、2019年6月20 日酒泉市肅州區(qū)日降水量79.6 mm，均為該地有氣象記錄以來最強降水，這種類型多出現(xiàn)在6—7月。500 hPa上河套地區(qū)維持一高壓，脊頂部向西北方向伸展，青藏高原上有南支槽發(fā)展，河套高壓底部的偏東風與西風帶中的偏西風在甘肅北部形成低渦切變線，河套阻塞高壓既阻擋了高壓脊底部低渦的東移，使低渦長時間在甘肅北部盤踞，又阻擋了偏南暖濕氣流向更高緯度輸送，使甘肅北部形成強水汽輻合區(qū)（圖2d）。

3.2 短時強降水中尺度物理量要素配置

3.2.1 副高邊緣型此類短時強降水產(chǎn)生在500 hPa 西風帶低壓槽前與5880 gpm 或5840 gpm 線西側的西南氣流（或青藏高壓與副熱帶高壓間的切變線）中，配合有低空切變線或低渦人字形切變，地面輻合線觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。短時強降水落區(qū)在高空偏西風急流入口區(qū)右側或分流區(qū)中，低空南風急流（顯著流線）的左前方（圖3a）。500～850 hPa 中低層存在深厚的濕層，短時強降水區(qū)處在t700-td700≤4 ℃、q700≥8 g·kg-1、θse700≥60 ℃的 濕 舌 包 圍 中，qfdiv700≤-10 g·hPa-1·cm-2·s-1，存在明顯水汽通量輻合；短時強降水區(qū)存在上冷下暖的不穩(wěn)定層結，VOR700≥2×10-5·s-1、K≥30 ℃、CAPE≥29 J·kg-1、上游t700-t500≥20 ℃（表1）。這種類型由于能濕條件好，具備一定的不穩(wěn)定條件就可產(chǎn)生短時強降水。

3.2.2 低壓槽型此類短時強降水產(chǎn)生在500 hPa西風帶低槽槽前，700 hPa 有切變線或低渦配合，地面冷鋒觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。短時強降水落區(qū)在高空偏西風急流出口區(qū)左側、低空南風急流（顯著流線）左前方（圖3b）。500～850 hPa中低層存在深厚的濕層，短時強降水區(qū)處在t700-td700≤4 ℃、q700≥7 g·kg-1、θse700≥60 ℃的濕舌包圍中，qfdiv700≤-2 g·hPa-1·cm-2·s-1，存在明顯水汽通量輻合，能濕條件較好，但差于副高邊緣型；短時強降水區(qū)高低空有較強的垂直風切變和上冷下暖的不穩(wěn)定層結，VOR700≥5×10-5·s-1、K≥30 ℃、CAPE≥20 J·kg-1，上游t700-t500≥20 ℃（表1）。這種類型能濕條件和抬升條件均有利于產(chǎn)生短時強降水。

3.2.3 西北氣流型此類短時強降水產(chǎn)生在500 hPa 西北氣流中的冷平流區(qū)，配合有700 hPa 切變線、地面輻合線，午后熱對流發(fā)展觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。短時強降水落區(qū)在高空偏北風急流入口區(qū)右側，低空南風急流（顯著流線）與北風急流（顯著流線）的輻合區(qū)（圖3c）。700～850 hPa 低層存在濕層，短時強降水區(qū)處在t700-td700≤7 ℃、q700≥5 g·kg-1和θse700≥52 ℃的濕舌包圍中，qfdiv700≤-1 g·hPa-1·cm-2·s-1，存在水汽通量輻合，能濕條件為4 種類型中最弱；由于500 hPa高空強冷平流，700 hPa河套暖脊特征明顯，存在上冷下暖、上干下濕的不穩(wěn)定層結，高低空存在強烈的垂直風切變，VOR700≥2×10-5·s-1、K≥28 ℃、CAPE≥40 J·kg-1、上游有t700-t500≥20 ℃中心（表1）。這種類型能濕條件雖為4種類型中最弱，但由于存在較強熱力不穩(wěn)定，仍可在午后熱力條件發(fā)展和地形抬升的作用下產(chǎn)生短時強降水。

3.2.4 河套阻高型此類短時強降水產(chǎn)生在500 hPa 河套阻高底部的低渦中，700 hPa 有低渦人字形切變，地面輻合線觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。短時強降水落區(qū)在低空南風急流（顯著流線）、偏東風急流（顯著流線）與偏西風急流（顯著流線）的輻合區(qū)（圖3d）。500～850 hPa 中低層存在深厚的濕層，短時強降水區(qū)處在700 hPa以下t700-td700≤4 ℃、q700≥8 g·kg-1、θse700≥55 ℃的濕舌包圍中，qfdiv700≤-1 g·hPa-1·cm-2·s-1，存在水汽通量輻合。由于短時強降水區(qū)高低空存在深厚的低渦，輻合上升運動強烈，VOR700≥12×10-5·s-1為4 種類型中最大，并在短時強降水區(qū)K≥32 ℃、CAPE≥50 J·kg-1，上游有t700-t500≥20 ℃中心（表1）。這種類型由于有水汽的持續(xù)輸入和強烈的上升運動，短時強降水持續(xù)時間長。

圖3 甘肅北部短時強降水主要環(huán)流中尺度物理量要素配置Fig.3 Mesoscale physical element configuration of main circulation of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province

表1 甘肅北部短時強降水主要環(huán)流中尺度物理量閾值Tab.1 Mesoscale physical quantity thresholds of main circulation of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province

3.3 典型個例分析

典型個例選擇原則為大尺度環(huán)流形勢具有代表性，環(huán)境場中水汽、不穩(wěn)定和抬升條件配合好，且出現(xiàn)的短時強降水站次多、小時雨強大。

3.3.1 副高邊緣型2018年8月2日甘肅省武威、蘭州、白銀市出現(xiàn)的區(qū)域性短時強降水為典型的副高邊緣型。區(qū)域內(nèi)75 個觀測站點日降水量≥30 mm，38個觀測站點小時雨強≥10 mm·h-1，最大小時雨強出現(xiàn)在蘭州市永登縣的徐家磨村達39.8 mm·h-1，出現(xiàn)時間為10:00。這次短時強降水從2018 年8 月2日08:00 中尺度發(fā)生條件分析可以看出（圖4a），物理量均滿足和超過副高邊緣型設定閾值（表2）。造成這次短時強降水站次多、雨強大的主要原因是水汽來源充沛，一條來自南海的水汽、一條來自孟加拉灣的水汽，水汽通量散度輻合強，再加上干冷空氣侵入加大了層結不穩(wěn)定。

表2 甘肅北部短時強降水典型個例中尺度物理量值Tab.2 Mesoscale physical quantity thresholds values of typical case of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province

圖4 甘肅北部短時強降水典型個例中尺度物理量要素配置Fig.4 Mesoscale physical element configuration of typical case of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province

3.3.2 低壓槽型2017年8月19日甘肅北部張掖市以東出現(xiàn)的區(qū)域性短時強降水為典型的低壓槽型。區(qū)域內(nèi)10個觀測站點日降水量≥30 mm、8個觀測站點小時雨強≥10 mm·h-1，最大小時雨強出現(xiàn)在白銀市會寧縣會師鎮(zhèn)達39.8 mm·h-1，出現(xiàn)時間為12:00。從2017 年8 月19 日08:00 中尺度發(fā)生條件分析中可以看出（圖4b），物理量均滿足或超過低壓槽型設定閾值（表2）。造成這次短時強降水雨強大的主要原因是水汽來源充沛，一條來自孟加拉灣的水汽、一條為來自渤海的水汽；冷鋒的動力抬升加大了層結不穩(wěn)定。

3.3.3 西北氣流型2018年8月20日甘肅北部出現(xiàn)的區(qū)域性短時強降水為典型的西北氣流型，區(qū)域內(nèi)98 個觀測站點日降水量≥30 mm、81 個觀測站點小時雨強≥10 mm·h-1，最大小時雨強出現(xiàn)在張掖市肅南縣甘壩口達61.2 mm·h-1，出現(xiàn)時間為15:00。從2018年8月20日20:00中尺度發(fā)生條件分析中可以看出（圖4c），物理量均滿足或超過西北氣流型設定閾值（表2）。造成這次短時強降水站次多、雨強大的主要原因是水汽來源充沛，一條為來自南海的水汽、一條來自孟加拉灣水汽；垂直風切變強，上冷下暖層結加大熱力不穩(wěn)定。

3.3.4 河套阻高型2019 年6 月20 日甘肅酒泉、張掖市出現(xiàn)的區(qū)域性短時強降水為典型的河套阻高型，區(qū)域內(nèi)30個觀測站點日降水量≥30 mm、24個觀測站點小時雨強≥10 mm·h-1，最大小時雨強出現(xiàn)在張掖市山丹縣雙湖達25.3 mm·h-1，出現(xiàn)時間為09:00。從2019 年6 月20 日20:00 中尺度發(fā)生條件分析中可以看出（圖4d），物理量均滿足或超過河套阻高型設定閾值（表2）。造成這次短時強降水站次多、雨強大的主要原因是水汽來源充沛，低空偏南風水汽輸送達到急流標準；河套阻高底部的偏東風與偏南風形成強烈氣旋性輻合，使VOR700達到40×10-5·s-1，形成強輻合上升運動。

3.4 短時強降水的分布特征

2016—2019 年5—9 月主汛期短時強降水小時雨強（Q）≥10 mm·h-1的站點數(shù)有1073 個。其中，10≤Q＜15 mm·h-1占44.4%、15≤Q＜20 mm·h-1占23.3%、20≤Q＜25 mm·h-1占13.5%、Q≥25 mm·h-1占18.8%。說明甘肅北部短時強降水小時雨強多在10～20 mm·h-1（圖5a）。一日中短時強降水主要出現(xiàn)時段為06:00—18:00，占73%，出現(xiàn)最多的時段09:00—12:00（圖5b）。

圖5 2016—2019年5—9月甘肅北部短時強降水小時強度和逐時次出現(xiàn)頻率Fig.5 Hourly rain intensity and hourly frequency of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province from May to September during 2016—2019

甘肅北部短時強降水的時間分布特征：從圖6可以看出，出現(xiàn)頻次最多的為7月，共出現(xiàn)31次（占29.8%）；8 月其次，共出現(xiàn)29 次（占27.9%）；9 月最少，僅6次（占5.8%）。各月主要出現(xiàn)的短時強降水類型：5 月為低壓槽型和西北氣流型；6 月為西北氣流型和河套阻高型；7 月為副高邊緣型和河套阻高型；8 月為副高邊緣型和西北氣流型；9 月為低壓槽型。

圖6 2016—2019年5—9月不同流型短時強降水逐月累積出現(xiàn)頻次Fig.6 Monthly accumulative frequency of short-time heavy rainfall of different flow pattern from May to September during 2016—2019

甘肅北部各類短時強降水空間分布特征（表3）：出現(xiàn)頻次最多的為蘭州市56 次（占32.6%），其次為白銀市52 次（占30.2%），最少的為酒泉13 次（占7.6%），自東向西銳減。各地各類型分布特征：蘭州市最多為副高邊緣型、白銀市最多為副高邊緣型、武威市最多為低壓槽型、張掖市最多為低壓槽型和河套阻高型、酒泉市最多為河套阻高型。

表3 2016—2019年5—9月甘肅北部短時強降水主要環(huán)流出現(xiàn)頻次（頻率）Tab.3 Occurrence(frequency)of main circultion of short-time heavy rainfall in northern Gansu Province from May to September during 2016—2019

3.5 預報指標檢驗

2020 年5—9 月共出現(xiàn)短時強降水個例22 個。其中，副高邊緣型11例、低壓槽型7例、西北氣流型4例。利用2020年5—9月ECMWF 24 h預報時段內(nèi)逐3 h的預報場物理量資料對區(qū)域內(nèi)短時強降水預報指標進行檢驗，根據(jù)不同天氣分型選取的中尺度物理量要素配置閾值，滾動對研究區(qū)內(nèi)所選物理量進行檢索，當各項閾值均滿足時，記為預報一次短時強降水過程；若24 h預報時段內(nèi)連續(xù)多個預報時次預報有短時強降水，只記為一次短時強降水過程。2020年共預報短時強降水33次，其中預報正確21次、漏報1次、空報11次，預報準確率為63.6%、空報率33.3%、漏報率為3.0%。其中，空報11次有3次出現(xiàn)在副高邊緣型、4 次出現(xiàn)在低壓槽型、4 次出現(xiàn)在西北氣流型。經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)空報的過程系統(tǒng)地面輻合線過境時間均出現(xiàn)在21:00—次日04:00，說明預報指標閾值都滿足的情況下，夜間熱力條件減弱將抑制短時強降水的發(fā)生；西北氣流中的短時強降水空報率較高，說明地形抬升和局地熱力抬升在短時強降水發(fā)生中的重要性。漏報1 次為西北氣流型，主要為水汽條件不滿足，說明西北氣流型中熱力和動力抬升條件足夠強，仍可產(chǎn)生短時強降水。

4 結論

（1）副高邊緣型短時強降水的關鍵系統(tǒng)為副熱帶高壓長時間在110°E 以西維持，配合有干冷空氣入侵；或者是伊朗高壓東移在青藏高原北邊坡形成強輻合帶。對應中尺度分析圖上700 hPa 在副高西北側配合有切變線或低渦人字形切變，地面輻合線觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。此類短時強降水水汽供應充沛，降水范圍大，落區(qū)相對集中，持續(xù)時間長，累積降水量大，是蘭州、白銀市產(chǎn)生極端降水的主要天氣類型。

（2）低壓槽型短時強降水的關鍵系統(tǒng)為西風槽與南支槽在青藏高原東北邊坡同位相疊加。對應中尺度分析圖上700 hPa 有切變線或低渦人字形切變，低空偏南風急流（顯著流線）與偏北風急流（顯著流線）在甘肅北部輻合，地面冷鋒觸發(fā)短時強降水爆發(fā)。此類短時強降水存在較強的垂直風切變和上冷下暖的不穩(wěn)定層結，降水范圍大，持續(xù)時間短。

（3）西北氣流型短時強降水的關鍵系統(tǒng)高空強烈干冷平流。對應中尺度分析圖上高空槽后的溫度槽和干舌明顯，700 hPa 有切變線、地面有輻合線配合，低空有南風急流（顯著流線）與北風急流（顯著流線）的輻合區(qū)。能濕條件為4種類型中最弱，僅低層存在濕層，由于500 hPa高空冷平流強，700 hPa河套暖脊的特征明顯，存在上冷下暖、上干下濕的不穩(wěn)定層結，高低空存在強烈的垂直風切變，有較強熱力不穩(wěn)定環(huán)境場觸發(fā)短時強降水的發(fā)生。這類短時強降水出現(xiàn)在午后到傍晚，多為分散性出現(xiàn)，并與地形有關，降水極端性不明顯。

（4）河套阻高型短時強降水的關鍵系統(tǒng)是在河套地區(qū)維持一頂部向西北方向伸展的高壓脊，作用既阻擋了脊底部低渦的東移，使低渦長時間在甘肅北部盤踞，又阻擋了偏南暖濕氣流向更高緯度輸送，使甘肅北部形成強水汽輻合區(qū)。對應中尺度分析圖上700 hPa 有低渦人字形切變、地面有輻合線配合；短時強降水落區(qū)在低空南風急流（顯著流線）、偏東風急流（顯著流線）與偏西風急流（顯著流線）的輻合區(qū)。這類短時強降水存在深厚的濕層，并有強烈的輻合上升運動，正渦度值為4 種類型中最大，CAPE也處在梯度密集區(qū)，說明此類型短時強降水由強烈的上升運動和不穩(wěn)定環(huán)境場觸發(fā)。這類短時強降水持續(xù)時間長、小時雨強大，是河西走廊產(chǎn)生極端降水最主要的天氣類型。

（5）甘肅北部短時強降水集中出現(xiàn)在6—8 月，占總次數(shù)的81.7%。同時，甘肅北部短時強降水的強度多為10～20 mm，占67.7%。

（6）甘肅北部短時強降水大尺度流型為副高邊緣型、低壓槽型、西北氣流型、河套阻高型四大類，發(fā)生最多的為副高邊緣型，占34.0%。

（7）查閱大量參考文獻發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生短時強降水的主要條件是中、小尺度天氣系統(tǒng)的對流不穩(wěn)定條件和強迫抬升［5-11］，地面輻合線（冷鋒）是甘肅北部觸發(fā)強對流天氣的關鍵系統(tǒng)，地面輻合線（冷鋒）的分析對短時臨近預報至關重要。

（8）由于甘肅北部受青藏高原阻擋，水汽翻越高原后損耗很大，水汽條件成為制約該區(qū)域產(chǎn)生降水的主要條件。因此，甘肅北部除了具備對流不穩(wěn)定和強迫抬升機制外，水汽條件成為能否產(chǎn)生短時強降水的關鍵因素。低空偏南風急流（顯著流線）在110°E左右北上及在37°N左右產(chǎn)生輻合是判斷甘肅北部能否產(chǎn)生短時強降水的重要依據(jù)。

需要說明的是本文選取2016—2019 年104 個個例對短時強降水天氣類型進行分型和特征分析，個例數(shù)有些偏少，其結果的普適性有待于通過更多天氣個例來進一步驗證和完善。并且強對流天氣的觸發(fā)主要是中、小尺度天氣系統(tǒng)，因此將雷達資料和中尺度模式資料融合進預報模型中將是下一步研究的重點。