Page 141 - 《高原气象》2021年第5期
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高     原      气     象                                 40 卷
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             强、降雨强度大、局地性强等特点（汪玲瑶等，                                  2019 年主汛期 6 月 6-9 日、7 月 6-9 日湖南出
             2018），分析表明，大尺度环流背景场的稳定维持                           现两次致灾性特大暴雨过程，既有强降雨区重叠、
             可产生持续性暴雨（易升杰等，2019），行星尺度或                          降水强度大的共性，又存在局地性、极端性差异，
             天气尺度系统合理配置是持续性暴雨发生的有利                              导致区域性洪涝灾害的发生，造成严重人员伤亡以
             条件（陆琛莉等，2018），南方地区 6-7 月暴雨过程                       及巨大的经济损失。本文通过对两次过程的环境
             形成机制及雨带移动与西太平洋副热带高压密切                              背景、中尺度对流系统演变过程、水汽传输特征等
             相关，副高南撤、西风槽坡度增大会出现狭长的高                             分析，以望对致灾暴雨预报业务提供参考。
             空槽暴雨（侯淑梅等，2017），副高异常偏南则江南
             一带降雨会显著偏多（金爱浩等，2018），高原槽前                          2   资料来源与方法介绍
             和西太平洋副热带高压边缘暖湿不稳定气流是江                              2. 1  资料来源
             淮地区持续性暴雨主要水汽输送通道（张红华等，
                                                                    分析中所用资料有 5 类：中国气象局自动站逐
             2018）。有专家发现水汽条件的异常是极端性暴雨
                                                                小时降雨量观测数据，网格分辨率为 0. 1°×0. 1°；
             的 关 键 影 响 因 子（许 美 玲 等 ，2003；闵 锦 忠 等 ，
                                                                常规地面和高空观测资料，Micaps 格式；美国国家
             2018；杨浩等，2014），水汽源地及水汽主要贡献层
                                                                环境预报中心的逐日全球再分析 FNL资料，时间分
             次不同会造成暴雨具有差异的区域性特点（曾智琳
                                                                辨率为 6 h，水平分辨率为 1°×1°；国家卫星气象中
             等，2018），水汽源区及路径为暴雨区提供不同贡
                                                                心的风云 2G 卫星云图资料，云顶亮温数据时间分
             献率，同时可通过聚类气团后向轨迹定量估算主要
                                                                辨率为 1 h，水平分辨率 0. 1°×0. 1°；美国国家环境
             路 径 贡 献 率 大 小（江 志 红 等 ，2013；周 玉 淑 等 ，
                                                                预报中心的 GDAS 数据（本文已换算为北京时），水
             2019）。徐祥德等（2014）研究发现低层水汽汇与边
                                                                平分辨率为1°×1°。
             界层高度显著相关，王秀荣等（2007）发现西北地区
                                                                2. 2  方法介绍
             分季降水来源和水汽输送通道显著不同，姚文清等
                                                                    HYSPLIT4 模式是美国国家海洋和大气管理局
             （2003）通过对 1998 年长江流域特大暴雨水汽特征
                                                               （National Oceanic and Atmospheric Administration，
             分析，得到梅雨期长江流域存在一支强的偏西水汽
                                                                NOAA）的空气资源实验室和澳大利亚气象局开发
             输送通道。苗秋菊等（2004）发现高原多雨中心水
                                                                的模型，可处理多种气象要素输入场、描述多种物
             汽主要源地是孟湾和南海，卓嘎等（2002）总结出青
                                                                理过程。NOAA 开发的欧拉和拉格朗日型混合方
             藏高原夏季降水水汽主要来源于阿拉伯海。另外，
                                                                法的质点轨道计算模式，可计算气块不同步长的轨
             魏铁鑫等（2015）追踪 308例东北冷涡水汽大多源于
                                                                迹、追踪不同高度的质点移动轨迹，模式水平分辨
             渤海、日本海附近，冷涡暴雨往往还有来自鄂霍茨
                                                                率为 1°×1°。与传统欧拉方法相比，HYSPLIT4 使
             克 海 附 近 东 北 方 向 的 水 汽 源 补 充（马 梁 臣 等 ，
                                                                用了移动的参考系来进行气团平流和扩散处理，能
             2017），强盛的西南季风形成了夏季南方暴雨区的
                                                                定量计算不同水汽源地对于降水区域贡献率大小，
             宽广水汽输送通道（卢小丹等，2017），水汽在云底
                                                                并获得客观的水汽输送通道（曾钰婷等，2020）。应
             以上的高效凝结能促使降水效率增长（吴哲珺等，
                                                                用该模式追踪了两次致灾暴雨过程湖南暴雨区域
             2017），为暴雨区提供强盛上升气流，对流层中上
                                                                上空气块后向 168 h 三维运动轨迹，以 12 h 为间隔
             层的副热带西风急流有利于暴雨区水汽辐合（姚俊
                                                                输出一次后向轨迹，确定水汽来源及输送通道，并
             强等，2018），低空急流又将暖湿不稳定水汽输送
             至暴雨区（谌芸等，2012），对流云团新生或获得发                          基于 TSV 变化的聚类方法定量分析每条水汽传输
             展。中尺度系统的发展对极端性暴雨天气过程是                              通道对暴雨区的贡献率。本文选取的模拟区域为
             相 互 反 馈 的 作 用 ，MCC（Mesoscale Convective            24°N-28°N，108°E-114°E，垂直方向模拟初始高
             Complex）云团发生发展要求低层高温高湿，并在中                         度分别选定海平面高度 500 m、1500 m、3000 m。
             高层具有深厚的暖温结构（苗爱梅等，2012），地面                          文中涉及的地图是基于国家测绘地理信息局标准
             中小尺度辐合线有利于触发 MCC 云团新生，对流                           地图服务网站下载的审图号为 GS（2016）2948 号和
             性暴雨经常发生在云团 TBB 梯度大值区（刘国忠                           GS（2016）1550标准地图制作，底图无修改。
             等，2017），相当黑体亮温低值与暴雨区一一对应，                          3   雨情与灾情
             雨强最大时对应云团TBB低值中心位置，对流发展
             最强盛（甘璐等，2017）。                                         2019年6月6-9日湖南出现大范围暴雨天气过
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