張亞妮，姚秀萍，于超

(1.中國(guó)氣象局國(guó)家氣象中心，北京100081；2.中國(guó)氣象科學(xué)研究院災(zāi)害天氣國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081；3.中國(guó)氣象局氣象干部培訓(xùn)學(xué)院，北京100081)

1 引 言

我國(guó)地處世界最大的亞澳季風(fēng)區(qū)[1]，暴雨多發(fā)，具有明顯不同的地域特征。華南位于我國(guó)大陸南端，每年汛期開始早、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)、暴雨頻繁發(fā)生。李真光等[2]的統(tǒng)計(jì)分析指出92.5%的華南暴雨過程與南下冷空氣活動(dòng)有關(guān)。盡管如此，但大多數(shù)前汛期暴雨沒有發(fā)生在鋒面上或鋒面后，而是位于鋒面前的暖空氣一側(cè)，即華南地區(qū)特有的暖區(qū)暴雨。暖區(qū)暴雨一般發(fā)生在地面鋒面系統(tǒng)前200～300 km的位置，有時(shí)發(fā)生在西南風(fēng)和東南風(fēng)的匯合氣流中，甚至無明顯切變的西南氣流里[3]，其與華南的地形和海陸分布也有密切關(guān)系[4-6]，具有明顯的地域性特征。

華南暖區(qū)暴雨是華南前汛期暴雨最顯著的特點(diǎn)[7-8]，具有范圍小、強(qiáng)度強(qiáng)、局地性顯著、災(zāi)害影響嚴(yán)重等特點(diǎn)[4]。許多小范圍局地性的大暴雨、特大暴雨多發(fā)生在暖區(qū)里，這使得暖區(qū)暴雨預(yù)報(bào)難度加大。牛本璐等[9]采用AREMv2.3k中尺度模式對(duì)2006年華南前汛期一次暴雨過程進(jìn)行模擬，發(fā)現(xiàn)小振幅初始擾動(dòng)誤差非線性增長(zhǎng)迅速，表明短期的較小尺度降水可預(yù)報(bào)性小。陳茂欽等[10]利用WRF中尺度天氣研究和預(yù)報(bào)模式討論了江淮暴雨和華南暖區(qū)暴雨的可預(yù)報(bào)性問題，從誤差增長(zhǎng)和集合預(yù)報(bào)的角度講，微小的隨機(jī)初始擾動(dòng)誤差在華南暴雨模擬過程中增長(zhǎng)更快，其模式可預(yù)報(bào)性較江淮暴雨差。

暖區(qū)降水與鋒面降水在觸發(fā)條件、形成機(jī)制、降水特征等方面顯著不同，且其危害嚴(yán)重，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率顯著偏低。因此，長(zhǎng)期以來，對(duì)華南暴雨的研究工作始終受到氣象工作者的高度重視。早在1970年代末，我國(guó)開展了第1次較大規(guī)模的華南前汛期暴雨試驗(yàn)。黃士松等[3]總結(jié)了試驗(yàn)研究成果，指出對(duì)流層低層環(huán)流形勢(shì)對(duì)華南暖區(qū)暴雨形成的重要性。近年來有不少針對(duì)華南暖區(qū)暴雨的個(gè)例研究。孫健等[5]研究了1998年6月一次華南強(qiáng)降雨，結(jié)果表明該暖區(qū)暴雨過程的主要影響系統(tǒng)為西南低空急流，在海南島的阻擋和繞流作用下，西南暖濕氣流在海南島東北側(cè)出現(xiàn)了一個(gè)200 km左右的氣旋性環(huán)流，加強(qiáng)了氣旋東北部低層水汽輻合。張曉美等[11]對(duì)一次典型的華南暖區(qū)暴雨的研究指出，引發(fā)暴雨的β中尺度對(duì)流系統(tǒng)形成于850 hPa急流左側(cè)的輻合區(qū)。夏如娣等[12-13]對(duì)一次暴雨過程中粵桂兩地鋒前暖區(qū)暴雨進(jìn)行了分析，強(qiáng)調(diào)低層風(fēng)場(chǎng)輻合的重要性，并說明了地面輻合線上的擾動(dòng)及地面較強(qiáng)的溫濕對(duì)比區(qū)的熱力作用對(duì)于β中尺度系統(tǒng)的觸發(fā)可能有重要影響。徐燚等[14]研究揭示了沿鋒前淺薄穩(wěn)定層內(nèi)傳播的低層重力波對(duì)暖區(qū)暴雨的作用。此外，某些情況下，中高層對(duì)暖區(qū)暴雨有觸發(fā)作用，閆敬華等[15]曾提出一種中高層重力波的觸發(fā)機(jī)制，解釋了一類華南暖區(qū)暴雨的形成機(jī)理。葉朗明等[16]對(duì)2014年5月8—12日發(fā)生在華南的兩次不同類型暖區(qū)暴雨進(jìn)行對(duì)比分析，指出高空輻散在回流型暖區(qū)暴雨中起著比鋒前暖區(qū)暴雨更加重要的作用，且兩次暴雨的觸發(fā)機(jī)制顯著不同。本文針對(duì)此次暴雨過程，著重研究中高層系統(tǒng)對(duì)回流型暖區(qū)暴雨的強(qiáng)迫作用。

2 資料與暴雨過程概況

本文所用資料為一日4次、1°×1°的NCEP（National Centers of Environmental Prediction）再分析資料，F(xiàn)Y-2E衛(wèi)星云圖資料，中國(guó)氣象局臺(tái)站觀測(cè)的降水資料以及逐日（CMPA_Daily）融合降水產(chǎn)品。融合降水產(chǎn)品是由國(guó)家氣象信息中心基于國(guó)家級(jí)2 400多個(gè)臺(tái)站觀測(cè)日降水量和CMORPH（Climate Prediction Center Morphing Technique）衛(wèi)星反演降水產(chǎn)品，采用概率密度匹配和最優(yōu)插值相結(jié)合的兩步數(shù)據(jù)融合方法研制的中國(guó)區(qū)域降水資料[17-18]，水平分辨率為0.25°×0.25°。文中時(shí)間均采用北京時(shí)。

2014年5月8—10日，廣東南部出現(xiàn)了大范圍大雨或暴雨天氣，珠江口以西至陽江一帶日降水量在100 mm以上（圖1），斗門、臺(tái)山和陽江等地三天累積雨量在250 mm以上，其中沿海地區(qū)局地有400～600 mm，臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)達(dá)702 mm。圖2給出了臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)、江門市羅坑鎮(zhèn)和中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)三個(gè)自動(dòng)站1 h雨量隨時(shí)間的變化，臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)（圖2a）降水從9日04時(shí)開始，主要發(fā)生在9日06—15時(shí)，最大小時(shí)雨強(qiáng)達(dá)100 mm。江門市羅坑鎮(zhèn)和中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)降水分別發(fā)生在8日20時(shí)和21時(shí)，降水時(shí)段集中。

圖1 2014年5月8—10日逐日降水量分布 單位：mm/d。a.5月8日08時(shí)—9日08時(shí)；b.5月9日08時(shí)—10日08時(shí)；c.5月10日08時(shí)—11日08時(shí)。

此次降水過程雨量集中、降雨強(qiáng)度大、局地性顯著，具有暖區(qū)降水的特征。林良勛等[19]根據(jù)環(huán)流特征，將華南暖區(qū)暴雨歸納為回流暴雨型、高空槽型和強(qiáng)西南風(fēng)型?；亓鞅┯晷鸵话愠霈F(xiàn)在4月初—5月中旬，主要表現(xiàn)為暖區(qū)邊界層存在一定斜壓性，回流東風(fēng)與西南風(fēng)輻合所觸發(fā)的中尺度暴雨。從本次降水發(fā)生前1 000 hPa風(fēng)場(chǎng)與地面氣壓場(chǎng)（圖3a）分布看出，5月8日14時(shí)（圖3a）冷高壓已經(jīng)東移入海變性，高壓脊經(jīng)福建沿海伸向珠江口附近，廣東大部地區(qū)受冷高壓后部的東南風(fēng)控制，北部灣及廣西南部吹偏南風(fēng)。925 hPa珠江口以東為東南風(fēng)，以西為西南風(fēng)（圖3c），850 hPa上整個(gè)華南地區(qū)受偏南氣流控制（圖3d），此時(shí)華南處于典型回流暖區(qū)暴雨形勢(shì)場(chǎng)中，具有回流型暖區(qū)暴雨特征[20-21]。并且，直至5月11日02時(shí)（圖3b），后一股冷空氣才開始影響華南地區(qū)（冷高壓主體位于西北地區(qū)東部），鋒區(qū)位于江南中部至華南西北部一帶，為影響5月10日湖南、廣西北部和廣東北部等地降水(圖1c)的天氣尺度系統(tǒng)。在此之前無明顯天氣尺度鋒面系統(tǒng)影響廣東。

圖2 自動(dòng)站1小時(shí)降水量 a.臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)（712187）；b.江門市羅坑鎮(zhèn)(712103)；c.中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn) (712053)。

圖 3 2014 年 5 月 8 日 14 時(shí)(a、c、d)和 11 日 02 時(shí)(b)1 000 hPa(a)與地面(b)風(fēng)場(chǎng)(單位：m/s)與氣壓場(chǎng)(單位：hPa)925 hPa(c)和 850 hPa(d)風(fēng)場(chǎng)（單位：m/s）與溫度場(chǎng)（單位：℃）

3 降水階段

對(duì)于此次降水，可根據(jù)中尺度對(duì)流系統(tǒng)（MCS）的生消發(fā)展特征將其分為兩個(gè)階段[22]。降水發(fā)生前后雷達(dá)組合反射率演變（圖4）顯示，第一階段從8日午后開始逐漸發(fā)展。8日14時(shí)（圖4a），在兩廣交界（回波A）、廣東西南部近海海面（回波B）及珠江口附近海面（回波C）分別有對(duì)流活動(dòng)，8日17時(shí)三處回波區(qū)均東移發(fā)展（圖4b），之后至8日20時(shí)（圖4c），C處回波減弱，A處回波顯著增強(qiáng)并南壓東移，逐漸發(fā)展為具有線狀特征的β中尺度對(duì)流系統(tǒng)。紅外云圖（圖略）顯示其具有明顯的近圓狀冷云云頂，水平尺度接近MCC。該MCS（稱為MCS1）是8日廣東暴雨天氣的影響系統(tǒng)，9日06時(shí)對(duì)廣東的影響基本結(jié)束（圖4e）。該時(shí)段降水移動(dòng)性顯著，單站降水時(shí)段集中，江門市羅坑鎮(zhèn)（圖2b）和中山市三鄉(xiāng)鎮(zhèn)（圖2c）8日20時(shí)前后的降水屬于這一階段。

圖4 2014年5月8日不同時(shí)次雷達(dá)組合反射率拼圖

第二階段最早可追溯到9日03時(shí)（圖略），MCS1線狀對(duì)流回波位于廣東東南部海面，珠江口附近降水停止。此時(shí)，在珠江口以西有新的對(duì)流系統(tǒng)發(fā)展，9日04時(shí)（圖4d）出現(xiàn)弧狀對(duì)流線，后逐漸發(fā)展為β中尺度MCS（稱為MCS2，圖4f）。MCS2移動(dòng)緩慢，強(qiáng)回波在珠江口西部停滯，造成珠江口西岸的強(qiáng)降雨。該階段降水局地性強(qiáng)，單站降水持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，臺(tái)山市赤溪鎮(zhèn)（圖2a）9日白天降水屬于本階段。

另外，從10日上午開始至20時(shí)，在珠江口西岸有明顯降水（圖2a），葉朗明等[16]將其歸為鋒前暖區(qū)暴雨，與8日回流型暴雨的環(huán)流特征明顯不同。

4 高低空環(huán)流系統(tǒng)

4.1 低層淺薄偏東風(fēng)氣流

研究表明，回流型暖區(qū)暴雨通常形成于變性高壓脊后部，與低層偏東風(fēng)有關(guān)[16,19-21]。在本次暖區(qū)暴雨發(fā)生的第一階段，華南地區(qū)地面受偏東風(fēng)影響（圖3a）。從地面常規(guī)觀測(cè)的地面風(fēng)場(chǎng)看（圖5），8日 08時(shí)（圖 5a），除廣西西南部偏南風(fēng)較明顯外（都安（59037）、百色（59211）、平果（59228）、扶遂（59431）以西），華南地區(qū)基本上為偏東氣流。8日11時(shí)（圖5b）北部灣偏南風(fēng)分量開始增大，海南島大部已經(jīng)轉(zhuǎn)為西南風(fēng)或南風(fēng)，至8日14時(shí)（圖5c）北部灣、海南島基本上被南風(fēng)控制，且向北發(fā)展，在廣西東南部形成中尺度地面輻合線，為暴雨發(fā)生提供了低層輻合條件。8日14時(shí)在廣西西北部還存在另一個(gè)地面輻合線，來賓站（59242）于14時(shí)轉(zhuǎn)為偏南風(fēng)，但由于南風(fēng)風(fēng)速較小，并與北部灣南風(fēng)沒有打通，該輻合線較廣西東南部的輻合線偏弱，925 hPa的散度場(chǎng)（圖略）清楚顯示出較強(qiáng)輻合出現(xiàn)在廣西東南部，且從08時(shí)（圖略）至14時(shí)（圖略）明顯增強(qiáng)，對(duì)應(yīng)回波A的發(fā)展。

現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)應(yīng)遵循模數(shù)協(xié)調(diào)原則，建立標(biāo)準(zhǔn)化結(jié)構(gòu)體系，優(yōu)化建筑空間尺寸[13]。項(xiàng)目建筑設(shè)計(jì)未嚴(yán)格遵循選材的模數(shù)要求，在項(xiàng)目圍護(hù)體系制作過程中，材料出現(xiàn)多次裁剪，造成了一定的浪費(fèi)。通過項(xiàng)目實(shí)踐深切體會(huì)到，模數(shù)化是建筑工業(yè)化的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件和內(nèi)裝部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化[9]13，有利于組織生產(chǎn)、提高效率、降低成本。

圖5 2014年5月8日08時(shí)(a)、11時(shí)(b)和14時(shí)(c)地面常規(guī)觀測(cè)的地面風(fēng)場(chǎng) 單位：m/s。

4.2 高層?xùn)|移短波槽

5月7—8日，200 hPa上有短波槽沿南亞高壓東北側(cè)向東南移動(dòng)，8日08時(shí)位于云南東部（圖6a），14時(shí)到達(dá)廣西西部（圖6b），并略有加強(qiáng)。8日20時(shí)—9日02時(shí)（圖6c、6d），該槽明顯向南發(fā)展，但北段發(fā)展不顯著。

從風(fēng)場(chǎng)看，該槽東移時(shí)明顯加深，槽前/后的南/北風(fēng)不斷加強(qiáng)并向北/南伸展。尤其是槽前偏南風(fēng)的加強(qiáng)，與高層輻散場(chǎng)增強(qiáng)密切相關(guān)。8日08—14時(shí)（圖 6a、6b），隨著槽東移加深，南風(fēng)加強(qiáng)，槽前輻散增大，最大值由08時(shí)約4×10-5s-1增強(qiáng)至14時(shí)約6×10-5s-1，且由廣西西部東移至廣西東部，500 hPa主要上升區(qū)位于輻散大值區(qū)東側(cè)。8日20時(shí)—9日02時(shí)（圖6c、6d），偏南風(fēng)繼續(xù)增大，輻散進(jìn)一步加強(qiáng)，500 hPa上升運(yùn)動(dòng)也快速發(fā)展，基本與輻散區(qū)重合。葉朗明等[16]對(duì)該過程的分析指出中高層小股冷空氣疊加在低層暖濕空氣上形成不穩(wěn)定層結(jié)，造成中尺度對(duì)流的發(fā)生，并強(qiáng)調(diào)200 hPa的輻散氣流進(jìn)一步觸發(fā)了對(duì)流的發(fā)展?？傊?，高層短波槽東移，槽前南風(fēng)加強(qiáng)，高層輻散增強(qiáng)，為對(duì)流發(fā)展提供了有利的高層條件。MCS1正是8日06時(shí)前后在槽前（廣西東部）由對(duì)流云A發(fā)展并快速加強(qiáng)的。

圖6 2014年5月8日200 hPa風(fēng)場(chǎng)（單位：m/s）、高度場(chǎng)（實(shí)線，單位：dagpm）、散度場(chǎng)（陰影區(qū)為散度大于等于 2×10-5s-1的區(qū)域，單位：10-5s-1）及 500 hPa垂直速度（虛線，單位：Pa/s）的演變

5 深對(duì)流發(fā)展的高層輻散強(qiáng)迫

圖7給出了5月8日14時(shí)—9日02時(shí)垂直速度和散度的垂直剖面。8日14時(shí)在23°N（圖7a）有明顯上升區(qū)，對(duì)應(yīng)圖4a中A處回波。該上升運(yùn)動(dòng)區(qū)主要集中在600～400 hPa的中上層，400 hPa以上存在明顯的輻散氣流（大于2×10-5s-1）。8日20時(shí)，高層輻散區(qū)進(jìn)一步向下向南伸展（圖7b、7e），大于2×10-5s-1的區(qū)域可達(dá)500 hPa附近，上升運(yùn)動(dòng)大值區(qū)仍位于中上層。另外，隨著高層輻散的增強(qiáng)，低層強(qiáng)輻合區(qū)明顯增大，尤其在800～700 hPa，輻合較14時(shí)顯著增強(qiáng)（圖7b、7e）。此時(shí)對(duì)流A已經(jīng)發(fā)展為MCS1，回波主要位于23°N以北，強(qiáng)回波區(qū)位置略偏南，約處于珠江口以西22～23°N之間（圖4c）。之后，MCS1南壓東移迅速發(fā)展，到9日02時(shí)，高層輻散顯著加強(qiáng)，最大值達(dá)12×10-5s-1，垂直上升運(yùn)動(dòng)也顯著增強(qiáng)，尤其在116°E，23°N（圖7c）附近，上升運(yùn)動(dòng)從對(duì)流層低層直達(dá)200 hPa。在本次暖區(qū)暴雨過程中，上升運(yùn)動(dòng)比較深厚，有別于鋒前暖區(qū)暴雨，與高層輻散強(qiáng)迫密切相關(guān)[16]。

圖7 2014年5月8日緯向風(fēng)(單位：m/s)與垂直速度(單位：Pa/s)的風(fēng)矢場(chǎng)(u,-ω×20)以及散度場(chǎng)(紅實(shí)線，等值線間隔為 2×10-5s-1)沿23 °N(a～c)和 22 °N(d～f)的垂直剖面 第1～3列依序分別為8日14時(shí)、8日20時(shí)、9日02時(shí)，陰影區(qū)為垂直速度小于等于-0.2 Pa/s的區(qū)域。

6 等熵位渦異常對(duì)高層輻散發(fā)展的作用

6.1 平流作用引起的等熵位渦異常

在對(duì)流層高層摩擦力可以忽略，并且在絕熱情況下，Ertel位渦是守恒的[23]。下面將從位渦（PV）的角度進(jìn)行分析。Ertel位渦定義為：

其中，θ為位溫，ηa是單位質(zhì)量的絕對(duì)渦度。等熵位渦（IPV）表示為[24]：

位溫的垂直分布（圖略）顯示在華南南部345 K等熵面位于約200 hPa附近，該等熵面位渦的變化可代表對(duì)流層高層系統(tǒng)的活動(dòng)。圖8是5月8日345 K等熵面上位渦、風(fēng)場(chǎng)及高度場(chǎng)的水平演變。5月8日08時(shí)（圖8a）在云南東北部有一高PV區(qū)，與200 hPa等壓面上槽的位置一致（圖6a）。此外，從該高PV區(qū)至廣西西部附近存在西北-東南走向的位勢(shì)高度密集帶，345 K等熵面在此處有明顯的傾斜，且氣流沿傾斜等熵面爬升顯著。 8日14時(shí)（圖8b），該高PV區(qū)東移到廣西西北部，且等熵面傾斜程度略有加強(qiáng)。8日20時(shí)—9日02時(shí)，高PV區(qū)向東北方向收縮，等熵面傾斜區(qū)移至廣東境內(nèi)，在高PV區(qū)的東側(cè)負(fù)位渦明顯增強(qiáng)，尤其是9日02時(shí)，廣東東部被負(fù)位渦控制。

在不考慮加熱和摩擦的情況下，沿等熵面位渦守恒，其變化主要由平流引起。圖9是345 K等熵面上的位渦平流，8日14時(shí)在廣西東部有正PV平流（圖9a），與8日20時(shí)此處的高PV中心相對(duì)應(yīng)（圖8c）。8日20時(shí)，正PV平流區(qū)東移至湖南南部至廣東北部（圖9b），其位置與9日02時(shí)廣東北部、湖南南部一帶的高PV區(qū)（圖8d）基本一致。對(duì)于9日02時(shí)廣東東部的負(fù)PV區(qū)，上一時(shí)刻并無負(fù)PV平流，而且此處還有弱的正PV平流，表明該處負(fù)PV異常可能與非絕熱加熱強(qiáng)迫有關(guān)。

6.2 潛熱加熱反饋引起的等熵位渦異常

由位渦方程[23-24]，當(dāng)不計(jì)摩擦?xí)r有：

其中，下標(biāo)z和s分別表示垂直和水平方向，Q表示非絕熱加熱。一般情況下，非絕熱加熱水平梯度引起的位渦制造往往比垂直梯度引起的位渦制造小一個(gè)量級(jí)[27]，因此重點(diǎn)分析式（3）右端第一項(xiàng)。潛熱加熱中心位于中層，分別向地面和高層遞減，在加熱中心以上的對(duì)流層中上層，?Q/?z＜0，有負(fù)位渦制造[28]。圖10a顯示8日14時(shí)之后非絕熱加熱明顯加強(qiáng)，對(duì)流層中上層非絕熱加熱隨高度減弱，有負(fù)位渦生成，這是9日02時(shí)廣東東部上空負(fù)位渦增強(qiáng)的主要原因。

圖8 2014年5月8日08時(shí)(a)、14時(shí)(b)、20時(shí)(c)和9日02時(shí)(d)345 K等熵面上位渦（陰影，單位：PVU）、風(fēng)場(chǎng)（單位：m/s）和高度場(chǎng)（實(shí)線，單位：100 gpm）的水平分布

圖9 2014年5月8日14時(shí)(a)、20時(shí)(b)345 K等熵面上位渦平流（單位：10-10K·m2/(s2·kg)）水平分布

圖 10 2014年 5月 7—10日廣東附近區(qū)域（112～116 °E，21～23 °N）平均的視熱源(a)和視水汽匯(b)隨時(shí)間變化 單位：℃/(6 h)。

6.3 等熵位渦異常對(duì)高層輻散的強(qiáng)迫作用

根據(jù)Hoskins等[24]的等熵位渦思想，對(duì)流層高層正（負(fù)）位渦異常（圖8中東移的高PV區(qū)）會(huì)誘生出圍繞異常區(qū)的氣旋式（反氣旋式）環(huán)流，即高（低）PV區(qū)東（西）側(cè)的南風(fēng)加強(qiáng)，正（負(fù)）位渦異常越大，誘生的南風(fēng)越強(qiáng)。因此，在高（低）PV區(qū)中心附近的東（西）側(cè)，南風(fēng)達(dá)最大（圖8c）。345 K等熵面上異常位渦及異常風(fēng)場(chǎng)分布顯示（圖11），隨著正PV異常區(qū)的東移加強(qiáng)，其東側(cè)的南風(fēng)異常也東移加強(qiáng)。8日14時(shí)，正PV異常中心位于貴州南部，其東側(cè)誘生出南風(fēng)異常，并在廣西東南部形成明顯的風(fēng)速輻散區(qū)（圖11a）。8日20時(shí)正PV異常區(qū)東移加強(qiáng)，位于廣西東北部至湖南西南部一帶，其東側(cè)南風(fēng)異常最大可達(dá)20 m/s，在南風(fēng)異常區(qū)南側(cè)（即廣東中部至北部地區(qū)）形成明顯的輻散區(qū)。8日20時(shí)以后，由于降水導(dǎo)致的熱力反饋?zhàn)饔迷鰪?qiáng)，在其強(qiáng)迫下9日02時(shí)高層輻散氣流進(jìn)一步加強(qiáng)，此時(shí)，輻散增強(qiáng)是對(duì)流發(fā)展的結(jié)果?？傊诒┯臧l(fā)生前期，位渦異常誘生出風(fēng)場(chǎng)異常，導(dǎo)致上層輻散增強(qiáng)，在其抽吸作用下對(duì)流發(fā)展加強(qiáng)。

圖11 2014年5月8日345 K等熵面位渦(陰影，單位：PVU)、風(fēng)場(chǎng)及經(jīng)向風(fēng)速(實(shí)線，單位：m/s)的異常場(chǎng)分布

7 結(jié)論與討論

本文以2014年5月8—9日華南強(qiáng)降水為個(gè)例，分析了高層動(dòng)力強(qiáng)迫對(duì)一次華南暖區(qū)暴雨的重要作用，主要結(jié)論如下。

2014年5月8—9日廣東出現(xiàn)的暴雨過程發(fā)生在變性冷高壓后部，低層為淺薄偏東氣流，850 hPa受偏南風(fēng)控制，無明顯天氣尺度鋒面系統(tǒng)影響，屬于華南暖區(qū)暴雨。根據(jù)MCS的生消發(fā)展特征將此次過程分為5月8日與9日兩個(gè)階段，第一階段具有明顯的回流型暖區(qū)暴雨特征，本文主要研究第一階段。

此次強(qiáng)降水發(fā)生在低層淺薄偏東風(fēng)向西入侵及高層短波槽西移的環(huán)流背景下。研究發(fā)現(xiàn)高緯度高PV擾動(dòng)沿對(duì)流層高層南亞高壓東北側(cè)的西北氣流下滑東移，導(dǎo)致IPV正異常，其東側(cè)的輻散氣流顯著發(fā)展，在高層輻散的抽吸作用下，上升運(yùn)動(dòng)首先從中上層發(fā)展起來，隨著輻散抽吸作用的加強(qiáng)，850～700 hPa輻合明顯增強(qiáng)，最終形成從底層直指高層的深對(duì)流。在過程前期，高層輻散氣流的發(fā)展加強(qiáng)與等熵位渦異常密切相關(guān)。在平流作用下，高位渦區(qū)沿南亞高壓東北側(cè)自西北向東南進(jìn)而向東北方向移動(dòng)，引起正位渦異常，誘生出氣旋式環(huán)流，高位渦區(qū)東側(cè)的南風(fēng)加強(qiáng)，從而導(dǎo)致南風(fēng)異常區(qū)南側(cè)出現(xiàn)風(fēng)速輻散。降水發(fā)生之后，潛熱加熱的熱力反饋?zhàn)饔眉訌?qiáng)，降水上空高層負(fù)位渦的發(fā)展與潛熱釋放的非絕熱加熱強(qiáng)迫有關(guān)，該強(qiáng)迫使高層輻散進(jìn)一步加強(qiáng)，但此時(shí)輻散氣流的增強(qiáng)是對(duì)流發(fā)展的結(jié)果而非原因。

本文的結(jié)論僅是針對(duì)一個(gè)個(gè)例進(jìn)行研究所得，還有待于今后的進(jìn)一步研究。