周雅蔓，孫 迪，趙 勇，李桉孛2,，郭玉琳,5

(1.中亞大氣科學(xué)研究中心，新疆 烏魯木齊 830002；2.新疆維吾爾自治區(qū)氣象臺，新疆 烏魯木齊 830002； 3.北京景山學(xué)校朝陽分校，北京 100012；4.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610225； 5.新疆阿勒泰地區(qū)氣象局，新疆 阿勒泰 836500)

引 言

IPCC第五次評估報告[1-2]指出，1880—2012年全球地表平均溫度升高0.85 ℃，地球系統(tǒng)正在經(jīng)歷以全球變暖為主要特征的顯著變化，包括海平面上升、冰川退縮、大氣不穩(wěn)定性增加、極端氣候事件增多等方面。極端天氣氣候事件不斷增加，導(dǎo)致干旱、洪澇、泥石流等自然災(zāi)害頻發(fā)，給人類生產(chǎn)生活、生命安全等帶來嚴(yán)重影響。我國地處亞歐大陸東部，受季風(fēng)影響，是洪水災(zāi)害發(fā)生最頻繁、損失最嚴(yán)重的國家之一[3]，全球變暖背景下極端天氣、氣候事件及其相關(guān)研究引發(fā)廣泛關(guān)注[4-6]，而極端降水作為洪澇災(zāi)害發(fā)生的主要誘因，更是科學(xué)界分析和研究的焦點(diǎn)[7-8]。

近年來，關(guān)于我國極端降水分布及成因做了大量研究，極端降水主要在東南沿海和西部地區(qū)增多明顯，華東地區(qū)極端降水量增長幅度最大，西北地區(qū)極端降水日數(shù)增速最快[9]；極端降水的變化與大氣內(nèi)部動力作用和能量傳播密切相關(guān)[10]，其中與西太平洋副高、南海副高、西太平洋暖池、亞洲區(qū)極渦、北半球極渦相關(guān)顯著[11]。研究指出，我國長江中下游地區(qū)夏季降水與索馬里急流、西太平洋副熱帶高壓的位置和強(qiáng)度有關(guān)[12-13]；華中地區(qū)夏季區(qū)域性極端降水事件與周邊非絕熱加熱梯度異常、本地區(qū)氣旋性環(huán)流異常以及青藏高原東北側(cè)地形強(qiáng)迫關(guān)系密切[14]；高低空急流、梅雨鋒位置、西印度洋上空垂直環(huán)流[15]的差異對江淮流域夏季極端強(qiáng)降水事件的異常分布有一定影響[16]；西北地區(qū)夏季降水與冷空氣條件和水汽來源密不可分[17]，南亞高壓、烏拉爾山脊、蒙古氣旋、西太平洋副熱帶高壓的強(qiáng)弱對西北地區(qū)夏季降水影響很大[18]，且水汽接力輸送是西北干旱區(qū)暴雨發(fā)生的重要條件[19]。

受氣候增暖的影響，1980年后新疆發(fā)生澇的概率增加，極端降水事件可能性增大[20]，且小區(qū)域氣候變化顯著，北疆地區(qū)和天山山區(qū)夏季極端降水分布有明顯的區(qū)域差異，局地極端降水頻繁[21-23]。北疆地區(qū)的強(qiáng)降水尤其大范圍極端降水災(zāi)害往往與降水量值及其時空分布密切相關(guān)。研究表明，新疆降水年代際和年際異常增多，主要是高、中、低緯系統(tǒng)及西亞西風(fēng)急流、中亞低值系統(tǒng)活躍所致[24]。然而，以往研究多針對北疆地區(qū)單個或2～3個極端降水事件的診斷及對比分析，這些結(jié)論對預(yù)報指導(dǎo)性不足，缺乏極端降水尤其是大范圍極端降水的空間分布類型及其成因研究。為此，本文基于新疆北部45個觀測站夏季逐日降水資料和NCEP/NCAR再分析資料，通過對夏季不同范圍極端降水進(jìn)行分級，分析不同等級極端降水的時間變化特征及其與最大日降水量、同月降水量的關(guān)系，重點(diǎn)討論大范圍、高影響極端降水分布類型及對應(yīng)的環(huán)流特征，進(jìn)一步提升大范圍極端降水的預(yù)報預(yù)測和防范能力。

1 資料與方法

使用CIMISS(全國綜合氣象信息共享平臺)[25]提供的1961—2017年夏季(6—8月)新疆北部(包括天山山區(qū))45個氣象觀測站[圖1(a)]逐日降水?dāng)?shù)據(jù)以及NCEP/NCAR(美國國家環(huán)境預(yù)報中心和大氣科學(xué)研究中心)逐月和逐日再分析環(huán)流場資料[26]，空間分辨率為2.5°×2.5°，其中環(huán)流要素包括高度場、風(fēng)場、比濕場和海平面氣壓場等。圖1、圖4、圖7和圖8分別基于國家測繪地理信息局標(biāo)準(zhǔn)地圖服務(wù)網(wǎng)站下載的審圖號為GS(2019)3266、GS(2019)3266、GS(2016)2893、GS(2016)2893的標(biāo)準(zhǔn)地圖制作，底圖無修改。

百分位法是目前確定極端天氣、氣候事件閾值的常用方法[27-28]，即將各觀測站研究時段內(nèi)的逐日降水量分別按升序排列，選取某個百分位值(本文取90%)作為該觀測站極端降水事件的閾值，大于或等于這一閾值的日降水稱為一次極端降水事件。新疆北部夏季極端降水閾值平均為9.2 mm，大體上自平原向山區(qū)逐漸增大[圖1(b)]，最小值出現(xiàn)在精河站，為4.6 mm，閾值超過10 mm的高值區(qū)集中在伊犁河谷東南部山區(qū)、天山山區(qū)、烏魯木齊和昌吉州東部，最大值出現(xiàn)在天池站(22.5 mm)，其次是小渠子站和巴侖臺站，夏季極端降水閾值分別為15.4、15.2 mm。

運(yùn)用一元線性回歸、最小二乘法、趨勢分析等方法[29-31]，分析新疆北部夏季日極端降水時間序列的趨勢變化，并進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)(選取α=0.1的顯著性水平)。另外，采用歐式距離法對大范圍極端降水進(jìn)行聚類分析，結(jié)合合成分析法對大范圍極端降水的環(huán)流特征進(jìn)行分型和討論。

2 新疆北部夏季極端降水特征

通過探討同一日有多少觀測站發(fā)生極端降水，以及是否為同年夏季最大日降水量，來判斷極端降水發(fā)生范圍的大小和影響程度，重點(diǎn)研究大范圍、高影響極端降水的特征。為便于討論，根據(jù)同一日出現(xiàn)極端降水的站數(shù)，定義極端降水等級特征量，并分為5級。其中，1級：1～5個觀測站，2級：6～10個觀測站，3級：11～15個觀測站，4級：16～20個觀測站，5級：20個觀測站及以上。統(tǒng)計不同等級極端降水出現(xiàn)次數(shù)，得到新疆北部1961—2017年夏季極端降水等級頻數(shù)。

2.1 極端降水等級頻數(shù)的時間變化特征

從圖2看出，近57 a新疆北部各等級(4級除外)極端降水頻數(shù)均呈顯著增加趨勢，通過α=0.1的顯著性檢驗(yàn)。1級每年都有出現(xiàn)，其頻數(shù)最多，年平均為28 d，平均3 d左右發(fā)生一次小范圍的極端降水，其中1981年最多為42 d，1993年和2003年次之；2級每年都有出現(xiàn)，但頻數(shù)較1級明顯減少，年平均4～5 d，僅有14 a超過5 d，最多出現(xiàn)在2010年，達(dá)10 d；3級出現(xiàn)的頻數(shù)更少，年均不到2 d，且有9 a未出現(xiàn)，其中有10 a超過2 d，1999年和1987年最多為5 d；4級和5級極端降水出現(xiàn)的頻數(shù)極少，57 a中分別出現(xiàn)17、10 a，年平均不足1 d，最多不超過2 d。

綜上可知，隨著夏季極端降水等級的升高，對應(yīng)的頻數(shù)呈減少趨勢，小范圍極端降水發(fā)生的頻數(shù)較大，3級以上的大范圍極端降水頻數(shù)明顯減少，表明新疆北部作為半干旱區(qū)，在1961—2017年期間發(fā)生大范圍極端降水的次數(shù)不多，其中同一日超過20站(5級)出現(xiàn)極端降水的僅12次，分別是1963年6月14日、1983年6月1日、1985年6月2日、1993年8月20日、1999年8月14日、2001年7月30日、2004年7月19日、2004年7月20日、2007年8月12日、2011年7月2日、2016年6月17日和2016年8月1日，這種大范圍極端降水造成的山洪、泥石流等災(zāi)害往往更為嚴(yán)重。

圖1 新疆北部氣象觀測站(a，三角形)和夏季極端降水閾值(b，單位：mm)空間分布 (陰影為地形高度，單位：m；空心三角為地州觀測站)Fig.1 Spatial distribution of meteorological observation stations (a, triangles) and thresholds of extreme precipitation in summer (b, Unit: mm) in northern Xinjiang (the shadows for terrain height, Unit: m, and hollow triangles for the city and state observation stations)

圖2 1961—2017年新疆北部夏季極端降水等級頻數(shù)的年變化及趨勢 (a) 1級，(b) 2級，(c) 3級，(d) 4級，(e) 5級Fig.2 The annual changes of extreme precipitation frequency with different grades in summer and their trends in northern Xinjiang during 1961-2017 (a) grade 1, (b) grade 2, (c) grade 3, (d) grade 4, (e) grade 5

2.2 極端降水等級與夏季最大日降水量、同月降水量的關(guān)系

為了探究不同等級極端降水的極端性，統(tǒng)計了新疆北部夏季不同極端降水等級中平均最大日降水出現(xiàn)的站數(shù)[圖3(a)]?？梢钥闯觯陆辈肯募緲O端降水1～3級中平均最大日降水出現(xiàn)的站數(shù)均在3個以下，4級出現(xiàn)的站數(shù)為8.5個，5級出現(xiàn)的站數(shù)為12.2個，表明5級極端降水事件中至少12站為當(dāng)年夏季最大日降水量。由此可見，5級夏季極端降水不僅發(fā)生范圍廣，且多數(shù)站點(diǎn)的降水量是當(dāng)年夏季最大日降水量。結(jié)合5級夏季極端降水的12個個例[圖3(b)]來看，5級日極端降水量占同月降水量的16.6%～56.0%，平均為28.6%，說明新疆北部5級極端降水量對同月降水量貢獻(xiàn)大，即大范圍極端降水對半干旱區(qū)月降水量的影響很大。

綜上所述，作為西北半干旱區(qū)，新疆北部5級大范圍極端降水發(fā)生頻率少，57 a中僅有12個個例，但該等級極端降水過程，不僅影響范圍廣，同一日有20站以上出現(xiàn)極端降水，且超過1/4的測站為夏季最大日降水量，對同月降水量的貢獻(xiàn)大多超過20%，有的甚至超過50%，這在遠(yuǎn)離海洋、氣候干燥的新疆北部地區(qū)極為少見。小范圍、低等級極端降水事件多由局地對流造成，那么新疆北部5級大范圍極端降水的大尺度環(huán)流特征如何？還需進(jìn)一步深入分析與研究。

圖3 1961—2017年新疆北部夏季極端降水等級中平均最大日降水站數(shù)(a) 和5級極端降水量占同月降水量的百分比(b)Fig.3 Station numbers of average maximum daily precipitation during the summer extreme precipitation with different grades (a) and percentage of 5-level extreme precipitation to corresponding monthly precipitation (b) in northern Xinjiang during 1961-2017

3 新疆北部大范圍極端降水的環(huán)流特征

3.1 降水空間分型

圖4是新疆北部地區(qū)夏季12個(按照極端降水站數(shù)由多到少排列)5級極端降水個例的降水實(shí)況。通過歐式距離法對12個個例進(jìn)行聚類分析(圖5)，得到3種空間表現(xiàn)類型。其中，I型，伊犁河谷至北疆沿天山一帶極端降水多，偏北地區(qū)極端降水少；Ⅱ型，中、西部地區(qū)極端降水多，北疆沿天山一帶東部區(qū)域極端降水少；Ⅲ型，偏西、偏北地區(qū)極端降水多，北疆沿天山一帶中、東部區(qū)域極端降水少(表1)。

表1 新疆北部夏季大范圍極端降水的空間表現(xiàn)類型及其極端降水分布特征Tab.1 The spatial types of wide-range extreme precipitation in summer and their distribution characteristics in northern Xinjiang

圖4 新疆北部地區(qū)夏季12個5級極端降水個例的降水量分布(單位：mm) (a)1999年8月14日，(b)1985年6月2日，(c)2007年8月12日，(d)1993年8月20日， (e)1963年6月14日，(f)2004年7月19日，(g)2011年7月2日，(h)1983年6月1日， (i)2001年7月30日，(j)2016年8月1日，(k)2004年7月20日，(l)2016年6月17日 (黑色圓點(diǎn)為發(fā)生極端降水的站點(diǎn))Fig.4 The spatial distribution of precipitation for twelve cases of 5-level extreme precipitation in summer in northern Xinjiang (Unit: mm) (a) 14 August 1999, (b) 2 June 1985, (c) 12 August 2007, (d) 20 August 1993, (e) 14 June 1963, (f) 19 July 2004, (g) 2 July 2011, (h) 1 June 1983, (i) 30 July 2001, (j) 1 August 2016, (k) 20 July 2004, (l) 17 June 2016 (the black dots for the observation stations with extreme precipitation)

圖5 新疆北部夏季5級極端降水個例的 歐式距離法聚類分析圖Fig.5 The cluster analysis diagram of 5-level summer extreme precipitation cases by using Euclidean distance method in northern Xinjiang

3.2 200 hPa緯向風(fēng)分布特征

圖6是新疆北部夏季3種類型大范圍極端降水的200 hPa緯向風(fēng)距平場合成分布。可以看出，40°E—80°E的緯向風(fēng)對應(yīng)西亞副熱帶西風(fēng)急流，急流位置的南北變化與新疆夏季降水有顯著相關(guān)關(guān)系，急流軸的方向?qū)π陆辈肯募窘邓兄匾绊慬32-33]。當(dāng)新疆北部夏季大范圍極端降水分布為Ⅰ型[圖6(a)]時，200 hPa緯向風(fēng)距平場上40°N以北、55°E—85°E之間的區(qū)域?yàn)樨?fù)距平，巴爾喀什湖地區(qū)存在一個-18 m·s-1的負(fù)距平中心，此處西風(fēng)減弱，而40°N以南、60°E—80°E之間的區(qū)域?yàn)檎嗥?，西風(fēng)加強(qiáng)，副熱帶西風(fēng)急流軸較常年明顯偏南，且略呈西南—東北向，有利于伊犁河谷至北疆沿天山一帶極端降水的產(chǎn)生。當(dāng)大范圍極端降水分布為Ⅱ型[圖6(b)]時，40°N—50°N、40°E—80°E范圍內(nèi)200 hPa緯向風(fēng)明顯偏弱，其值為-12 m·s-1，副熱帶西風(fēng)急流位置較常年偏南，有利于新疆北部中、西部地區(qū)極端降水增多。當(dāng)大范圍極端降水分布為Ⅲ型[圖6(c)]時，里海、咸海至巴爾喀什湖以北為明顯的緯向風(fēng)負(fù)距平區(qū)，其中心位于里海西部，達(dá)-21 m·s-1，而在35°N—45°N、60°E—85°E范圍內(nèi)為緯向風(fēng)正距平，其中心達(dá)12 m·s-1，西風(fēng)明顯加強(qiáng)，且副熱帶西風(fēng)急流軸明顯呈西南—東北向，有利于新疆北部偏西、偏北地區(qū)極端降水增多，北疆沿天山一帶中部、東部地區(qū)極端降水偏少。

圖6 新疆北部夏季不同類型大范圍極端降水的200 hPa緯向風(fēng)距平場合成(單位：m·s-1) (陰影為夏季平均緯向風(fēng)，風(fēng)速大于25 m·s-1) (a)Ⅰ型，(b)Ⅱ型，(c)Ⅲ型Fig.6 The synthesis of 200 hPa zonal wind anomaly fields of wide-range extreme precipitation with different patterns in summer in northern Xinjiang (Unit: m·s-1) (the shadow for the average summer zonal wind with wind speed more than 25 m·s-1) (a) Ⅰ pattern, (b) Ⅱ pattern, (c) Ⅲ pattern

對比3種類型發(fā)現(xiàn)，40°N以南200 hPa緯向風(fēng)距平為正值，40°N以北緯向風(fēng)為負(fù)距平，副熱帶西風(fēng)急流軸線較常年偏南，且急流軸呈西南—東北向，有利于新疆北部夏季大范圍極端降水發(fā)生，但緯向風(fēng)正、負(fù)距平區(qū)位置及強(qiáng)度不同，大范圍極端降水落區(qū)有所差異。

3.3 500 hPa環(huán)流分布特征

新疆北部夏季大范圍極端降水500 hPa位勢高度距平場合成分布(圖7)顯示，3種類型均呈現(xiàn)“+、-、+”的東西向分布，但異常距平的位置、范圍和強(qiáng)度有所不同。大范圍極端降水分布為Ⅰ型[圖7(a)]時，40°E—70°E的烏拉爾山地區(qū)為500 hPa高度異常正距平區(qū)，其中心超過60 gpm，表明上游高壓脊活躍，有利于引導(dǎo)北方冷空氣南下并向下游低值系統(tǒng)輸送，而西西伯利亞至中亞地區(qū)為異常負(fù)距平區(qū)，在新疆北部和西部分別有2個負(fù)距平中心，中心達(dá)-60 gpm，說明新疆處于副熱帶大槽活躍區(qū)，其下游貝加爾湖地區(qū)為中心超過100 gpm的異常正距平區(qū)，貝加爾湖阻塞高壓發(fā)展。西西伯利亞至中亞地區(qū)低值系統(tǒng)活躍，曲率大，加之下游貝加爾湖高壓脊阻擋，迫使上游低值系統(tǒng)移速減慢，造成伊犁河谷至北疆沿天山一帶極端降水偏多。大范圍極端降水分布為Ⅱ型[圖7(b)]時，烏拉爾山和貝加爾湖地區(qū)的正距平區(qū)較I型范圍偏小，高壓脊發(fā)展較I型強(qiáng)度偏弱，且貝加爾湖正距平區(qū)偏西，位于新疆東部，西西伯利亞負(fù)距平區(qū)較為寬廣，巴爾喀什湖至伊犁河谷一帶為負(fù)距平中心，低值系統(tǒng)曲率呈西南—東北向，有利于位于低值系統(tǒng)槽前的新疆北部中、西部地區(qū)極端降水偏多，而在下游高壓脊的影響下北疆沿天山一帶東部地區(qū)極端降水偏少。大范圍極端降水分布呈Ⅲ型[圖7(c)]時，烏拉爾山和貝加爾湖地區(qū)分別為超過140、100 gpm的異常正距平區(qū)，其范圍和強(qiáng)度較I、II型明顯偏大，巴爾喀什湖地區(qū)為負(fù)距平區(qū)，在中亞低值系統(tǒng)影響下新疆北部偏西、偏北地區(qū)極端降水偏多，而北疆沿天山一帶中、東部地區(qū)極端降水偏少。

綜上可見，新疆北部夏季發(fā)生大范圍極端降水時，500 hPa高度距平場上中高緯地區(qū)均表現(xiàn)為“+、-、+”的分布，歐亞范圍環(huán)流經(jīng)向度大，西西伯利亞或中亞地區(qū)低值系統(tǒng)活躍，烏拉爾山和貝加爾湖高壓脊發(fā)展增強(qiáng)，有利于新疆北部夏季大降水的產(chǎn)生，但高壓脊區(qū)和低值系統(tǒng)的位置、范圍、強(qiáng)度有所差異，導(dǎo)致大范圍極端降水的落區(qū)不同。

圖7 新疆北部夏季不同類型大范圍極端降水的500 hPa位勢高度距平場合成分布(單位：gpm) (a)Ⅰ型，(b)Ⅱ型，(c)Ⅲ型Fig.7 The synthesis of 500 hPa geopotential height anomaly fields of wide-range extreme precipitation with different patterns in summer in northern Xinjiang (Unit: gpm) (a) Ⅰ pattern, (b) Ⅱ pattern, (c) Ⅲ pattern

3.4 水汽條件分布特征

大范圍極端降水的發(fā)生，不僅需具備有利的環(huán)流形勢，更需要良好的水汽條件配合，尤其在遠(yuǎn)離海洋、深居內(nèi)陸的新疆半干旱區(qū)，大量的水汽補(bǔ)充對夏季大范圍極端降水的發(fā)生尤為重要[19]。新疆夏季暴雨的水汽輸送主要有西方、偏南和偏東路徑，其中偏南路徑的水汽輸送對新疆北部夏季降水尤其是大降水的發(fā)生十分重要[34]。

當(dāng)新疆北部夏季大范圍極端降水分布為Ⅰ型[圖8(a)]時，阿拉伯海至印度半島對流層整層(地表至300 hPa)為異常反氣旋式水汽通量距平區(qū)，有利于將低緯度阿拉伯海的水汽輸送至中緯度地區(qū)，在25°N附近存在明顯偏西的水汽通量輸送帶，加之里海、咸海至中亞地區(qū)為異常氣旋式水汽輸送，可以將低緯度輸送至中緯度地區(qū)的水汽繼續(xù)向北輸送，且下游我國東北部為異常反氣旋式水汽通量距平區(qū)，有利于偏東路徑的水汽向新疆北部輸送，新疆北部存在異常偏南和偏東的水汽輸送。結(jié)合水汽通量散度距平來看，伊犁河谷為水汽通量輻合區(qū)，有助于水汽輻合集聚于伊犁河谷地區(qū)，為伊犁河谷至北疆沿天山一帶極端降水的發(fā)生提供有利的水汽條件。當(dāng)大范圍極端降水分布為Ⅱ型[圖8(b)]時，中亞地區(qū)存在異常的氣旋式水汽通量距平區(qū)，新疆東部至蒙古地區(qū)為異常的反氣旋式水汽通量距平區(qū)，偏西南和偏東水汽輸送造成新疆北部中、西部地區(qū)易出現(xiàn)極端降水。當(dāng)大范圍極端降水分布為Ⅲ型[圖8(c)]時，巴爾喀什湖南部為異常的氣旋式水汽通量距平區(qū)，新疆東部為異常的反氣旋式水汽通量距平區(qū)，90°E以西的新疆北部存在異常偏南的水汽輸送，有利于新疆北部偏西、偏北地區(qū)極端降水的發(fā)生。

綜合來看，當(dāng)新疆北部夏季發(fā)生大范圍極端降水時，中亞地區(qū)和新疆東部下游地區(qū)分別存在異常的氣旋式和反氣旋式水汽通量距平，新疆北部異常偏南和偏東的水汽輸送以接力的方式將水汽輸送到降水區(qū)，并迅速輻合集聚，為大范圍極端降水的發(fā)生提供充沛的水汽條件。

圖8 新疆北部夏季不同類型大范圍極端降水地表至300 hPa水汽通量距平場(矢量，單位：kg·m-1·s-1) 及其散度距平場(陰影，單位：10-6 kg·m-2·s-1)合成分布 (a)Ⅰ型，(b)Ⅱ型，(c)Ⅲ型Fig.8 The synthetic of water vapor flux anomalies (vectors, Unit: kg·m-1·s-1) from surface to 300 hPa and their divergence anomalies (shadows, Unit: 10-6 kg·m-2·s-1) of wide-range extreme precipitation with different patterns in summer in northern Xinjiang (a) Ⅰ pattern, (b) Ⅱ pattern, (c) Ⅲ pattern

4 結(jié) 論

(1)1961—2017年，隨著極端降水等級的升高，新疆北部夏季極端降水頻數(shù)逐漸減少，1級極端降水頻數(shù)最多，3級以上頻數(shù)較之前等級明顯減少，5級大范圍極端降水在57 a里發(fā)生了12次，但降水范圍廣、強(qiáng)度大，有超過1/4的觀測站出現(xiàn)夏季最大日降水量，且對月降水量的貢獻(xiàn)平均達(dá)28.6%。近57 a來，新疆北部夏季不同極端降水等級頻數(shù)均呈增加趨勢，除4級外，其他等級均通過α=0.1的顯著性檢驗(yàn)。

(2)新疆北部夏季5級大范圍極端降水分布表現(xiàn)為3種類型：Ⅰ型，伊犁河谷至北疆沿天山一帶極端降水多，偏北地區(qū)極端降水少；Ⅱ型，中、西部地區(qū)極端降水多，北疆沿天山一帶東部區(qū)域極端降水少；Ⅲ型，偏西、偏北地區(qū)極端降水多，北疆沿天山一帶中、東部區(qū)域極端降水少。

(3)3類大范圍極端降水的環(huán)流形勢與水汽條件的共同點(diǎn)：200 hPa西亞副熱帶西風(fēng)急流軸線偏南，40°N以南地區(qū)西風(fēng)加強(qiáng)，以北地區(qū)西風(fēng)減弱；500 hPa高度距平場在中高緯地區(qū)呈現(xiàn)“+、-、+”的分布，有利于新疆北部夏季降水產(chǎn)生；新疆北部對流層整層存在異常偏南或偏東的水汽輸送，加之水汽輻合集聚、抬升，為大范圍極端降水的發(fā)生提供有利條件。然而，西亞副熱帶西風(fēng)急流加強(qiáng)和減弱的程度不同，且烏拉爾山高壓脊、西西伯利亞或中亞地區(qū)低值系統(tǒng)和下游貝加爾湖高壓脊的位置、范圍、強(qiáng)度也有所不同，導(dǎo)致3類大范圍極端降水落區(qū)不同。

新疆北部地區(qū)位于西風(fēng)帶，夏季大范圍極端降水的發(fā)生受高、中、低環(huán)流的共同影響，本文僅從大尺度環(huán)流展開了討論，而極端降水過程還需要中小尺度系統(tǒng)的配合[35-39]，下一步將繼續(xù)探究大范圍極端降水的多尺度系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展的相互作用。