殷 菲，王 磊，王有恒

（1.蘭州市區(qū)域氣候中心，甘肅 蘭州 730020；2.成都信息工程大學(xué)大氣科學(xué)學(xué)院，高原大氣與環(huán)境四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，四川 成都 610225）

四川省地處我國(guó)西南內(nèi)陸，位于中國(guó)大陸地勢(shì)三大階梯中的第一級(jí)青藏高原和第三級(jí)長(zhǎng)江中下游平原的過(guò)渡地帶，具有地貌東西差異大，地勢(shì)高低懸殊且呈西高東低的特點(diǎn)。受西南低渦的影響，四川盆地經(jīng)常出現(xiàn)持續(xù)性大暴雨天氣[1]。關(guān)于四川省的暴雨研究，許多氣象學(xué)者[2-7]從不同角度用不同方法展開(kāi)了分析，其中在數(shù)值模擬方面，趙大軍等[8]利用WRF模式指出西南低渦南北兩側(cè)次級(jí)環(huán)流圈中的上升支在低渦中心附近匯合，激發(fā)了強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)，有利于低渦的發(fā)展。CHEN等[9]和KUO等[10-11]的研究指出凝結(jié)潛熱釋放是低渦維持和發(fā)展的重要原因之一，并且與積云對(duì)流相伴的凝結(jié)潛熱釋放對(duì)西南低渦的發(fā)展起著重要作用。此外，吳瑞姣等[12]指出偏東型西南渦有利于沿江地區(qū)降水增多；東北型西南渦使江北大部分地區(qū)降水增加；東南型西南渦有利于華南地區(qū)降水增加。在動(dòng)力診斷方面，由于大氣的許多運(yùn)動(dòng)呈螺旋，可以將流體力學(xué)中研究湍流問(wèn)題的螺旋度引用到大氣科學(xué)中來(lái)研究強(qiáng)風(fēng)暴[13-14]，而螺旋度不僅考慮了大氣旋轉(zhuǎn)的特性，還綜合了水平和垂直方向的輸送，可以很好地揭示大氣運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特征[15]，隨著螺旋度理論的深入研究[16-18]，它在天氣診斷的工作中也逐漸被認(rèn)可，尤其是在暴雨診斷方面，得出很多指導(dǎo)性的結(jié)論。劉曉汝等[19]對(duì)2019年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”引發(fā)浙江特大暴雨進(jìn)行分析指出：臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度大時(shí)近中心上升運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，正垂直螺旋度中心值的減小對(duì)應(yīng)強(qiáng)降水的發(fā)生。史小康等[20]、魯坦[21]、譚志強(qiáng)等[22]分別對(duì)不同地區(qū)的暴雨過(guò)程展開(kāi)針對(duì)螺旋度的研究，認(rèn)為螺旋度對(duì)暴雨落區(qū)以及降水系統(tǒng)的發(fā)展移動(dòng)都有很好的指示作用。

回顧前人的研究發(fā)現(xiàn)，螺旋度診斷被廣泛應(yīng)用于暴雨、臺(tái)風(fēng)等強(qiáng)對(duì)流天氣中，但由西南低渦引起的對(duì)流性降水中的研究較少。本文選取了2018年7月2日發(fā)生在四川地區(qū)的一次局地暴雨過(guò)程，將數(shù)值模擬和螺旋度診斷相結(jié)合，先進(jìn)行數(shù)值模擬得到高時(shí)空分辨率的資料后再利用螺旋度進(jìn)一步分析此次暴雨的發(fā)展機(jī)制，得到了一些有意義的結(jié)論，以期為今后此種類型的暴雨預(yù)報(bào)提供一定的參考。

1 數(shù)據(jù)與方法

1.1 垂直螺旋度方法

在Z坐標(biāo)系下，垂直螺旋度的計(jì)算表達(dá)式為：

其中W為垂直速度為相對(duì)渦度的垂直分量，從公式（1）可以看出：在上升運(yùn)動(dòng)區(qū)，若有正渦度，則有正的垂直螺旋度，也就是氣旋區(qū)有上升運(yùn)動(dòng)代表了有正的垂直螺旋度向上輸送。

1.2 數(shù)據(jù)來(lái)源

降水實(shí)況資料采用中國(guó)國(guó)家氣象自動(dòng)站的全國(guó)降水觀測(cè)資料，選取時(shí)段為：2018年7月2日08時(shí)—7月3日08時(shí)（北京時(shí)，下同）。

衛(wèi)星資料采用日本氣象廳向日葵8號(hào)衛(wèi)星的相當(dāng)黑體亮度溫度（TBB）資料，用于反映中小尺度系統(tǒng)的演變特征。

診斷分析采用NCEP/NCAR的全球再分析資料（FNL），水平分辨率為1°×1°，時(shí)間分辨率為6 h，同時(shí)FNL資料也為中尺度模式（WRF）提供初始場(chǎng)和邊界條件。

2 暴雨過(guò)程及觀測(cè)分析

2.1 暴雨實(shí)況

2018年7月2日四川省東部出現(xiàn)一次短時(shí)強(qiáng)降水天氣過(guò)程，并伴有雷電和陣性大風(fēng)。陜西漢中和四川綿陽(yáng)、德陽(yáng)、成都、內(nèi)江、瀘州等地多個(gè)自動(dòng)站降水量達(dá)到暴雨級(jí)別，雨帶呈東北—西南走向，強(qiáng)降水集中在川西高原的陡峭地形和盆地內(nèi)較平坦的地形之間，降水空間分布不均勻（圖1）。過(guò)程雨量超過(guò)140 mm的大值中心位于成都和綿陽(yáng)兩地，其中成都市雙流縣6 h累積降水量為140.4 mm，僅11—12時(shí)的2 h累積降水量達(dá)到90 mm，造成雙流國(guó)際機(jī)場(chǎng)航班大面積延誤，上萬(wàn)乘客滯留機(jī)場(chǎng)。成都市降水量最大的4個(gè)縣區(qū)（蒲江、雙流、郫縣、龍泉驛）強(qiáng)降水時(shí)段主要集中在11—16時(shí)，17時(shí)后降水逐漸減少，20時(shí)后降水過(guò)程結(jié)束。其中蒲江縣11時(shí)降水量達(dá)到峰值，為55.5 mm，雙流和郫縣都在12時(shí)達(dá)到峰值，雙流縣12時(shí)降水量為51.2 mm，僅次于蒲江，郫縣12時(shí)峰值降水量為35.5 mm，在這輪過(guò)程中郫縣降水呈現(xiàn)雙峰特征，在07時(shí)出現(xiàn)次高峰，龍泉驛的峰值出現(xiàn)最晚，在13時(shí)，峰值降水量達(dá)到37.3 mm（圖2）。此次降水呈現(xiàn)明顯的驟增驟減特征，強(qiáng)度大、持續(xù)時(shí)間短、局地性強(qiáng)，給當(dāng)?shù)丶爸苓叺貐^(qū)生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重影響。

圖1 2018年7月2日08時(shí)—7月3日08時(shí)四川地區(qū)24 h累積降水量（等值線，單位：mm）和地形高度（彩色填色，單位：km）

圖2 2018年7月2日00—23時(shí)成都4站降水量逐小時(shí)變化曲線

2.2 大尺度環(huán)流背景

此次暴雨過(guò)程的有利環(huán)流形勢(shì)基本是在2018年7月1日08時(shí)建立，7月1日08時(shí)（圖3a）—7月2日08時(shí)（圖3b）：200 hPa高空急流主體向東移動(dòng)，急流中心強(qiáng)度和范圍明顯增強(qiáng)，強(qiáng)風(fēng)速帶在500 hPa低壓槽底部附近，四川省位于高空急流入口區(qū)的右側(cè)以及南亞高壓的輻散氣流中。對(duì)流層中部500 hPa高度場(chǎng)上，東亞中高緯的環(huán)流形勢(shì)為“兩脊一槽”型，其中東部脊位于鄂霍次克海附近，西部脊位于烏拉爾山附近，貝加爾湖（以下簡(jiǎn)稱“貝湖”）附近存在一個(gè)低壓中心，副熱帶高壓（以下簡(jiǎn)稱“副高”）主體位于海上，經(jīng)過(guò)1 d的發(fā)展，大陸高壓脊經(jīng)向性明顯增強(qiáng)，形成了“東高西低”的環(huán)流形勢(shì)，使上游低壓系統(tǒng)東移受阻，有利于降水在四川地區(qū)的維持，貝湖的低壓中心面積擴(kuò)大并且向東南方向移動(dòng)，使得低槽加強(qiáng)發(fā)展，引導(dǎo)槽后冷空氣南下，四川地區(qū)處于低槽底部，其上空的冷空氣不斷堆積。700 hPa四川北部存在偏北氣流輸送槽內(nèi)冷空氣，從孟加拉灣來(lái)的西南氣流繞青藏高原東南側(cè)向四川地區(qū)輸送暖濕空氣，冷暖空氣在此交匯形成明顯的風(fēng)切變，此后這條冷式切變線發(fā)展成閉合的氣旋式渦旋，并且維持在四川地區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)。這種環(huán)流場(chǎng)形勢(shì)為暴雨提供了有利條件。

圖3 200 hPa高空急流（彩色填色，單位：m·s-1）、500 hPa位勢(shì)高度（黑色實(shí)線，單位：dagpm）及700 hPa風(fēng)場(chǎng)（鳳羽，單位：m·s-1）分布

2.3 中小尺度系統(tǒng)衛(wèi)星云圖特征

暴雨的發(fā)生與中小尺度系統(tǒng)的發(fā)展密切相關(guān)，常規(guī)觀測(cè)方法不能很好抓住中小尺度系統(tǒng)及其演變過(guò)程，因此利用日本氣象廳向日葵8號(hào)衛(wèi)星逐半小時(shí)的TBB資料，對(duì)此次過(guò)程中對(duì)流系統(tǒng)的演變特征進(jìn)行分析。2018年7月2日11：30（圖4a）在四川地區(qū)有3個(gè)中尺度云團(tuán)分別標(biāo)記為A、B、C，3個(gè)云團(tuán)位于四川省綿陽(yáng)、德陽(yáng)地區(qū)（A）、成都地區(qū)（B）、雅安地區(qū)附近（C），其中云團(tuán)B發(fā)展最為強(qiáng)烈，中心區(qū)域TBB達(dá)到-72℃，其余兩地則被-62℃的TBB區(qū)域覆蓋；半個(gè)小時(shí)以后從（圖4b）云團(tuán)A向東南方向移動(dòng)離開(kāi)綿陽(yáng)接近重慶地區(qū)，范圍減小強(qiáng)度減弱（圖4c），并且在13：00（圖4d）消失，而云團(tuán)B加速發(fā)展，中心區(qū)域進(jìn)一步向成都地區(qū)靠近，云團(tuán)C范圍逐漸縮小，被云團(tuán)B兼并取代，直到13：30（圖4e）云團(tuán)C消失；此后云團(tuán)B在成都地區(qū)穩(wěn)定少動(dòng)，不斷發(fā)展壯大，云團(tuán)呈現(xiàn)典型的橢圓形特征，并且邊緣光滑，15：00（圖4f）達(dá)到最強(qiáng)盛時(shí)期，同時(shí)形成了云團(tuán)D，在這段時(shí)間內(nèi)，造成成都市轄區(qū)內(nèi)大暴雨，多個(gè)站點(diǎn)的降水峰值均出現(xiàn)在這段時(shí)間內(nèi)；從圖4g中可以看到，云團(tuán)B邊緣開(kāi)始松散，成都地區(qū)的降水開(kāi)始有所減弱，在云團(tuán)B的西南方向形成了云團(tuán)E；從16：00（圖4h）開(kāi)始，云團(tuán)B向東移動(dòng)，范圍逐漸縮小，此時(shí)云團(tuán)D、E在逐漸發(fā)展，直到17：00（圖4i）云團(tuán)B完全破裂，原本的橢圓結(jié)構(gòu)已經(jīng)分離，脫離出一個(gè)小的云團(tuán)B1進(jìn)入云團(tuán)D，而云團(tuán)E也在向云團(tuán)D移動(dòng)，兩者使得云團(tuán)D強(qiáng)度增加，帶來(lái)內(nèi)江、瀘州等地的強(qiáng)降水。對(duì)流云團(tuán)的生消演變與此次強(qiáng)降水天氣的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)。

2.4 水汽條件特征分析

由圖5a可以看出，850 hPa四川省東北部和東南部存在明顯的水汽輻合，輻合中心強(qiáng)度達(dá)到12×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1，盆地東北側(cè)以及陜南隴南地區(qū)都存在水汽輻合。7月2日08時(shí)（圖4b）陜南隴南地區(qū)的水汽輻合轉(zhuǎn)為輻散，四川東北地區(qū)的最強(qiáng)輻合中心強(qiáng)度減弱，為8×10-7g·cm-2·hPa-1·s-1，水汽通量散度的最大輻合中心向東南方向移動(dòng)。從850 hPa水汽通量上看，四川地區(qū)主要的水汽來(lái)源于西南暖濕氣流，孟加拉灣的水汽被夏季風(fēng)一路向北輸送進(jìn)入四川地區(qū)形成氣旋式水汽輻合，此外來(lái)自我國(guó)東海海洋上的暖濕氣流也可以沿黃淮流域進(jìn)入四川東北部。

圖4 2018年7月2日11：30—17：00向日葵8號(hào)TBB（填色，單位：℃）分布

圖5 850 hPa水汽通量（矢量箭頭，單位：g·cm-1·hPa-1·s-1）和水汽通量散度

3 數(shù)值模擬及驗(yàn)證

3.1 模擬方案設(shè)計(jì)

直接造成暴雨的中小尺度系統(tǒng)移動(dòng)速度快、生命期短，現(xiàn)有的觀測(cè)資料由于時(shí)空分辨率較低，對(duì)于研究暴雨的發(fā)生發(fā)展尚有不足之處，為了能更為細(xì)致地揭示此次降水天氣的發(fā)展演變過(guò)程，本文選用中尺度模式（WRF 3.8.1版本）對(duì)此次四川暴雨天氣過(guò)程進(jìn)行高分辨率的數(shù)值模擬試驗(yàn)。模擬的初始條件和邊界條件采用空間分辨率1°×1°，時(shí)間分辨率每6 h一次的NCEP/NCAR再分析資料（FNL）。模擬采用三層網(wǎng)格嵌套形式，模式中心選為30.8°N，105.8°E，模擬區(qū)域如圖6所示，最外層粗網(wǎng)格區(qū)域包括中國(guó)整個(gè)領(lǐng)土范圍，以及貝加爾湖、西太平洋和印度洋部分海域，最內(nèi)層細(xì)網(wǎng)格區(qū)域涵蓋了四川省，垂直方向向上積分了32層，模式層頂設(shè)置在50 hPa。模擬時(shí)間從2018年7月2日08時(shí)開(kāi)始，累積模擬24 h，積分時(shí)間步長(zhǎng)為180 s，模擬結(jié)果每隔1 h輸出一次。

圖6 數(shù)值模擬區(qū)域

此次模擬過(guò)程的主要參數(shù)化方案設(shè)置見(jiàn)表1。微物理過(guò)程選用new Eta方案，預(yù)報(bào)變量包括云（水、冰）、雨、雪、冰雹和霰，BMJ積云參數(shù)化方案包含了淺對(duì)流過(guò)程，只在d01和d02區(qū)域開(kāi)啟，考慮到d03區(qū)域分辨率為3 km、不足5 km，所以不調(diào)用積云參數(shù)化方案，邊界層選用可以預(yù)報(bào)湍流動(dòng)能和局部垂直混合強(qiáng)度的MYJ方案。

表1 模式主要參數(shù)

3.2 環(huán)流形勢(shì)對(duì)比

圖7是此次暴雨過(guò)程中14時(shí)的中高空環(huán)流形勢(shì)場(chǎng)，對(duì)比圖7a和圖7b可知，模式對(duì)于200 hPa高空急流的強(qiáng)度位置、以及500 hPa中高緯“兩脊一槽”的環(huán)流形勢(shì)、貝湖低壓的位置都模擬得較好，還清晰地展現(xiàn)了大陸高壓脊與西風(fēng)槽構(gòu)成的“東高西低”的形勢(shì)，使上游低壓系統(tǒng)東移受阻，有利于降水在四川地區(qū)的維持。

圖7 2018年7月2日14時(shí)200 hPa高空急流（彩色填色，單位：m·s-1）、500 hPa位勢(shì)高度

從對(duì)流層中低層的模擬效果來(lái)看，模擬資料的分辨率明顯高于實(shí)況資料，由圖8可知，模式較好地模擬了700 hPa四川盆地附近的風(fēng)切變現(xiàn)象以及850 hPa的低空急流的位置和強(qiáng)度，從風(fēng)場(chǎng)可以看出，在四川地區(qū)存在明顯的氣旋式輻合，同時(shí)北方的干冷空氣與夏季風(fēng)輸送的暖濕氣流在四川地區(qū)交匯，副高西側(cè)的低空急流向四川不斷輸送水汽，為暴雨提供了有利的低空環(huán)流形勢(shì)。模式不僅對(duì)于中高層形式模擬得較好，還可以再現(xiàn)低層的環(huán)流特征，并且可以彌補(bǔ)分辨率不足的問(wèn)題。

圖8 2018年7月2日08時(shí)700 hPa風(fēng)矢（單位：m·s-1）、850 hPa低空急流（彩色填色，單位：m·s-1）對(duì)比

3.3 降水結(jié)果對(duì)比

利用WRF模式模擬的2018年7月2日00時(shí)—7月3日00時(shí)的d02區(qū)域24 h累積降水量分布（圖9b）和觀測(cè)資料得到的24 h累積降水量分布（圖9a）對(duì)比可知，WRF模式模擬出的雨帶位置和東北—西南的雨帶走向與觀測(cè)資料基本對(duì)應(yīng)一致，雨帶上降水量為60 mm以下的區(qū)域強(qiáng)度模擬得較好，80～120 mm的降水模擬的強(qiáng)度比實(shí)況資料強(qiáng)，在（30°N，104°E）出現(xiàn)了一個(gè)虛假的降水大值中心（圖9b），雨量較實(shí)況偏大20～40 mm；對(duì)于雨帶的東南部的降水，模式模擬的雨區(qū)范圍較小。

圖9 2018年7月2日08時(shí)—7月3日08時(shí)四川地區(qū)24 h累積降水量（填色，單位：mm）對(duì)比

成都地區(qū)的降水主要集中在11—16時(shí)，因此重點(diǎn)分析此6 h累積降水的模擬結(jié)果。對(duì)比圖10a和10b可知，模式較好地模擬出了成都地區(qū)的雨帶位置、走勢(shì)和范圍，但在降水大值區(qū)的位置上模擬效果與實(shí)況還有所差異，這可能是由于模式地形與實(shí)際地形存在一定的差異造成的。

圖10 2018年7月2日11—16時(shí)成都地區(qū)6 h累積降水量對(duì)比（填色，單位：mm）

通過(guò)對(duì)高中低層大尺度環(huán)流形勢(shì)和不同時(shí)間不同區(qū)域累積降水量的對(duì)比分析，認(rèn)為數(shù)值模擬較好地再現(xiàn)了此次暴雨過(guò)程，合理的模擬結(jié)果是一套時(shí)空分辨率更高并且完全連續(xù)的氣象資料，可以用來(lái)進(jìn)一步剖析此次暴雨天氣過(guò)程。

4 垂直螺旋度分析

垂直螺旋度是垂直渦度與垂直速度的乘積，其物理意義是，氣旋區(qū)的上升（下沉）運(yùn)動(dòng)和反氣旋區(qū)的下沉（上升）運(yùn)動(dòng)分別意味著正的垂直螺旋度向上（下）輸送和負(fù)的垂直螺旋度向下（上）輸送，而對(duì)應(yīng)此時(shí)的垂直螺旋度為正（負(fù)）值。一方面垂直渦度大的系統(tǒng)與劇烈天氣現(xiàn)象聯(lián)系密切；另一方面垂直速度是實(shí)際大氣中造成天氣現(xiàn)象的最直接原因。因此，垂直螺旋度充分反映了2個(gè)與天氣現(xiàn)象緊密聯(lián)系的物理量的配合情況，在一定程度上不僅能反映系統(tǒng)的維持狀況，還能反映系統(tǒng)發(fā)展、天氣現(xiàn)象的劇烈程度[23]。

圖11為2018年7月2日10—20時(shí)垂直螺旋度和垂直速度W變化的剖面。7月2日10時(shí)（圖11a），在104.2°E附近存在一個(gè)垂直螺旋度正值帶和上升運(yùn)動(dòng)重合的區(qū)域，此區(qū)域從對(duì)流層低層向上延伸至600 hPa，表明此處存在一個(gè)正渦度的氣旋式對(duì)流系統(tǒng)。12時(shí)，正螺旋度帶向東移動(dòng)并且繼續(xù)向上伸展，正值中心由8×10-4m-2·s-2增加至10×10-4m-2·s-2，表明對(duì)流系統(tǒng)在低層圍繞垂直軸線的氣旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)得以加強(qiáng)，對(duì)流系統(tǒng)兩側(cè)開(kāi)始出現(xiàn)下沉運(yùn)動(dòng)，14時(shí)（圖11b）低層垂直螺旋度正值帶持續(xù)東移并且范圍迅速增大，200 hPa以下形成一個(gè)螺旋度正值柱，表明垂直方向上的氣旋式旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈，垂直渦度向上輸送明顯增強(qiáng)，200 hPa以下均為氣旋式輻合運(yùn)動(dòng)區(qū)，上升運(yùn)動(dòng)的高度隨螺旋度正值區(qū)的發(fā)展延伸到對(duì)流層頂，強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)使得對(duì)流系統(tǒng)持續(xù)發(fā)展。16時(shí)200 hPa附近由于南亞高壓的反氣旋環(huán)流，出現(xiàn)垂直螺旋度負(fù)值區(qū)，負(fù)值中心達(dá)到10×10-4m-2·s-2，并且高空與對(duì)流系統(tǒng)西側(cè)的下沉運(yùn)動(dòng)打通，和低層垂直螺旋度正值帶的上升運(yùn)動(dòng)形成垂直方向的閉合環(huán)流，高層反氣旋的輻散氣流帶來(lái)強(qiáng)烈的抽吸作用使得低層對(duì)流系統(tǒng)劇烈發(fā)展，對(duì)應(yīng)此時(shí)降水也達(dá)到峰值。18—20時(shí)（圖11c，11d），低層的垂直螺旋度正值區(qū)逐漸被負(fù)值所代替直至近乎消失，則有可能是由于低層出現(xiàn)了下沉運(yùn)動(dòng)或者反氣旋式環(huán)流，下沉運(yùn)動(dòng)的范圍逐漸擴(kuò)大，氣旋式渦旋發(fā)展減弱，向上輸送的垂直渦度減小，對(duì)流系統(tǒng)強(qiáng)度減弱，強(qiáng)降水也趨于停止。

圖11 垂直螺旋度（彩色填色，單位：10-4 m-2·s-2）和垂直速度W（等值線，單位：m·s-1）沿著暴雨中心圖10 a中紅線位置的垂直剖面

由2018年7月2日700 hPa垂直螺旋度和1 h降水量分布可知，垂直螺旋度的水平分布與降水落區(qū)的關(guān)系。7月2日10時(shí)為暴雨初始階段，在四川盆地東北側(cè)出現(xiàn)部分降水，盆地其余位置有零星降水，而垂直螺旋度正值等值線則與降水大值區(qū)對(duì)應(yīng)良好。隨著降水持續(xù)發(fā)展到12時(shí)，雨區(qū)向成都方向移動(dòng)并且降水量增大，降水更加集中，而此時(shí)垂直螺旋度正值等值線也隨著雨區(qū)一起移動(dòng)，并且與雨區(qū)范圍重合。垂直螺旋度等值線的大值區(qū)一直與1 h累積降水量大值區(qū)吻合，雨區(qū)的位置和移動(dòng)方向都與垂直螺旋度正值等值線的位置和移動(dòng)十分對(duì)應(yīng)，700 hPa上垂直螺旋度的正值區(qū)可以很好地指示降水落區(qū)的位置和移動(dòng)。

5 結(jié)論

利用常規(guī)觀測(cè)資料、日本氣象廳向日葵8號(hào)衛(wèi)星的相當(dāng)黑體亮度溫度（TBB）資料以及WRF模擬的高分辨率數(shù)值結(jié)果，研究了2018年7月2日發(fā)生在四川地區(qū)的一次大暴雨過(guò)程，主要得到以下結(jié)論：

（1）此次暴雨具有空間分布不均勻，降水強(qiáng)度大以及驟增驟減的特征；雨帶呈東北—西南走向，強(qiáng)降水發(fā)生的時(shí)段主要集中在2018年7月2日11—16時(shí)。中高緯度“兩脊一槽”環(huán)流形勢(shì)以及副高與大陸高壓脊形成的“東高西低”的有利環(huán)流形式勢(shì)，使上游低壓系統(tǒng)東移受阻在四川地區(qū)長(zhǎng)久維持；700 hPa四川盆地內(nèi)閉合性氣旋式渦旋穩(wěn)定少動(dòng)。

（2）降水大值區(qū)被TBB為-72℃以下的云團(tuán)所覆蓋，云團(tuán)的發(fā)生、發(fā)展和移動(dòng)與降水大小和落區(qū)關(guān)系密切。此次降水過(guò)程低層存在明顯的水汽輻合，水汽條件較好，水汽主要來(lái)源于西南暖濕氣流。

（3）WRF模式較好地呈現(xiàn)高中低層大尺度環(huán)流形勢(shì)，對(duì)于不同時(shí)間不同區(qū)域內(nèi)累積降水量的模擬結(jié)果都與實(shí)況資料較為吻合。本次數(shù)值模擬較好地再現(xiàn)了暴雨過(guò)程。合理的模擬結(jié)果是一套時(shí)空分辨率更高并且完全連續(xù)的氣象資料，可以用來(lái)進(jìn)一步剖析此次暴雨天氣過(guò)程。

（4）垂直螺旋度的高低空配置對(duì)揭示對(duì)流系統(tǒng)的演變起著至關(guān)重要的作用。在對(duì)流初始階段，由于氣旋式輻合以及上升運(yùn)動(dòng)在對(duì)流層低層初步建立，存在垂直螺旋度正值區(qū)；當(dāng)對(duì)流繼續(xù)發(fā)展時(shí)，高層垂直螺旋度的負(fù)值區(qū)與低層垂直螺旋度正值區(qū)密切配合，形成了垂直方向的閉合環(huán)流，高層反氣旋輻散氣流帶來(lái)的抽吸作用使低層正值螺旋度加強(qiáng)發(fā)展，從而持續(xù)向上輸送垂直渦度，有利于對(duì)流系統(tǒng)的強(qiáng)烈發(fā)展；在對(duì)流消亡階段，低層垂直螺旋度正值區(qū)逐漸被負(fù)值所代替，高低層有利配置被打破，對(duì)流系統(tǒng)強(qiáng)度減弱，降水逐漸停止。700 hPa上垂直螺旋度的正值區(qū)可以很好地指示降水落區(qū)的位置和移動(dòng)。