劉嘉慧敏，潘留杰，郭大梅，屈麗瑋，吉慶，鄭然

(1.陜西省氣象臺，西安 710014；2.秦嶺和黃土高原生態(tài)環(huán)境氣象重點實驗室災害性天氣研究與應用中心，西安 710044；3.四川省氣候中心，成都 610072)

引言

秦嶺山區(qū)地形復雜、河流峪口眾多，發(fā)生的短時強降水局地性和突發(fā)性強，年平均短時強降水頻次最高達108 次，且自北向南呈增加趨勢。秦嶺山區(qū)短時強降水伴有明顯的日變化特征，多發(fā)于夜間和午后。由于數(shù)值預報對此類中小尺度天氣存在較大時空偏差，加之強降水的前兆信號不明顯，極易出現(xiàn)漏報，因此做好秦嶺山區(qū)短時強降水精準預報的難度較大。2022 年6 月26 日12∶00，秦嶺山區(qū)東麓商南縣金絲峽附近出現(xiàn)了短時強降水，小時雨強達到108.3 mm·h-1。由于降水突然，強降水范圍小，本次過程的預報效果并不理想，從6 月25 日20∶00 起報的各類數(shù)值模式24 h 降水預報來看(圖略)，無論是全球模式還是區(qū)域中尺度模式均存在漏報。CMA-MESO 預報最大降水量級為中雨，明顯弱于實況。CMA-GD模式雖然報出了大雨量級，但仍存在干偏差。近年來，在全球變暖的背景下，極端降水事件頻發(fā)(Tabari,2020)，特別是短時強降水事件的發(fā)生頻率在東亞及北美等地區(qū)均呈上升趨勢(Pendergrass，2018；賀曉露等，2023)，如四川冕寧“6.26”突發(fā)性大暴雨(陳永仁和李躍清，2021)、天津“7.22”中尺度短時強降水(王瑩等，2021)、鄭州“7.20”短時特大暴雨(蘇愛芳等，2021)等，均給當?shù)厝嗣裆敭a安全造成巨大損失。

此類暴雨一直是我國氣象學者和科技工作者關注的重點，相關研究涵蓋地形輻合線、干線、鋒面、切變線等各種中尺度輻合線及重力波誘發(fā)或中低層鋒生均能觸發(fā)對流天氣(俞小鼎等，2016；王艷蘭等，2020；趙強等，2021)。中尺度輻合線通常由熱力非均勻的下墊面、上游冷池出流與環(huán)境場相互作用、海風鋒等形成(車軍輝等，2017；章翠紅等，2018；張晶等，2021)。陳雙等(2016)通過對2009年7月29日北京香山中尺度短時局地大暴雨進行分析，指出北京北部山區(qū)的雷暴冷池出流與環(huán)境偏南風輻合共同觸發(fā)了雷暴新生。謝家旭和李國平(2021)對四川盆地西南部的山地突發(fā)性暴雨過程中的重力波特征進行天氣動力學分析發(fā)現(xiàn)，此次山地突發(fā)性暴雨是典型重力波誘發(fā)的暴雨事件。王瑩等(2021)通過診斷分析一次發(fā)生在天津主城區(qū)的突發(fā)性短時強降水過程，發(fā)現(xiàn)造成此次暴雨的城區(qū)孤立風暴是由城市熱島、上游冷池出流的弱冷空氣、系統(tǒng)性東北風和午后形成的中尺度海風鋒共同觸發(fā)，預報難度非常大。除了中尺度環(huán)流系統(tǒng)的直接影響，大多數(shù)短時強降水發(fā)生在特殊的地形附近。中尺度地形造成的氣流爬坡、繞流等動力效應，使得氣流在迎風坡輻合，加強垂直上升運動，進而觸發(fā)雷暴新生(周祖剛等，2002；羅菊英等，2020；蘇濤等，2020)。同時中尺度地形會阻擋冷鋒、雷暴冷池出流，從而導致冷空氣在山前堆積產生回流，這使得對流系統(tǒng)穩(wěn)定少動或列車效應明顯增加，造成短時強降水(李超等，2018；徐郡等，2018)。李艷等(2022)重點對太行山地形對對流系統(tǒng)觸發(fā)、發(fā)展、移動路徑的影響進行分析，發(fā)現(xiàn)山脈-平原的陸面分布在特定的地形結構處形成氣候場上的地形輻合區(qū)，其受到冷鋒系統(tǒng)的動力抬升容易形成更強的地形輻合帶，從而觸發(fā)對流單體群。李躍清等(2011)發(fā)現(xiàn)地形抬升、定常地形渦旋等多種地形綜合作用是四川“雅安天漏”的主要原因。上述均說明地形對中尺度對流觸發(fā)有著至關重要的作用。另外，中尺度地形加熱產生的熱力作用也會改變近地面風場的變化(任素玲等，2019)。

金絲峽地處秦嶺南麓連接巴山北坡，境內地勢起伏，谷嶺相間，平均海拔約1 000 m，建有約50 個氣象監(jiān)測站。本文從天氣環(huán)流背景、環(huán)境條件、中尺度對流系統(tǒng)觸發(fā)與維持機制方面，對此次金絲峽極端短時強降水的成因進行綜合分析，以更深入認識秦嶺山區(qū)強降水的發(fā)展演變規(guī)律。

1 資料說明

本文使用的資料主要有：(1)陜西省氣象大氣探測中心提供的2022 年6 月26 日08∶00—20∶00商洛市地面加密氣象站觀測資料，用于分析此次短時強降水過程天氣實況特征。該資料涵蓋10 min 雨量、氣溫、露點、風向、風速和海平面氣壓等要素，陜西省氣象信息中心采用傳統(tǒng)質量控制算法對站點資料進行質控。(2)2022年6月25日20∶00—27日08∶00的歐洲中期天氣預報中心發(fā)布的第五代全球再分析(ERA5)格點資料，用于分析造成此次強降水過程的環(huán)流形勢演變特征。該資料垂直方向共30 層，時空分辨率分別為1 h 和0.25°×0.25°。所用要素有位勢高度、相對濕度、溫度、垂直速度、風場及比濕等。(3)2022年6月26日11∶00—14∶00商洛C波段多普勒天氣雷達逐6 min體掃資料，采用VCP21體掃模式，用于分析中小尺度對流系統(tǒng)的演變。資料包含基本反射率因子、組合反射率因子及徑向速度等產品，垂直方向19層。(4)由于商洛沒有探空站，故使用鄰近盧氏探空站提供的2022年6月26日常規(guī)高空探空資料，用于分析對流發(fā)生前大氣層結特征。

2 降水實況與雷達回波特征

2022 年6 月26 日12∶00—13∶00陜西省商南縣金絲峽出現(xiàn)局地短時強降水(圖1a)，小時雨強達到了108.3 mm·h-1，突破該站建站以來小時雨強極值，超過20 mm·h-1的降雨落區(qū)范圍小，突發(fā)性強。本次短時強降水發(fā)生地河溝眾多，地勢較周邊明顯偏高，海拔約在1 400 m 以上(圖1b)。從金絲峽站10 min 雨量時間演變可見(圖1c)，在12∶00 之前沒有明顯降水。12∶10降水突然增至10.1 mm，之后10 min雨量持續(xù)增強，于12∶50達到最大，即28.6 mm，同時伴有閃電。13∶10后對流系統(tǒng)減弱，10 min 雨量迅速減小至5 mm 以下，隨著系統(tǒng)東移出金絲峽強降水趨于結束。

圖1 2022年6月26日12:00—13:00商南縣監(jiān)測站累計雨量(a，單位:mm)、商洛地形分布(b，單位:m)、金絲峽站10 min雨量演變(c)(圖b中紅色圓圈為金絲峽地區(qū)，紅色五角星為雷暴發(fā)生地,下同;紅色實心圓為盧氏站探空位置,紅色三角為商洛雷達位置)Fig.1 (a)Accumulated rainfall(unit:mm)at the monitoring station in Shangnan County from 12∶00 BT to 13∶00 BT on 26 June 2022.(b)Topographic distribution(unit:m)in Shangluo.(c)10-min precipitation at Jinsi Gorge Station from 11∶10 BT to 13∶40 BT.The red circle,five-pointed star,solid circle and triangle represent Jinsi Gorge area,the place where the thunderstorm occurred and the sounding position on the Lushi and the radar position in Shangluo,respectively.The same below

暴雨的發(fā)生與多種尺度天氣系統(tǒng)的相互作用密不可分，而中小尺度系統(tǒng)是最直接的影響系統(tǒng)(丁一匯，2019)。商洛多普勒天氣雷達較好地監(jiān)測了“6.26”金絲峽極端短時強降水的對流系統(tǒng)演變過程。從雷達組合反射率因子演變可見(圖2)，11∶17 在商南金絲峽附近未有對流單體生成；11∶39 有一雷暴單體生成并開始發(fā)展；11∶45 該雷暴單體大于等于35 dBz 的回波已覆蓋金絲峽大部，強度顯著增加。12∶30 雷暴達到強盛階段，最大組合反射率因子達到65 dBz 以上，超過45 dBz的回波已全部覆蓋金絲峽，此時雨量達到最大。12∶50左右，金絲峽雷暴系統(tǒng)開始減弱；13∶13該地大部被35～40 dBz 回波覆蓋，轉為層云降水。結合商洛多普勒雷達反射率因子和徑向速度剖面(圖3)，11∶39 金絲峽附近有弱回波發(fā)展(圖3a)，11∶45 回波迅速加強(圖3b)，最大反射率因子為54.5 dBz。12∶30 回波頂高伸展至對流層頂(圖3c)，中心最大反射率因子達到63.9 dBz，最大反射率高度伸展至6～8 km，此時金絲峽10 min雨量達到17 mm。對應該時次雷達徑向速度剖面(圖3f)，在風暴入流一側存在一支很強的斜升氣流，并從上部流出，這支強烈的上升氣流可為風暴輸送水汽，維持風暴的發(fā)展；另外有一支干冷的下沉氣流從風暴后部中層流入，從風暴的底部流出。兩支氣流互不妨礙又相互促進，是風暴流場自組織的一種機制或自維持結構，其在4～6 km 附近強烈輻合，即有強上升氣流發(fā)展。12∶47 回波強度減弱，中心最大反射率因子降至55.5 dBz(圖3d)。13∶33 回波中心最大反射率因子已降至30 dBz(圖3e)，轉為層云降水。

圖2 2022年6月26日11:17(a)、11∶39(b)、11∶45(c)、12∶30(d)、12∶47(e)、13∶13(f)商洛多普勒天氣雷達組合反射率因子(單位:dBz)(圖2d中虛線AB為圖3f商洛多普勒達徑向速度剖面位置)Fig.2 The composite reflectivity factor(unit:dBz)on Shangluo Doppler radar at(a)11∶17 BT,(b)11∶39 BT,(c)11∶45 BT,(d)12∶30 BT,(e)12∶47 BT,(f)13∶13 BT on 26 June 2022.The dotted line AB in Fig.2d shows the Radial velocity profile position in Fig.3f

圖3 2022年6月26日11∶39(a)、11∶45(b)、12∶30(c)、12∶47(d)、13∶33(e)商洛多普勒雷達反射率因子(單位:dBz)和12∶30(f)沿圖2d中虛線AB的徑向速度(單位:m·s-1)剖面Fig.3 The Dopple radar composite reflectivity factor(unit:dBz)profile at(a)11∶39 BT,(b)11∶45 BT,(c)12∶30 BT,(d)12∶47 BT,(e)13∶33 BT and(f)the radial velocity(unit:m·s-1)profile along the dotted line AB in Fig.2d at 12∶30 BT on 26 June 2022

綜上所述，“6.26”過程屬于典型的局地新生雷暴造成的短時強降水過程，新生雷暴突發(fā)性強，生命史短，中心最大雷達反射率因子超過65 dBz，且基本在金絲峽附近發(fā)展和減弱衰亡，局地性強。

3 短時局地大暴雨發(fā)生的環(huán)流背景與環(huán)境條件

3.1 環(huán)流背景

此次極端短時強降水過程發(fā)生在500 hPa河套低槽東移配合低層低渦切變的環(huán)流背景下。26日08∶00(圖4a)，500 hPa 低槽位于河套西側—四川中部，商洛地區(qū)處于槽前西南氣流控制中，太平洋副熱帶高壓(簡稱副高)588 dagpm線位于廣東—浙江一帶，700 hPa四川東部有低渦生成。12∶00系統(tǒng)緩慢東移至甘肅隴南—四川東北一帶(圖4b)，500 hPa 低槽加強發(fā)展，商洛上空槽前西南氣流最大風速增至28 m·s-1，垂直上升運動加強，由08∶00的-0.4 Pa·s-1變?yōu)?1.6 Pa·s-1，槽前系統(tǒng)性抬升加強。588 dagpm 線北邊界到達湖北南部，副高外圍暖濕氣流北上，為陜西南部輸送水汽，同時四川低渦東北部切變加強，陜西南部低層動力及水汽條件轉好。

圖4 2022年6月26日08∶00(a)、12:00(b)500 hPa高度場(等值線，單位:gpm)及垂直速度(填色，單位:Pa·s-1)和700 hPa風場(單位:m·s-1)分布；08∶00(c)、12∶00(d)各層風場(單位:m·s-1)、垂直速度(單位:Pa·s-1)及相對濕度(填色，單位:100%)沿坐標(110.32°E,33.25°N)至(110.83°E,32.83°N)垂直剖面圖(圖c、d中虛線為不超過0的垂直速度分布；灰色陰影為地形，下同)Fig.4 The height field(isoline,unit:gpm)and vertical velocity(color-filled,unit:Pa·s-1)at 500 hPa and wind field(unit:m·s-1)distribution at 700 hPa on Shangluo at(a)08∶00 BT,(b)12∶00 BT.The vertical profile of wind field(unit:m·s-1),vertical velocity(unit:Pa·s-1)and relative humidity(color-filled,unit:100%)from(110.32°E,33.25°N)to(110.32°E,33.25°N)at(c)08∶00 BT,(d)12∶00 BT.The dotted line is the vertical velocity with values less than 0 in Fig.4c and Fig.4d.The gray shadow is the terrain,the same below

從垂直剖面圖可以看出，26日08∶00 商洛上空850 hPa以下有較弱的下沉運動，整層以偏西風為主，中低層有弱西南風，相對濕度較好(圖4c)。到了12∶00隨著系統(tǒng)的東移，垂直上升運動明顯東移加強，商洛整層大氣轉為一致上升，垂直上升速度最強超過-1.0 Pa·s-1，動力抬升條件好(圖4d)。隨著副高北抬，外圍暖濕氣流的水汽輸送加強，商洛上空大氣濕層加厚，最大濕層位于600～700 hPa，相對濕度超過95%。注意到12∶00金絲峽附近及東側邊界層內有東南氣流沿山脈西伸發(fā)展，其對雷暴發(fā)展的影響將在后文討論。

3.2 環(huán)境條件

3.2.1 不穩(wěn)定條件

從26 日12∶00 850 hPa 與500 hPa 溫度差值場看出(圖5a)，商洛地區(qū)整體溫差在24 ℃以上，假相當位溫的緯向剖面顯示(圖5b)，金絲峽西側106°E 附近存在密集帶，低層存在鋒區(qū)。金絲峽處于該鋒區(qū)的暖區(qū)一側，近地面至850 hPa附近為假相當位溫大值區(qū)，量值為360～370 K，表明底層大氣高溫、高濕，中層大氣存在低值區(qū)，在垂直結構上表現(xiàn)為明顯的“上低下高”位勢不穩(wěn)定層結。

圖5 2022年6月26日12∶00 850 Pa與500 hPa溫度差值場(a，單位:℃)及12∶00沿33.25°N經(jīng)短時強降水中心的假相當位溫(單位:K)緯向剖面圖(b)Fig.5 (a)The temperature difference field(unit:℃)between 850 hPa and 500 hPa at 12∶00 BT,(b)the zonal profile of pseudo equivalent potential temperature(unit:K)along the short-time heavy precipitation center(33.25°N)at 12∶00 BT on 26 June 2022

2022 年6 月26 日08∶00，盧氏站探空顯示對流有效位能已有375.7 J·kg-1，K 指數(shù)達到38.8 ℃(圖略)。利用ERA5 再分析資料繪制12∶00金絲峽大氣垂直結構(圖6)可見對流有效位能非常強，達4 289.69 J·kg-1，K指數(shù)達到42.83 ℃，表明大氣顯著不穩(wěn)定，這是此次雷暴能夠快速發(fā)展的重要原因。但0—3 km 垂直風切變大約在2 m·s-1以下，0—6 km 約在6 m·s-1以下，表明此對流過程環(huán)境場垂直風切變較弱。研究表明組織性較好的強風暴通常發(fā)生在較強的低層垂直風切變(大于15 m·s-1)環(huán)境中(張文龍等，2014)，這是此次雷暴過程局地性強、生命史短，沒有出現(xiàn)組織化對流的主要原因。

圖6 2022年6月26日12∶00金絲峽大氣垂直結構Fig.6 The atmosphere vertical structure over Jinsi Gorge at 12∶00 BT on 26 June 2022

3.2.2 局地水汽條件

為揭示此次對流過程的水汽來源，本節(jié)詳細分析了大尺度的水汽輸送情況和局地水汽演變特征。從圖7可見，對流發(fā)生前期的08∶00，水汽沿著副高外圍向四川東北部、湖北-黃淮一帶輸送。受低渦氣旋性氣流輻合影響，四川東北部水汽輻合明顯，商洛地區(qū)水汽通量散度呈弱輻合。12∶00的水汽通量偏南風分量加強，四川低渦東側水汽輸送被推至陜南地區(qū)，商洛上空水汽通量輻合強度較08∶00顯著加強，由-0.2×10-7kg·s-1·hPa-1·m-2變?yōu)?1.0×10-7kg·s-1·hPa-1·m-2以上，表明雷暴發(fā)生前低層水汽不斷向商洛地區(qū)輸送匯合。

對對流性降水而言，若不考慮降水蒸發(fā)作用，局地的瞬時降水強度主要取決于水汽垂直遞減率和對流有效位能的大小(孫繼松，2017)。從金絲峽比濕和垂直速度剖面時序圖(圖8)看出，08∶00 金絲峽上空850 hPa 以下比濕已超過15 g·kg-1，雷暴發(fā)生前局地水汽條件很充足，但此時近地層為下沉運動。直至10∶00金絲峽上空850 hPa以下轉為上升運動。11∶00起金絲峽低層比濕明顯增加，達到16.8 g·kg-1，中低層均轉為為垂直上升運動。12∶00金絲峽上空整層轉為上升運動，將低層充足的水汽迅速向上輸送，強降水開始。

圖8 2022年6月26日08∶00—13∶00金絲峽各層比濕(填色，單位:g·kg-1)及垂直速度(等值線，單位:Pa·s-1)演變Fig.8 Evolution of specific humidity(color,unit:g·kg-1)and vertical velocity(isoline,unit:Pa·s-1)at each layer of Jinsi Gorge from 08∶00 BT to 13∶00 BT on 26 June 2022

此次雷暴發(fā)生前期商南地區(qū)大氣層結已具備高能高濕條件，12∶00不穩(wěn)定能量非常強，中低層增強的垂直上升運動將充沛的水汽向上空輸送，造成短時強降水。但雷暴僅在金絲峽附近生成發(fā)展造成局地短時強降水的成因將在下文進行討論。

4 極端短時強降水成因分析

強對流天氣形成通常需要具備不穩(wěn)定的大氣層結、一定的水汽和較好的抬升觸發(fā)等條件。通常而言，前二者較容易滿足，對流能否觸發(fā)是強天氣形成的關鍵環(huán)節(jié)(Doswell Ⅲ，2008；俞小鼎等，2012)。Doswell Ⅲ(1987)指出中尺度上升運動對對流觸發(fā)起主要作用，天氣尺度上升運動通常不直接觸發(fā)雷暴，而是使得大氣變得更加不穩(wěn)定。中尺度輻合線是觸發(fā)對流的重要系統(tǒng)之一，其對應顯著的局地抬升運動，并造成近地面層水汽充分混合，再配合局地復雜地形的影響，極易觸發(fā)對流。

4.1 中尺度對流系統(tǒng)觸發(fā)與維持機制

從地面溫度場和3 h 變壓場分析(圖9)，雷暴發(fā)生前，11∶00金絲峽山頂?shù)孛? m氣溫約為24 ℃，沿北坡逐漸增加，溫差最大達到5 ℃以上。由于北側山坡地表受太陽輻射加熱作用，升溫高于周邊自由大氣。若以大氣溫度直減率約為0.65 ℃/(100 m)計算，以北坡底金絲峽鎮(zhèn)站為例，11∶00 溫度約為29 ℃，其與金絲峽山頂海拔相差約1 100 m，相對于山頂周圍同高度大氣，溫度約為22 ℃，顯然山坡相對于周圍同高度大氣為熱源。同時，在北坡還存在明顯的1 h 正變溫，變溫幅度最大達到1.8 ℃。這種非均勻的熱力差異易形成局地熱力環(huán)流，即金絲峽北坡為爬坡上升氣流。另外，商南縣東南部有明顯的3 h 正變壓，西北部存在3 h 負變壓，在金絲峽附近形成明顯的變壓梯度帶，有利于偏南風的發(fā)展(圖9b)。

圖9 2022年6月26日11∶00地面2 m溫度場(填色,單位:℃)及1 h變溫(等值線,單位:℃)(a)、3 h變壓場(填色,單位:1×10-1Pa)及地面流場(單位:m·s-1)(b)(圖a中虛線方框代表變壓梯度區(qū))Fig.9 (a)The 2-m temperature field(color-filled,unit:℃)and 1-h temperature change(contour,unit:℃),(b)the 3-h variable pressure field(color-filled,unit:1×10-1Pa)and the surface flow field(unit:m·s-1)at 11∶00 BT on 26 June 2022.The dashed box represents the variable pressure gradient area in Fig.9a

從地面風場疊加雷達回波來看(圖10)，11∶20，在溫差較大的變壓梯度帶上出現(xiàn)了弱的偏北風與偏南風輻合。11∶40，商南金絲峽附近偏南風增至4 m·s-1，輻合強度較前一時次加強，此時沿著輻合線有雷暴單體生成，中心反射率因子為30 dBz。之后，商南西側多站轉為偏南風，與其交界的山陽、丹鳳多站轉為偏北風，造成金絲峽附近風場輻合進一步增強，加劇了近地層抬升運動，配合高能高濕的環(huán)境條件，雷暴單體迅速發(fā)展。12∶00，沿著地面輻合線附近雷暴中心反射率因子最大已超過50 dBz，金絲峽附近強降水開始。由此可見，前期熱力非均勻的下墊面和變壓風使得金絲峽局地流場發(fā)生了變化，形成中小尺度地面輻合線，促進對流觸發(fā)。

圖10 2022年6月26日11∶20(a)、11∶40(b)、11∶50(c)、12∶00(d)商南地面風場(單位:m·s-1)及商洛雷達組合反射率因子演變(填色，單位:dBz)(圖中虛線為海拔高度1 000 m等值線)Fig.10 Evolution of surface wind field(unit:m·s-1)and the Dopple radar composite reflectivity factor(color-filled,unit:dBz)at(a)11∶20 BT,(b)11∶40 BT,(c)11∶50 BT,(d)12∶00 BT over Shangnan on 26 June 2022.The dotted line is 1 000 m above sea level

4.2 地形對強降水的增幅作用

沿雷暴發(fā)生地的垂直剖面可見(圖11)，08∶00—09∶00 四川東部低渦還未北移(圖12a)，金絲峽附近受較弱的偏西氣流控制，上空沒有明顯的輻合區(qū)(圖12d)，商南近地層風場很弱，850—700 hPa主要以偏西氣流為主(圖11a,b)。10∶00低渦北上發(fā)展(圖12b)，其東部外圍偏東偏南氣流隨之北抬影響金絲峽地區(qū)。11∶00 低渦加深發(fā)展(圖12c)，850 hPa 偏東氣流開始西伸控制金絲峽上空；受地形阻擋作用，偏東氣流在金絲峽上空形成輻合抬升區(qū)，這在近地層散度場得以驗證(圖12e)。隨著該東南氣流西伸爬坡至金絲峽附近，輻合區(qū)和垂直上升運動隨之西移，強度較08∶00明顯加強，輻合中心達到-4×10-5s-1以上(圖11c)。12∶00低層東南迅速加強發(fā)展(圖12e)，該氣流不僅能將周邊的局地水汽向雷暴發(fā)生地輸送，隨著氣流沿山脈爬坡抬升還對雷暴觸發(fā)有一定輻合抬升作用。此時金絲峽上空為強烈的輻合場，輻合中心達到-8×10-5s-1以上，垂直運動旺盛，對流迅速發(fā)展(圖11d)。隨著雷暴冷池出流加強，山區(qū)周邊逐漸被輻散氣流所控制，輻合減弱，雷暴趨于消亡(圖略)。

圖11 2022年6月26日08∶00(a)、09∶00(b)、11∶00(c)、12∶00(d)商南縣風場(單位:m·s-1)、散度(填色，單位:1×10-5 s-1)沿坐標(110.32°E,33.25°N)至(110.83°E,32.83°N)垂直剖面圖Fig.11 Profile of wind field(unit:m·s-1)and divergence(color-filled,unit:1×10-5 s-1)from(110.32°E,33.25°N)to(110.83°E,32.83°N)at(a)08∶00 BT,(b)09∶00 BT,(c)11∶00 BT,and(d)12:00 BT over Shangnan County on 26 June 2022

圖12 2022年6月26日09:00(a)、10∶00(b)、11∶00(c)商洛925 hPa流場(單位:m·s-1)分布及09∶00(d)、10∶00(e)925 hPa散度場(填色，單位:1×10-5 s-1)和地形(填色，單位:m)分布(D代表低渦；黑色方框為商南地區(qū))Fig.12 The Flow field distributions(unit:m·s-1)at 925 hPa at(a)09∶00 BT,(b)10∶00 BT,(c)11∶00 BT on 26 June 2022,and divergence(unit:1×10-5s-1)and terrain(color-filled,unit:m).D is the low vortex and the black box represents the Shangnan region

上述分析表明，金絲峽特殊的河谷地形一方面觸發(fā)了對流的產生，另一方面受地形阻擋，低層東南氣流沿山爬坡抬升，進一步加強了金絲峽上空氣流的輻合，有利于暴雨增幅。隨著雷暴冷池出流加強，切斷了水汽補給，周邊形成輻散場，垂直運動減弱，雷暴逐漸消亡。

5 結論與討論

本文利用加密氣象站觀測資料、多普勒天氣雷達數(shù)據(jù)和ERA5再分析資料，利用天氣學診斷分析方法，從環(huán)流背景、環(huán)境條件及中尺度對流系統(tǒng)觸發(fā)與維持機制方面，對各天氣數(shù)值模式均漏報的陜西商洛“6.26”金絲峽極端短時強降水的成因進行綜合分析。主要得到以下結論：

(1)“6.26”過程是一次典型的由局地新生雷暴引發(fā)的中尺度局地大暴雨過程，突發(fā)性強，雷暴生命史持續(xù)時間短，約1.5 h。2022年6月26日12∶00—13∶00金絲峽10 min 雨量最大達到28.6 mm，小時雨強達到108.3 mm·h-1，突破了小時降水歷史極值。

(2)該過程發(fā)生在500 hPa 河套低槽配合700 hPa低渦切變緩慢東移的環(huán)流背景下，伴隨副高的緩慢西伸北抬，商南地區(qū)整體的動力抬升和水汽條件較好。午后，金絲峽存在非常強的不穩(wěn)定能量，局地水汽異常充沛，配合低層加強的垂直上升運動可將水汽迅速向上輸送，有利于短時強降水發(fā)生發(fā)展。

(3)雷暴發(fā)生前，金絲峽北坡氣溫較周圍同等高度大氣氣溫偏高，同時存在明顯的1 h正變溫，變溫幅度最大超過1.6 ℃，這種熱力非均勻的下墊面造成局地熱力環(huán)流。另外，商南東南部有明顯的3 h正變壓，其西北部存在3 h 負變壓，在金絲峽附近形成明顯的變壓梯度帶，有利于偏南風的發(fā)展。商南金絲峽附近熱力非均勻的下墊面和變壓風造成局地流場發(fā)生變化，形成中小尺度地面輻合線，有利于觸發(fā)對流。

(4)該過程中金絲峽特殊的地形和邊界層內發(fā)展的東南氣流對對流的觸發(fā)與維持具有重要作用。一方面這支氣流將周邊的局地水汽向雷暴發(fā)生地輸送，另一方面受金絲峽地形影響，這支氣流沿山脈爬坡，造成垂直方向明顯的輻合抬升，進一步促進了雷暴的新生和發(fā)展，有利于暴雨增幅。

此次金絲峽極端短時強降水過程物理機制復雜，數(shù)值模式和預報員均弱報了此次過程，對此類過程的可預報性有待開展進一步分析。此外，該過程的下墊面極為復雜，既有超過l0 km的峽谷，又有海拔超過3 000 m的高峰，它們對造成此次極端短時強降水的中尺度系統(tǒng)觸發(fā)、傳播及發(fā)展演變作用等需要結合新型大氣垂直探測資料進一步深入研究。