井 宇,陳 闖,王建鵬,胡啟元
(1.陜西省氣象臺(tái),陜西 西安 710014;2.陜西省氣象科學(xué)研究所,陜西 西安 710016)
暴雨是造成洪澇、滑坡和泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的重要?dú)庀笳T因,也是天氣預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的難點(diǎn)和重點(diǎn)[1]。暴雨的形成機(jī)理、發(fā)展過(guò)程以及范圍、落區(qū)、強(qiáng)度的預(yù)報(bào)一直是科研和業(yè)務(wù)領(lǐng)域重視的問(wèn)題[2]。高層輻散、低層輻合的配置可為暴雨的發(fā)生發(fā)展提供有利的動(dòng)力條件[3-7];充沛的水汽輸送對(duì)暴雨的形成非常必要[8-9],低空急流可為暴雨區(qū)提供豐富的水汽[10-11];暴雨發(fā)生時(shí)低層具有高比濕特征[12-13];中尺度對(duì)流系統(tǒng)活動(dòng)與暴雨的發(fā)生密切相關(guān)[14-20];地形與天氣系統(tǒng)的有利配置對(duì)強(qiáng)降水發(fā)生有顯著影響[21-22]。川陜交界夏季暴雨時(shí)有發(fā)生,復(fù)雜的地形使得該地區(qū)暴雨預(yù)報(bào)難度加大。本文利用衛(wèi)星資料、ERA5再分析資料、自動(dòng)站與CMORPH降水產(chǎn)品融合的逐時(shí)降水資料對(duì)2015年6月28日03:00—15:00(北京時(shí),下同)和28日20:00至29日08:00兩個(gè)時(shí)段的大暴雨成因和差異進(jìn)行分析探討,重點(diǎn)針對(duì)兩個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段的云圖特征、環(huán)流形勢(shì)、假絕熱過(guò)程和可逆絕熱過(guò)程中的不穩(wěn)定進(jìn)行對(duì)比分析,以期為該地區(qū)此類(lèi)大暴雨預(yù)報(bào)提供參考。
所用資料為FY-2G衛(wèi)星云圖資料、ERA5再分析資料和自動(dòng)站與CMORPH降水產(chǎn)品融合的逐時(shí)降水量網(wǎng)格數(shù)據(jù)集(1.0版),其中數(shù)據(jù)ERA5為ECMWF的再分析資料,利用先進(jìn)的建模和數(shù)據(jù)同化系統(tǒng),ERA5將大量的歷史觀測(cè)資料結(jié)合到全球估算中,提供大量大氣、陸地和海洋氣候變量的小時(shí)分辨率資料,第一批ERA5數(shù)據(jù)于2017年7月發(fā)布。
假絕熱過(guò)程中的熱力學(xué)方程見(jiàn)文獻(xiàn)[23];可逆絕熱過(guò)程中的參數(shù)計(jì)算見(jiàn)文獻(xiàn)[24]。
對(duì)于理想氣體,浮力可以寫(xiě)為
(1)
式中:Tp為氣塊溫度,Te為環(huán)境溫度。對(duì)于水汽和干空氣混合的濕空氣,公式(1)中的溫度需要用虛溫Tv[23]代替:
(2)
式中:r為水汽混合比;ε=0.622[25]。
(3)
式中: CAPE為浮力b的積分;Tvp為氣塊虛溫;Tve為環(huán)境虛溫[26]。
假設(shè)一定空氣中干空氣、水汽、液水、冰水同時(shí)存在時(shí),式(1)和(3)中的溫度用密度溫度Tρ代替。
(4)
rT=r+rl+ri
(5)
式中:rT為水物質(zhì)總混合比;rl為液水混合比;ri為冰水混合比。當(dāng)一定空氣中不含液水和冰水時(shí),rT=r,Tv=Tρ,Tv為密度溫度的一種特例[23]。
2015年6月26—29日,川陜交界附近發(fā)生一次強(qiáng)降水天氣,陜西境內(nèi)共有134站累計(jì)雨量超過(guò)100 mm,其中有7個(gè)區(qū)域站累計(jì)雨量超過(guò)200 mm。
據(jù)民政部門(mén)不完全統(tǒng)計(jì):陜西境內(nèi)受災(zāi)人數(shù)達(dá)45.1 萬(wàn)人,因?yàn)?zāi)死亡4人,失蹤13人,直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)9億元。其中,28日03:00—15:00(第1階段)和28日20:00至29日08:00(第2階段)兩個(gè)階段累計(jì)降水量中心值分別高達(dá)200 mm和100 mm以上(圖1)。
中尺度對(duì)流系統(tǒng)MCS的大小與持續(xù)時(shí)間正相關(guān),最嚴(yán)重降水往往發(fā)生在MCS發(fā)展階段[27],28日00:00,四川東北部生成一條多個(gè)中-β尺度云團(tuán)組成的云帶,云帶中云團(tuán)TBB最低值小于-72 ℃;之后多個(gè)中-β尺度云團(tuán)逐漸發(fā)展合并,云帶北部向陜西境內(nèi)伸展,逐漸發(fā)展為中-α尺度對(duì)流系統(tǒng)(meso-α convective system,簡(jiǎn)稱(chēng)MαCS),但小時(shí)強(qiáng)降水分布區(qū)域比較零散。28日 07:00—13:00 MαCS繼續(xù)發(fā)展增強(qiáng),形狀趨于較規(guī)則的橢圓形,且向東北方向發(fā)展進(jìn)入陜西境內(nèi),對(duì)應(yīng)第1階段的最強(qiáng)降水期,小時(shí)強(qiáng)降水集中分布在冷云頂附近; 14:00,MαCS中TBB<-62 ℃冷云區(qū)面積顯著縮小,川陜交界附近小時(shí)降水高值區(qū)范圍縮小(圖2)。28日14:00之后(圖略),TBB<-52 ℃冷云區(qū)面積逐漸縮小,MαCS逐漸減弱失去有組織的結(jié)構(gòu),四川東部和陜西南部境內(nèi)降水強(qiáng)度逐漸減弱。
28日20:00至29日02:00,受原MαCS減弱后的云團(tuán)后部與其西側(cè)東移云帶之間新生的中-β尺度云團(tuán)影響,陜西南部出現(xiàn)強(qiáng)降水;29日03:00—04:00原中-β尺度云團(tuán)逐漸東移,其西側(cè)出現(xiàn)多個(gè)中-β、中-γ尺度云團(tuán)發(fā)展合并,強(qiáng)降水持續(xù)(圖3)。
圖1 第1階段(a)和第2階段(b)累計(jì)降水量空間分布(單位:mm)(陰影為地形,單位:m)Fig.1 The spatial distribution of accumulated precipitation amount from 03:00 BST to 15:00 BST June 28 (a) and from 20:00 BST 28 to 08:00 BST 29 June (b) 2015 (Unit: mm)(The gray shaded represents terrain, Unit: m)
圖2 2015年 6月28日07:00—14:00逐小時(shí)TBB空間分布(陰影,單位:℃)(☆為第1階段暴雨中心)Fig.2 The spatial distribution of hourly TBB from 07:00 BST to 14:00 BST on 28 June 2015 (the shaded, Unit: ℃)(The pentagram denotes rainstorm centre during the period 1)
圖3 2015年6月28日21:00至29日04:00逐小時(shí)TBB空間分布(陰影,單位:℃)(○為第2階段暴雨中心)Fig.3 The spatial distribution of hourly TBB from 21:00 BST on 28 to 04:00 BST on 29 June 2015 (the shaded, Unit: ℃) (The circle denotes rainstorm centre during the period 2)
29日05:00—08:00,多個(gè)中尺度云團(tuán)繼續(xù)發(fā)展合并,逐漸發(fā)展為東北西南向云帶,但位于陜西南部境內(nèi)的云帶北端東移速度較快,陜西南部雨帶隨之東移,受云帶南段影響的四川境內(nèi)降水加強(qiáng);29日08:00之后強(qiáng)降水主要位于四川境內(nèi);14:00之后隨著中尺度對(duì)流云帶的減弱,降水隨之減弱(圖略)。
綜上所述,川陜交界受MαCS生成與發(fā)展影響形成第一個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段,受MαCS減弱期后部與其西側(cè)東移云帶前方多個(gè)中-β、中-γ尺度云團(tuán)發(fā)展合并影響形成第2個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段,影響第2階段強(qiáng)降水中心云團(tuán)的TBB弱于第1階段。
28日03:00,200 hPa南亞高壓中心位于30°N附近,暴雨區(qū)上空為南亞高壓東部氣流輻散區(qū)(圖略)。圖4為2015年6月28日03:00、20:00500hPa、
圖4 2015年6月 28日03:00 (a、c、e)及20:00(b、d、f) 500 hPa(a、b)、700 hPa(c、d)和850 hPa(e、f)高度場(chǎng)(等值線,單位:dagpm)與風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)向桿,單位:m·s-1)( 為切變線,灰色陰影為地形,下同)Fig.4 Geopotential height (isolines, Unit: dagpm) and wind (wind stems, Unit: m·s-1) fields on 500 hPa (a, b), 700 hPa (c, d) and 850 hPa (e, f) at 03:00 BST (a, c, e) and 20:00 BST (b, d, f) on 28 June 2015(The double solid line denotes shear line, the gray shaded represents terrain, the same as below)
700 hPa和850 hPa高度場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)??梢钥闯觯?8日03:00,500 hPa西太平洋副熱帶高壓(簡(jiǎn)稱(chēng)“副高”)北界位于30°N附近,副高外圍584 dagpm等值線附近有一切變,受副高阻擋,切變穩(wěn)定少動(dòng);700 hPa 川陜交界受10~12 m·s-1偏南氣流影響;850 hPa河南中部至陜西南部為2~8 m·s-1偏東氣流,受偏東氣流和副高外圍偏南氣流共同影響,青藏高原東側(cè)和秦嶺南側(cè)形成氣流輻合區(qū)。28日04:00—15:00,200 hPa暴雨區(qū)上空氣流輻散維持,最強(qiáng)降水時(shí)段輻散中心增大至10×10-5s-1以上;850~500 hPa深厚的偏南氣流和850 hPa氣流輻合區(qū)維持;500 hPa切變前方生成的MαCS在中高層西南氣流引導(dǎo)下北上影響川陜交界區(qū)形成第1階段強(qiáng)降水(圖略)。28日20:00,200 hPa陜西境內(nèi)輻散高值中心位于陜南西南部,第2階段暴雨中心上空輻散較弱(圖略);500 hPa副高控制范圍向西擴(kuò)展,30°N以南偏南氣流減弱,切變東移至107°E附近;700 hPa甘肅附近西北氣流南侵至35°N,與副高外圍偏南氣流在陜西北部—甘肅東部形成一切變;850 hPa影響暴雨區(qū)的偏南氣流和偏東氣流維持。之后700 hPa切變逐漸東移南壓影響川陜交界。500 和700 hPa切變、低層偏南氣流維持是導(dǎo)致第二時(shí)段暴雨的重要因素,切變附近對(duì)流云團(tuán)發(fā)展合并影響川陜交界形成第2階段強(qiáng)降水。
臨近第1階段暴雨發(fā)生前和發(fā)生時(shí)整層以偏南氣流為主;第2階段暴雨發(fā)生前整層以偏南氣流為主,發(fā)生時(shí)600~400 hPa受冷切變影響,西南風(fēng)轉(zhuǎn)為西北風(fēng),風(fēng)速為4~6 m·s-1。第2階段秦嶺南側(cè)低層上升氣流與中層冷切變輻合區(qū)的上升氣流相耦合(圖略),觸發(fā)MCS[28],最強(qiáng)降水時(shí)段與冷切變過(guò)境相對(duì)應(yīng)。第1階段暴雨中心低層偏南風(fēng)比第2階段更強(qiáng)盛,兩個(gè)時(shí)段暴雨中心800~650 hPa水汽通量值達(dá)10 g·hPa-1·cm-1·s-1以上,第1階段暴雨中心低層水汽通量最大值達(dá)20 g·hPa-1·cm-1·s-1以上,高于第2階段暴雨中心低層水汽通量(圖5);兩個(gè)時(shí)段低層水汽通量輻合均較強(qiáng),第2階段暴雨中心低層水汽通量散度負(fù)值中心達(dá)-20×10-7g·hPa-1·cm-2·s-1,水汽聚集能力高于第1階段(圖略)。兩個(gè)階段暴雨中心700 hPa以下比濕維持在12 g·kg-1以上,第1階段暴雨中心低層比濕大于15 g·kg-1,區(qū)域更深厚,水汽含量更高(圖6)。
圖7為第1階段和第2階段分別沿32.6°N、33.4°N的u、ω、散度平均值經(jīng)度-高度剖面??梢钥闯?,與第2階段相比,第1階段暴雨中心上升氣流從低層向上伸展至100 hPa,高層和低層分別有一個(gè)高值中心,中心值均小于-1 Pa·s-1,伸展高度更高,強(qiáng)度更大。第1階段暴雨中心西側(cè)山脈陡度更大,低層?xùn)|風(fēng)更強(qiáng),低層強(qiáng)輻合區(qū)集中分布于山前;第2階段低層輻合區(qū)范圍較大,且暴雨中心低層的強(qiáng)輻合中心距離山脈陡度大的地方較遠(yuǎn)。相應(yīng)的緯度-高度剖面圖(圖略)上,第2階段暴雨中心低層受偏南氣流影響,輻合區(qū)分布于秦嶺南側(cè)。氣流與山脈相互作用,地形迫使氣流抬升對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)的增幅不同,可能是兩個(gè)階段低層垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異的原因之一。受風(fēng)場(chǎng)和地形影響,影響兩個(gè)階段暴雨中心的低層輻合區(qū)不同,與其他層次天氣系統(tǒng)引起的輻合輻散相配合,形成了不同的上升氣流區(qū)和不同的水汽聚集區(qū),可能是兩個(gè)階段降水落區(qū)不同的原因之一。
圖5 第1階段(a)和第2階段(b) 暴雨中心水汽通量(等值線,單位:g·hPa-1·cm-1·s-1)和風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)向桿,單位:m·s-1)時(shí)間-高度剖面Fig.5 The time-height cross sections of water vapor flux (isolines, Unit: g·hPa-1·cm-1·s-1) and wind field (wind stems, Unit: m·s-1) over rainstorm center during the period 1 (a) and the period 2 (b)
圖6 第1階段(a)和第2階段(b)暴雨中心比濕(等值線,單位:g·kg-1)的時(shí)間-高度剖面(藍(lán)色柱條為降水量,下同)Fig.6 The time-height cross section of specific humidity (isolines, Unit: g·kg-1) over the rainstorm center during the period 1 (a) and the period 2 (b)(the blue columns for precipitation, the same as bellow)
圖7 第1階段(a、c)和第2階段(b、d)分別沿32.6°N、33.4°N的u(等值線,單位:m·s-1)、ω(陰影,單位:Pa·s-1)(a、b)以及散度(c、d,單位:10-5 s-1)平均值的經(jīng)度-高度剖面(★為第1階段暴雨中心,▲為第2階段暴雨中心,下同)Fig.7 The longitude-height cross-sections of mean zonal wind (isolines, Unit: m·s-1), mean vertical velocity (the shaded,Unit: Pa·s-1) (a, b) and mean divergence (c, d, Unit: 10-5 s-1) along 32.6°N during the period 1 (a, c) and 33.4°N during the period 2 (b, d)(The black pentagon denotes the rainstorm centre during the period 1, the dark triangle denotes the rainstorm centre during the period 2, the same as below)
第1階段平均強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)和低層輻合區(qū)位于最強(qiáng)降水區(qū)西側(cè),降水粒子對(duì)上升氣流削弱作用較??;第2階段強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)和低層強(qiáng)輻合區(qū)位于最強(qiáng)降水區(qū)上空,降水粒子對(duì)上升氣流削弱作用較大,這可能是兩個(gè)階段垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異的另一原因。而且較弱的上升氣流對(duì)水汽向上輸送的能力也較差,使得第2階段高層生成云冰粒子的概率降低。
圖8為第1階段和第2階段分別沿32.6°N、33.4°N的云水、云冰含量以及云覆蓋率平均值的經(jīng)度-高度剖面。第1階段850~700 hPa、300~100 hPa分別被中心值大于30×10-5kg·kg-1云水區(qū)和云冰區(qū)覆蓋,云冰含量高值區(qū)較深厚;而且850~700 hPa和200~100 hPa云覆蓋率達(dá)九成以上。第1階段降水區(qū)域?qū)?yīng)高層云冰含量高值區(qū),且累計(jì)最強(qiáng)降水區(qū)上空云冰高值區(qū)更深厚,云冰粒子凝華增長(zhǎng)后落入混合層中的云冰量大,“播種”作用強(qiáng)[29]。第2階段平均高層和低層云冰含量和累積區(qū)厚度、云覆蓋率均小于第1階段,表明影響第1階段暴雨區(qū)的云層更為深厚密實(shí)。
圖8 第1階段(a、c)和第2階段(b、d)分別沿32.6°N、33.4°N的云水(黑色等值線)、云冰(紫色等值線)含量(單位:10-5 kg·kg-1)(a、b)以及云覆蓋率(c、d)平均值的經(jīng)度-高度剖面Fig.8 The longitude-height cross-sections of mean cloud liquid (black isolines) and cloud ice (purple isolines) content (Unit: 10-5 kg·kg-1) (a, b) and mean cloud cover (c, d) along 32.6°N during the period 1 (a, c) and 33.4°N during the period 2 (b, d)
假設(shè)環(huán)境大氣處于靜力平衡狀態(tài),氣塊干絕熱上升時(shí)將因體積膨脹而降溫[8],氣塊絕熱抬升時(shí),達(dá)到抬升凝結(jié)高度之上,凝結(jié)液態(tài)水釋放的潛熱能加熱氣塊,使得氣塊的溫度隨高度遞減率小于干絕熱遞減率。兩個(gè)階段暴雨中心氣塊從最底層(高空資料中距地面最近的一層,第1階段為825 hPa,第2階段為875 hPa)按可逆絕熱過(guò)程垂直位移時(shí)液態(tài)水含量先增大后減小[圖9(a)],500 hPa以上冰水含量逐漸增大[圖9(b)]。第1階段和第2階段大暴雨中心低層水汽含量較高,抬升凝結(jié)高度低,從最底層開(kāi)始抬升的氣塊幾乎整層都受相變潛熱能加熱(圖10),且氣塊按可逆絕熱過(guò)程抬升時(shí)在400~300 hPa出現(xiàn)潛熱能高值區(qū),與冰水含量迅速增大的區(qū)域相對(duì)應(yīng),液態(tài)水凍結(jié)釋放凝固潛熱[12]使得氣塊溫度遞減率進(jìn)一步減小。
圖10 第1階段強(qiáng)降水中心氣塊向上垂直位移時(shí)潛熱能分布(單位:103 J)(a)按假絕熱過(guò)程,(b)按可逆絕熱過(guò)程Fig.10 The distribution of latent heat energy over the heavy rain center of the period 1 during the parcel vertical displacement (Unit: 103 J)(a) according to the pseudo-adiabatic process, (b) according to the reversible adiabatic process
由式(1)可以看出氣塊浮力正比于氣塊與環(huán)境密度溫度差,圖11為第1階段、第2階段強(qiáng)降水中心氣塊按假絕熱、可逆絕熱過(guò)程向上垂直位移時(shí)與環(huán)境密度溫度差??梢钥闯?,第1階段和第2階段暴雨中心氣塊按假絕熱過(guò)程向上位移中的浮力小于按可逆絕熱過(guò)程位移的浮力。在假絕熱抬升和可逆絕熱抬升中,從最底層抬升的氣塊在強(qiáng)降水發(fā)生前(第1階段的27日08:00—20:00和第2階段的28日08:00—20:00 ),浮力先增大后減小,這可能與太陽(yáng)輻射日變化導(dǎo)致底層溫度先升再降有關(guān),但此時(shí)第1階段暴雨區(qū)上空500 hPa氣流較弱,沒(méi)有相應(yīng)的切變配合,暴雨區(qū)上空上升運(yùn)動(dòng)并沒(méi)有顯著發(fā)展;而第2階段暴雨區(qū)上空500 hPa有切變存在,800 hPa以上上升運(yùn)動(dòng)有一定發(fā)展。臨近10 mm·h-1以上強(qiáng)降水發(fā)生時(shí)和發(fā)生中,氣塊按假絕熱過(guò)程從最底層抬升作垂直位移時(shí),第1階段和第2階段整層以負(fù)浮力為主,中高層負(fù)浮力更大,對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)起抑制作用,中高層抑制作用更強(qiáng);氣塊按可逆絕熱過(guò)程從最底層抬升作垂直位移時(shí),第1階段和第2階段從低層至高層均由正浮力逐漸轉(zhuǎn)為負(fù)浮力,由對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)的促進(jìn)作用轉(zhuǎn)為抑制作用。
最底層至750 hPa逐層選為氣塊的抬升層,按假絕熱過(guò)程和可逆絕熱過(guò)程分別抬升時(shí),對(duì)應(yīng)CAPE從最底層至750 hPa逐漸增大,說(shuō)明兩個(gè)時(shí)段浮力均逐漸增大,對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)的促進(jìn)作用增大,且第1階段大于第2階段,對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)促進(jìn)作用更強(qiáng)。兩個(gè)時(shí)段暴雨中心CAPE高值區(qū)均分布在800~700 hPa,表明從800~700 hPa抬升的氣塊在絕熱過(guò)程中受到的浮力均較大(圖12),從之前的分析可看出兩個(gè)時(shí)段暴雨中心低層水汽含量高值區(qū)在700 hPa之下,有利的不穩(wěn)定條件和水汽條件相配合,更有利于暴雨的發(fā)展。
圖11 第1階段(a、b)、第2階段(c、d)強(qiáng)降水中心氣塊按假絕熱(a、c)、可逆絕熱(b、d)過(guò)程向上垂直位移中與環(huán)境密度溫度差(等值線,單位:K)Fig.11 The density temperatures difference between the parcel and the environment during the vertical displacement of the parcel over the heavy rain centre during the period 1 (a, b) and the period 2 (c, d) according to the pseudo-adiabatic (a, c) and the reversible adiabatic (b, d) processes (isolines, Unit: K)
圖12 第1階段(a、b)、 第2階段(c、d)強(qiáng)降水中心氣塊按假絕熱(a、c)、可逆絕熱(b、d)從不同起始層向上垂直位移時(shí)CAPE分布(單位:J·kg-1)Fig.12 The distribution of CAPE during the parcel vertical displacement from different starting level over the heavy rain centre during the period 1 (a, b) and the period 2 (c, d) according to the pseudo-adiabatic (a, c) and the reversible adiabatic (b,d) processes (Unit: J·kg-1)
(1) 川陜交界受中-α尺度對(duì)流系統(tǒng)(MαCS)生成與發(fā)展影響形成第1個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段,受MαCS減弱期后部與其西側(cè)東移云帶前方多個(gè)中-β、中-γ尺度云團(tuán)發(fā)展合并影響形成第2個(gè)強(qiáng)降水時(shí)段。
(2)200 hPa強(qiáng)輻散的維持,500 hPa切變穩(wěn)定少動(dòng)和850 hPa川陜交界氣流輻合區(qū)維持,有利于上升運(yùn)動(dòng)的發(fā)展和水汽集聚,為第1階段暴雨的發(fā)生發(fā)展提供了有利條件,MαCS在中高層西南氣流引導(dǎo)下北上影響川陜交界區(qū)形成強(qiáng)降水。500 和700 hPa切變、低層偏南氣流維持是導(dǎo)致第2階段暴雨的重要因素,切變附近對(duì)流云團(tuán)發(fā)展合并影響川陜交界形成第2階段強(qiáng)降水。
(3)與第2階段暴雨中心相比,第1階段暴雨中心低層水汽含量更高,暴雨區(qū)上空上升氣流區(qū)伸展高度更高,強(qiáng)度更大,影響第1階段暴雨區(qū)的云層更為深厚密實(shí)。地形迫使氣流抬升對(duì)垂直運(yùn)動(dòng)增幅不同,可能是兩個(gè)時(shí)段低層垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異的原因之一;第1階段強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)和低層輻合區(qū)位于最強(qiáng)降水區(qū)西側(cè),降水粒子對(duì)上升氣流削弱作用較小,而第2階段強(qiáng)上升運(yùn)動(dòng)區(qū)和低層強(qiáng)輻合區(qū)位于最強(qiáng)降水區(qū)上空,降水粒子對(duì)上升氣流削弱作用較大,可能是兩個(gè)時(shí)段垂直運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度差異的另一原因。
(4)兩個(gè)階段強(qiáng)降水中心氣塊按可逆絕熱過(guò)程抬升的不穩(wěn)定度比按假絕熱過(guò)程抬升更高;兩個(gè)階段暴雨中心CAPE高值區(qū)均分布在低層800~700 hPa附近,表明從800~700 hPa抬升的氣塊在絕熱過(guò)程中受到的浮力均較大,且兩個(gè)時(shí)段暴雨中心低層水汽含量高值區(qū)在700 hPa之下,不穩(wěn)定條件和水汽條件相配合,更有利于暴雨的發(fā)展。