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摘要 利用地面及高空資料对2004—2011年四川强对流天气汇总、分类并讨论，根据个例天气图、NCEP/NCAR再分析资料中探空资料等对其背景场简要分析，讨论四川“9·3”大暴雨中水汽来源。结果表明：每年强对流天气分布于4—10月，严重强对流天气集中于8—9月;针对个例分析暴雨水汽来源得出异常水汽输送在强对流天气中占比较大，强对流天气下水汽输送主要源于南海、西太平洋和黄海地区，孟加拉湾水汽输送无明显作用。
关键词 四川;强对流天气;暴雨;水汽输送;水汽来源
中图分类号：P458.12 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）03–0037–02
强对流天气是成都主要的灾害性天气，水汽输送是影响强对流天气强度的关键。近年来，随着观测技术改进和观测资料不断丰富，人们对强对流天气研究取得了很大的进展。研究成都地区强对流天气下水汽输送机制有助于更好了解和预防强对流天气对成都造成的灾害。但由于强对流天气生命史短暂且发生具有突然性，因而需要针对大量资料筛选出合适天气个例来研究其水汽输送机制。使用2004—2011年成都温江站地面数据和高空数据报文，2004年NCEP/NCAR逐日再分析资料以及全球2.5°×2.5°风场、水汽场和地面气压场、高度场及大气可降水量场，针对现有数据，计算出K指数、SI指数及CAPE值作为筛选指标，再利用2004年9月3日典型强对流天气过程天气图、NCEP/NCAR逐日再分析资料的探空资料对个例背景场简要分析，最后分析其水气来源和输送机制。
1 2004—2011年强对流天气个例汇总及分类
将成都温江站2004—2011年报文数据转换，通过程序算出K指数、SI指数和CAPE值，利用K指数和SI指数找出可能发生强对流天气的天数，并用CAPE值验证。根据资料，依照SI与对流性天气关系及K指数与层结稳定度关系，讲述局汇总后进行筛选得出对应发生雷暴561次，其中强雷暴122次，通过对雷暴发生时间分析，发现对流天气基本集中于每年4—10月;严重强对流天气为6次，依次出现在2004年9月3日、2006年8月3日、2008年9月22日、2009年9月8日、2010年9月16日和2011年9月24日。
通过分析561次雷暴的水汽来源，发现其来源共有3类：首先是来自孟加拉湾北部，其输出较强，对应较大值逼近30? N附近，由西边界到达川东地区;其次为副高南侧偏东风水汽输送，经南海、东海进入大陆，然后分裂为两支水汽，一支经云贵地区直接北上，由南边界进入川东，另一支先西伸至高原东侧，与孟加拉湾北部水汽汇合后北上自西边界到达川东，另外由中纬度偏西风的水汽输送也从西边界进入川东。
2 个例分析
2.1 强对流天气个例发生发展
分析500 hPa等压面形势，中高纬为两槽一脊纬向型环流形势。9月1日，19号台风“桑达”在太平洋沿西北路径方向移动，西太平洋副热带高压控制我国长江中下游以南的华南大部，呈带状分布。9月2日08：00，中高纬槽脊东移，副高西伸至90°E附近，控制我国整个南部，青藏高原分裂的短波槽东移至四川中东部。副高边缘偏南气流提供较好水汽，同时使垂直涡度增加，系统斜压性加强利于暴雨产生。
在以上大气环流背景下，新疆不断有低值中心生成并东移，在低涡东移过程中，其南面切变扫过四川北部。随着青藏高原扰动短波槽东移，9月2日08：00，700 hPa四川盆地东部开始有气旋性低涡诱发生成，850 hPa等压场气旋性风场辐合结构也十分清楚明显。9月2日20：00，850 hPa低涡偏北风加强，在盆地东部特殊地形作用下，急流侧产生动力辐合，形成明显西南涡。西南急流、副高边缘给这次强对流天气提供了充足水汽，西南涡、低涡切变则为这次强对流天气提供了较好触发机制。
2.2 强对流天气发生期间的水汽输送特征
2.2.1 实际水汽输送特征 由9月1日水汽输送图（图1）可知，来自孟加拉湾东边界的偏西水汽与105? E、120? E附近的越赤道水汽输送均达到西太平洋地区，在中心处于140? E附近的台风影响下，进而向东输送，经过南海、东海后到达大陆，穿过云贵地区直接输送至川东。
9月2日来自南海、东海、西太平洋地区的偏东风水汽输送不断增强并北延，40? N附近为水汽输送大值区，对1日与2日水汽通量偏差分析，南海、东海偏差水汽自南边界到达川东，即上述地区9月2日偏东风水汽输送出现明显加强，川东地区上空积聚大量水汽。中南半岛、孟加拉湾、阿拉伯海一线的偏东风差值输送表明由南半球越赤道的水汽输送强度减弱。
孟加拉湾北部未出现显著的经向差值水汽输送，可见此次过程中孟加拉湾向北输送没有大的变化。除外，蒙古偏北偏差水汽由西边界到达川东，偏南和偏北差值气流交汇在川东北部上空。105? E、30? N附近在9月2日出现了中心超过100 mm的强降水区。
9月3日水汽形势基本与2日相同。与9月2日比较，南海地区向东的水汽输送强度下降，110? E附近东部地区东输水汽增强，随着北方冷空气加强并南下，低纬度地区暖湿东南偏差水汽经过东南沿海的差值反气旋也向川东输送，与贝加尔湖地区干冷偏北差值水汽交汇于川东上空，107? E、30? N附近出现强降水中心，降水量超过200 mm，引发大暴雨强对流天气。
2.2.2 典型个例期间异常水汽输送 相关数据资料表明，9月3日前后，有2个异常输送反气旋影响川东地区，一个位于南海南部的异常反气旋，另一个位于我国江淮地区，在其共同作用下输送西太平洋、南海地区异常水汽从南边界进入川东，此外35°N附近有北方异常偏北水汽从北边界进入川东，所以是由异常的北方干冷水汽与海洋暖湿水汽在川东上空交汇引发此次大暴雨。暴雨出现期间，黄海异常水汽输送与在川东地区合成的向东、向北水汽输送相反，进而导致来自西太平洋和南海地区的水汽在进入川东后停滞不前从而形成暴雨。此次过程无来自孟加拉湾的异常水汽输送进入川东。
对于暴雨前3 d内的水汽输送，南海和东海岛华南沿海一带上空均出现了不同寻常的输送反气旋，这支水汽输送经过云贵地区到达川东一带并带来影响。据统计，25°N以南、100°E以东地区，即中南半岛西部、孟加拉湾中部到阿拉伯海地区持续有相似异常水汽输送。根据分析得出暴雨前3 d内，孟加拉湾输送到我国的水汽均异常偏弱。
3 结论
根据总体8 a地面高空分析与典型强对流天气个例分析，利用K、SI等指数，并根据大气可降水量和水汽输送的综合分析表明强对流天气下水汽输送主要源于南海、西太平洋和黄海地区。
强对流天气下的水汽输送中，孟加拉湾水汽输送无明显作用，来自南半球越赤道的水汽输送对其影响也不大。
异常水汽输送在强对流天气中占比较大，与气候平均降水水汽来源不一致。针对个例中暴雨日及前3 d的异常水汽输送可知，影响川东暴雨的异常水汽为西太平洋经南海、东海、黄海的向北水汽输送和暴雨区北方南下水汽输送，以及来自青藏高原的异常偏西风输送。
参考文献
[1] 周长艳，李跃清.四川“9·3”大暴雨中的水汽输送分析[J].成都信息工程学院学报，2005（6）：733-738.
[2] 陈永仁，师锐，李跃清，等.四川盆地持续性暴雨发生的一类环流特征研究[J].高原山地气象研究，2010，30（1）：29-34.
[3] 丁永红，马金仁，纪晓玲.一场大范围强对流天气的成因分析[J].干旱气象，2006（1）：28-33.
[4] 刘健文.天气分析预报物理量计算基础[M].北京：气象出版社，2005.
责任编辑：黄艳飞
关键词 四川;强对流天气;暴雨;水汽输送;水汽来源
中图分类号：P458.12 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）03–0037–02
强对流天气是成都主要的灾害性天气，水汽输送是影响强对流天气强度的关键。近年来，随着观测技术改进和观测资料不断丰富，人们对强对流天气研究取得了很大的进展。研究成都地区强对流天气下水汽输送机制有助于更好了解和预防强对流天气对成都造成的灾害。但由于强对流天气生命史短暂且发生具有突然性，因而需要针对大量资料筛选出合适天气个例来研究其水汽输送机制。使用2004—2011年成都温江站地面数据和高空数据报文，2004年NCEP/NCAR逐日再分析资料以及全球2.5°×2.5°风场、水汽场和地面气压场、高度场及大气可降水量场，针对现有数据，计算出K指数、SI指数及CAPE值作为筛选指标，再利用2004年9月3日典型强对流天气过程天气图、NCEP/NCAR逐日再分析资料的探空资料对个例背景场简要分析，最后分析其水气来源和输送机制。
1 2004—2011年强对流天气个例汇总及分类
将成都温江站2004—2011年报文数据转换，通过程序算出K指数、SI指数和CAPE值，利用K指数和SI指数找出可能发生强对流天气的天数，并用CAPE值验证。根据资料，依照SI与对流性天气关系及K指数与层结稳定度关系，讲述局汇总后进行筛选得出对应发生雷暴561次，其中强雷暴122次，通过对雷暴发生时间分析，发现对流天气基本集中于每年4—10月;严重强对流天气为6次，依次出现在2004年9月3日、2006年8月3日、2008年9月22日、2009年9月8日、2010年9月16日和2011年9月24日。
通过分析561次雷暴的水汽来源，发现其来源共有3类：首先是来自孟加拉湾北部，其输出较强，对应较大值逼近30? N附近，由西边界到达川东地区;其次为副高南侧偏东风水汽输送，经南海、东海进入大陆，然后分裂为两支水汽，一支经云贵地区直接北上，由南边界进入川东，另一支先西伸至高原东侧，与孟加拉湾北部水汽汇合后北上自西边界到达川东，另外由中纬度偏西风的水汽输送也从西边界进入川东。
2 个例分析
2.1 强对流天气个例发生发展
分析500 hPa等压面形势，中高纬为两槽一脊纬向型环流形势。9月1日，19号台风“桑达”在太平洋沿西北路径方向移动，西太平洋副热带高压控制我国长江中下游以南的华南大部，呈带状分布。9月2日08：00，中高纬槽脊东移，副高西伸至90°E附近，控制我国整个南部，青藏高原分裂的短波槽东移至四川中东部。副高边缘偏南气流提供较好水汽，同时使垂直涡度增加，系统斜压性加强利于暴雨产生。
在以上大气环流背景下，新疆不断有低值中心生成并东移，在低涡东移过程中，其南面切变扫过四川北部。随着青藏高原扰动短波槽东移，9月2日08：00，700 hPa四川盆地东部开始有气旋性低涡诱发生成，850 hPa等压场气旋性风场辐合结构也十分清楚明显。9月2日20：00，850 hPa低涡偏北风加强，在盆地东部特殊地形作用下，急流侧产生动力辐合，形成明显西南涡。西南急流、副高边缘给这次强对流天气提供了充足水汽，西南涡、低涡切变则为这次强对流天气提供了较好触发机制。
2.2 强对流天气发生期间的水汽输送特征
2.2.1 实际水汽输送特征 由9月1日水汽输送图（图1）可知，来自孟加拉湾东边界的偏西水汽与105? E、120? E附近的越赤道水汽输送均达到西太平洋地区，在中心处于140? E附近的台风影响下，进而向东输送，经过南海、东海后到达大陆，穿过云贵地区直接输送至川东。
9月2日来自南海、东海、西太平洋地区的偏东风水汽输送不断增强并北延，40? N附近为水汽输送大值区，对1日与2日水汽通量偏差分析，南海、东海偏差水汽自南边界到达川东，即上述地区9月2日偏东风水汽输送出现明显加强，川东地区上空积聚大量水汽。中南半岛、孟加拉湾、阿拉伯海一线的偏东风差值输送表明由南半球越赤道的水汽输送强度减弱。
孟加拉湾北部未出现显著的经向差值水汽输送，可见此次过程中孟加拉湾向北输送没有大的变化。除外，蒙古偏北偏差水汽由西边界到达川东，偏南和偏北差值气流交汇在川东北部上空。105? E、30? N附近在9月2日出现了中心超过100 mm的强降水区。
9月3日水汽形势基本与2日相同。与9月2日比较，南海地区向东的水汽输送强度下降，110? E附近东部地区东输水汽增强，随着北方冷空气加强并南下，低纬度地区暖湿东南偏差水汽经过东南沿海的差值反气旋也向川东输送，与贝加尔湖地区干冷偏北差值水汽交汇于川东上空，107? E、30? N附近出现强降水中心，降水量超过200 mm，引发大暴雨强对流天气。
2.2.2 典型个例期间异常水汽输送 相关数据资料表明，9月3日前后，有2个异常输送反气旋影响川东地区，一个位于南海南部的异常反气旋，另一个位于我国江淮地区，在其共同作用下输送西太平洋、南海地区异常水汽从南边界进入川东，此外35°N附近有北方异常偏北水汽从北边界进入川东，所以是由异常的北方干冷水汽与海洋暖湿水汽在川东上空交汇引发此次大暴雨。暴雨出现期间，黄海异常水汽输送与在川东地区合成的向东、向北水汽输送相反，进而导致来自西太平洋和南海地区的水汽在进入川东后停滞不前从而形成暴雨。此次过程无来自孟加拉湾的异常水汽输送进入川东。
对于暴雨前3 d内的水汽输送，南海和东海岛华南沿海一带上空均出现了不同寻常的输送反气旋，这支水汽输送经过云贵地区到达川东一带并带来影响。据统计，25°N以南、100°E以东地区，即中南半岛西部、孟加拉湾中部到阿拉伯海地区持续有相似异常水汽输送。根据分析得出暴雨前3 d内，孟加拉湾输送到我国的水汽均异常偏弱。
3 结论
根据总体8 a地面高空分析与典型强对流天气个例分析，利用K、SI等指数，并根据大气可降水量和水汽输送的综合分析表明强对流天气下水汽输送主要源于南海、西太平洋和黄海地区。
强对流天气下的水汽输送中，孟加拉湾水汽输送无明显作用，来自南半球越赤道的水汽输送对其影响也不大。
异常水汽输送在强对流天气中占比较大，与气候平均降水水汽来源不一致。针对个例中暴雨日及前3 d的异常水汽输送可知，影响川东暴雨的异常水汽为西太平洋经南海、东海、黄海的向北水汽输送和暴雨区北方南下水汽输送，以及来自青藏高原的异常偏西风输送。
参考文献
[1] 周长艳，李跃清.四川“9·3”大暴雨中的水汽输送分析[J].成都信息工程学院学报，2005（6）：733-738.
[2] 陈永仁，师锐，李跃清，等.四川盆地持续性暴雨发生的一类环流特征研究[J].高原山地气象研究，2010，30（1）：29-34.
[3] 丁永红，马金仁，纪晓玲.一场大范围强对流天气的成因分析[J].干旱气象，2006（1）：28-33.
[4] 刘健文.天气分析预报物理量计算基础[M].北京：气象出版社，2005.
责任编辑：黄艳飞