2015年6月江淮梅雨暴雨增幅前后水汽輸送特征對(duì)比

毛天韻　王春明

(解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院，江蘇 南京，211101)

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2015年6月江淮梅雨暴雨增幅前后水汽輸送特征對(duì)比

毛天韻王春明

(解放軍理工大學(xué)氣象海洋學(xué)院，江蘇 南京，211101)

摘要：使用NCEP FNL再分析資料和GDAS資料，利用軌跡追蹤模式HYSPLIT對(duì)2015年6月27日發(fā)生在江淮地區(qū)的一次臺(tái)風(fēng)遠(yuǎn)距離暴雨的水汽條件及其輸送路徑進(jìn)行了初步分析。這次降水從天氣形勢(shì)來(lái)看為一次典型的江淮梅雨鋒降水，在降水前后兩日大尺度環(huán)境場(chǎng)無(wú)明顯改變的前提下，發(fā)現(xiàn)27日的水汽傳輸較26日有顯著增強(qiáng)。從軌跡模擬結(jié)果看，本次強(qiáng)降水區(qū)主要水汽通道為南海、孟加拉灣、索馬里、黃海、西風(fēng)帶5條通道。中低層水汽輸送對(duì)降水區(qū)影響較大，高層水汽輸送較小。27日北部通道水汽輸送減弱，南部受1508號(hào)臺(tái)風(fēng)低壓環(huán)流減弱影響，西南水汽通道打通并進(jìn)一步加強(qiáng)，水汽輸送顯著增強(qiáng)，對(duì)降水區(qū)的水汽貢獻(xiàn)率達(dá)到87.06%。

關(guān)鍵詞：江淮梅雨；水汽輸送；水汽收支；HYSPLIT模式

0引言

暴雨的形成除有強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)外，充沛的水汽是必不可少的條件，因此對(duì)暴雨區(qū)水汽輸送路徑及源地進(jìn)行分析，對(duì)進(jìn)一步研究暴雨區(qū)降水機(jī)理有重要意義。對(duì)于江淮梅雨季降水水汽輸送來(lái)源的研究早在上世紀(jì)80年代初就已開(kāi)始，王繼志等[1]、張漢琳[2]、李建輝[3]就指出，進(jìn)入南海的澳洲過(guò)赤道氣流西南延伸段及西太平洋副高邊緣的東南氣流對(duì)江淮梅雨期降水均有影響。徐景芳等[4]、費(fèi)建芳等[5]、Simmonds et al.[6]、胡國(guó)權(quán)和丁一匯[7]、苗秋菊等[8]指出，孟加拉灣和南海是中國(guó)東南部降水特別是江淮梅雨區(qū)的主要水汽源地?？抵久鱗9]在對(duì)2003年淮河流域持續(xù)性大暴雨的水汽輸送進(jìn)行分析后，得出南海是主要水汽源地，而周玉淑[10]等則在此基礎(chǔ)上提出夏季印度季風(fēng)環(huán)流也是江淮流域的主要水汽通道之一。以上研究均采用歐拉方法，只能主觀判斷每一水汽通道的水汽貢獻(xiàn)率，有較大局限性，因此越來(lái)越多的學(xué)者使用拉格朗日方法對(duì)降水區(qū)的水汽來(lái)源進(jìn)行研究。Stohl and James[11]、Berto et al.[12]各自利用拉格朗日軌跡模式研究了2002年的兩次暴雨過(guò)程，得到各水汽通道水汽貢獻(xiàn)率。江志紅等[13]、任偉[14]、楊浩[15]等均使用基于拉格朗日方法的HYSPLIT軌跡模式對(duì)不同年份江淮流域梅雨期強(qiáng)降水水汽輸送特征進(jìn)行分析，得出印度洋、太平洋、孟灣—南海為江淮梅雨的主要水汽通道，單一通道的最大水汽貢獻(xiàn)率可超過(guò)50%。

2015年6月27日，在穩(wěn)定的江淮梅雨鋒條件下，江蘇南部、安徽中部出現(xiàn)特大暴雨。為研究這次強(qiáng)降水的水汽來(lái)源及輸送情況，本文在了解本次降水大尺度環(huán)流背景及降水區(qū)域水汽收支情況的基礎(chǔ)上，利用NOAA ARL開(kāi)發(fā)的HYSPLIT軌跡模式，對(duì)暴雨發(fā)生日及前一天的水汽輸送情況進(jìn)行分析，并采用簇聚類分析法進(jìn)行軌跡聚類，得到主要水汽通道，同時(shí)利用比濕數(shù)據(jù)對(duì)各通道的水汽貢獻(xiàn)率進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以期從水汽輸送角度找出此次強(qiáng)降水產(chǎn)生的主要原因，為日后梅雨暴雨的預(yù)報(bào)提供參考依據(jù)。

1資料與方法

1.1資料

本文采用NCEP每日4次、水平分辨率為的FNL全球再分析資料，常規(guī)及地面自動(dòng)觀測(cè)站資料，以及GDAS資料等對(duì)2015年6月26—27日的江淮梅雨暴雨增幅過(guò)程進(jìn)行分析。其中GDAS資料由NCEP的Air Resources Laboratory(ARL)利用全球資料同化系統(tǒng)(Global Data Assimilation System)處理后提供，它將GRIB數(shù)據(jù)通過(guò)同化與轉(zhuǎn)換，輸出3 h一次、分辨率為的全球資料，垂直方向分為23層，含有包括經(jīng)向風(fēng)、緯向風(fēng)、垂直速度、溫度、相對(duì)濕度、位勢(shì)高度等基本數(shù)據(jù)在內(nèi)的共35類數(shù)據(jù)，該資料為ARL開(kāi)發(fā)的氣塊軌跡模式HYSPLIT的主要輸入資料[16]。

1.2方法

1.2.1水汽收支計(jì)算

用于診斷整層大氣水汽輸送通量矢量的計(jì)算公式為：

(1)

其中，Qall為單位點(diǎn)上整層大氣水汽通量矢量，q為比濕(單位：g/kg)，V為水平風(fēng)速矢(單位：m/s)，Pt為層頂氣壓，Pb為層底氣壓。

暴雨區(qū)各邊界水汽收支計(jì)算公式為：

(2)

其中，QL為邊界整層水汽通量矢量，Vn為風(fēng)沿邊界的法向分量，l為計(jì)算邊界的邊長(zhǎng)。

1.2.2HYSPLIT軌跡模式簡(jiǎn)介

本文利用NOAA開(kāi)發(fā)的軌跡模擬模式HYSPLIT(HybridSingle-ParticleLagrangianIntegratedTrajectory)對(duì)降水區(qū)的水汽進(jìn)行后向模擬，以確定暴雨區(qū)各位置空氣塊中的水汽輸送軌跡。HYSPLIT假設(shè)氣塊隨三維風(fēng)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)軌跡為氣塊在時(shí)間和空間場(chǎng)上的位置矢量積分。該模擬對(duì)氣塊的軌跡計(jì)算結(jié)合了拉格朗日方法和歐拉方法[17]。本文使用拉格朗日方法進(jìn)行軌跡模擬，假設(shè)起始點(diǎn)為P(t)，則

自起始點(diǎn)起第一個(gè)位置：P′(t+Δt)=P(t)+V(P,t)ΔtΔ

模擬完畢氣塊最終位置：P(t+Δt)=P(t)+0.5[V(P,t)+V(P′,t+Δt)]Δt

計(jì)算中積分時(shí)間步長(zhǎng)可發(fā)生變化，但要求時(shí)間步長(zhǎng)內(nèi)的最大距離不超過(guò)數(shù)據(jù)格點(diǎn)的0.75倍[18]。

1.2.3聚類分析

對(duì)模擬完畢后產(chǎn)生的大量軌跡進(jìn)行聚類分析，以確定主要水汽通道。本文采用系統(tǒng)聚類法，通過(guò)計(jì)算各軌跡簇之間的空間方差和(Cluster Spatial Variance，簡(jiǎn)稱CSV)對(duì)簇進(jìn)行合并分組，同時(shí)計(jì)算總空間方差和(Total Spatial Variance，簡(jiǎn)稱TSV)，使合并后的TSV增加量達(dá)到最小，要求簇與簇之間差異達(dá)到極大，軌跡簇內(nèi)差異極小。TSV在剛開(kāi)始合并時(shí)緩慢減小，隨著簇的不斷減少，TSV到達(dá)最小值后又緩慢增加，當(dāng)簇減少到一定數(shù)量時(shí)，再進(jìn)行合并，TSV會(huì)迅速增大，這說(shuō)明此時(shí)兩個(gè)合并的簇很不相似，軌跡聚類到此結(jié)束，合并前得到的簇為聚類最終結(jié)果。

1.2.4水汽貢獻(xiàn)率的計(jì)算

分別對(duì)聚類得到的水汽通道計(jì)算水汽貢獻(xiàn)率[15]，公式如下：

(3)

其中Qs表示各個(gè)通道的水汽貢獻(xiàn)率，qlast表示氣塊在降水區(qū)域的比濕，m表示該通道包含的軌跡條數(shù)，n表示總軌跡條數(shù)。

2天氣過(guò)程概況

2015年6月20日—7月1日，江淮流域發(fā)生了一次持續(xù)12天的降水過(guò)程，雨量從25日開(kāi)始緩慢增大，至27日突然達(dá)到最大值，是典型梅雨過(guò)程中的一次短期暴雨過(guò)程。在這一過(guò)程(26日20時(shí)—27日20時(shí))中，雨帶呈東西走向，影響安徽中部和江蘇南部地區(qū)，降水區(qū)內(nèi)半數(shù)以上測(cè)站24 h降水量>100 mm，8個(gè)測(cè)站降水超過(guò)200 mm，常州市金壇測(cè)站測(cè)得24 h降水量最大值274.6 mm。在后續(xù)的水汽條件研究中，水平方向上將118°E～122°E，31.5°N～32.5°N取作強(qiáng)降水區(qū)。從各自動(dòng)站的逐小時(shí)降水量上看，降水呈波動(dòng)狀態(tài)，江蘇南部的強(qiáng)降水顯示出明顯雙峰現(xiàn)象，分別在27日00時(shí)和27日10時(shí)達(dá)到極大值；而安徽北部降水呈現(xiàn)單峰狀態(tài)，26日20時(shí)前僅為小雨，緩慢增大后于27日06時(shí)達(dá)到降水極大值，后又逐漸減小。

從大尺度環(huán)流場(chǎng)來(lái)看，26、27日兩日無(wú)明顯變化，以27日為例(圖1)本次降水環(huán)流特征為典型的江淮梅雨鋒降水形勢(shì)。在高層(100 hPa)，江淮地區(qū)上空存在一由南亞高壓東移而來(lái)的暖性反氣旋，其南北兩側(cè)分別有東風(fēng)急流和西風(fēng)急流；在中層(500 hPa)，西太副高脊線位于22 °N附近，長(zhǎng)江流域受西風(fēng)及西南氣流影響，在江蘇北部與自北而下的偏西氣流匯合，高緯地區(qū)呈現(xiàn)典型“雙阻型”，東阻位于雅庫(kù)茨克附近，西阻在烏拉爾山脈區(qū)域，兩個(gè)高壓區(qū)中間為一寬廣低壓槽；在低層(700、850 hPa)，有西南渦東移越過(guò)江淮地區(qū)進(jìn)入黃海，27日時(shí)西南渦正好位于江淮上空，33°N附近有一條明顯的切變線，切變線南側(cè)存在西南低空急流。這樣典型的高低空配置為強(qiáng)降水的產(chǎn)生創(chuàng)造了有利條件。

圖1　2015年6月27日08時(shí)(a)100 hPa高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)，(b) 500 hPa高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)，(c) 700 hPa高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)，(d) 850 hPa高度場(chǎng)與風(fēng)場(chǎng)

3水汽輸送特征

3.1水汽通量流函數(shù)、勢(shì)函數(shù)分析

丁一匯等[19]曾指出，強(qiáng)降水區(qū)的水汽輸送是半球尺度的問(wèn)題，如果將全球水汽通量分解為表征水汽輸送方向的流函數(shù)和表征水汽輻合輻散的勢(shì)函數(shù)，則可以從全球范圍分析強(qiáng)降水區(qū)的水汽輸送情況。

圖2a給出26日20時(shí)—27日20時(shí)整層水汽輸送流函數(shù)場(chǎng)，全球有3個(gè)水汽通量流函數(shù)高值中心，分別位于北太平洋、北大西洋以及赤道附近的印度季風(fēng)區(qū)。在赤道區(qū)域，有一條赤道東風(fēng)帶連接大西洋和印度洋，太平洋赤道區(qū)域的東風(fēng)帶向西輸送水汽，在菲律賓以東洋面分為兩支，一支沿西太平洋副高轉(zhuǎn)向與副高西側(cè)向北輸送的水汽匯合經(jīng)南海上空進(jìn)入江淮流域，另一支繼續(xù)向西輸送到達(dá)印度洋后越赤道轉(zhuǎn)向進(jìn)入孟加拉灣，后通過(guò)孟加拉灣通道將水汽輸送至江淮流域。

圖2b為整層水汽輸送勢(shì)函數(shù)圖，顯示全球范圍內(nèi)，北太平洋地區(qū)為勢(shì)函數(shù)大值區(qū)，說(shuō)明此處有強(qiáng)烈的水汽輻合。在江淮地區(qū)存在一個(gè)局部勢(shì)函數(shù)大值區(qū)，這說(shuō)明在一定的范圍內(nèi)，水汽在江淮地區(qū)匯聚。匯聚到降水區(qū)域的水汽，主要來(lái)自非洲東部的印度洋，水汽經(jīng)過(guò)孟加拉灣和南海，進(jìn)入強(qiáng)降水區(qū)。在淮河流域上空，有西北、西南氣流輻合，且輻合趨于經(jīng)向型。

圖2　2015年6月26—27日全球整層大氣水汽通量(a)流函數(shù)(等值線，單位：106g·s-1)及非輻散分量(矢量，單位：kg·m-1·s-1);(b)勢(shì)函數(shù)(等值線，單位：106g·s-1)及輻散分量(矢量，單位：kg·m-1·s-1)

3.2降水區(qū)水汽收支

利用公式2可估算強(qiáng)降水區(qū)(31.5°N～32.5°N，118°E～122°E)的水汽收支情況，表1給出了26日及27日各層次的水汽收支，可以看出，在強(qiáng)降水日(27日)，整層水汽明顯輻合，水汽通量達(dá)到10.06。不同層次的水汽收支情況存在明顯差異，水汽主要從西邊界和南邊界流入，以西邊界為主，占全部流入水汽的62%。東邊界為主要水汽輸出區(qū)域，北邊界僅有少量水汽流出。從整層水汽收支情況來(lái)看，最大水汽流入高度位于850～700 hPa，在中低層產(chǎn)生水汽質(zhì)量輻合，最大的水汽流出出現(xiàn)在500～300 hPa以上高層，這說(shuō)明在

降水區(qū)，存在顯著的上升運(yùn)動(dòng)。水汽從低層到高層的垂直運(yùn)動(dòng)不僅增加了中高層的水汽含量，還對(duì)強(qiáng)降水的產(chǎn)生提供了有利的條件[20]。

將強(qiáng)降水日與前一日的水汽輸送情況進(jìn)行對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，水汽輸入大值區(qū)從前一日的850～700 hPa高度提高至850～500 hPa，水汽輸入有所增加。此外，因?yàn)閺?qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng)，在850～700 hPa的水汽輸出較上一日明顯減少，500 hPa以上的高層水汽輸出增大。從整層水汽通量來(lái)看，水汽輸入變化不大，水汽輸出較強(qiáng)降水前一日大幅度減少，強(qiáng)降水區(qū)整層水汽收入明顯增加。

表1 區(qū)域水汽收支情況

以上對(duì)強(qiáng)降水區(qū)的局地水汽收支情況進(jìn)行了分析，結(jié)果表明降水區(qū)外大尺度場(chǎng)中源源不斷輸送的水汽給本次大暴雨提供了充足的水汽條件，而之前采用歐拉方法進(jìn)行的水汽收支分析只能定性的判斷出全球范圍達(dá)到降水區(qū)的主要水汽通道，而通過(guò)拉格朗日方法可計(jì)算出氣團(tuán)的運(yùn)行軌跡，結(jié)合氣團(tuán)攜帶的物理屬性，即可進(jìn)一步確定水汽通道的位置，以及定量計(jì)算各水汽通道對(duì)降水區(qū)域的水汽貢獻(xiàn)率[15, 21-25]。

4水汽輸送軌跡模擬

4.1軌跡模擬方案設(shè)計(jì)

結(jié)合實(shí)際降水情況，選取強(qiáng)降水區(qū)(31.5°N～32.5°N，118°E～122°E)作為模擬區(qū)域，水平方向上經(jīng)向每隔、緯向每隔選為一個(gè)起始點(diǎn)，垂直方向上在500～10000 m之間每隔500 m設(shè)為一層，作為初始模擬高度。利用HYSPLIT 4軌跡模式進(jìn)行后向軌跡模擬，每個(gè)起始點(diǎn)自27日20時(shí)向前每隔3 h重新開(kāi)始一條新軌跡的模擬，每個(gè)起始點(diǎn)各產(chǎn)生17個(gè)時(shí)次的17條軌跡，并利用模式中Advanced模塊進(jìn)行差值計(jì)算輸出軌跡上各點(diǎn)的物理屬性(氣壓、溫度、比濕等)。

4.2軌跡模擬結(jié)果分析

4.2.1整層大氣軌跡分析

空間軌跡模擬的初始點(diǎn)共計(jì)300個(gè)，17個(gè)時(shí)次，模擬得到5100條軌跡。26、27兩日軌跡進(jìn)行軌跡點(diǎn)的聚類分析各得到5條主要水汽通道(圖3)，根據(jù)其源地分別命名為南海通道、孟加拉灣通道、索馬里通道、黃海通道和西風(fēng)帶通道。

圖3　整層水汽通道空間分布 (a)26日、(b)27日

兩日對(duì)比，黃海通道、西風(fēng)帶通道和孟加拉灣通道相似，而索馬里通道和南海通道存在較大差異。26日索馬里通道自阿拉伯海經(jīng)過(guò)印度上空，于尼泊爾、中國(guó)西藏邊界處進(jìn)入我國(guó)后自西向東到達(dá)降水區(qū)；27日索馬里通道經(jīng)斯里蘭卡，越過(guò)孟加拉灣沿云南、老撾邊境進(jìn)入我國(guó)，較26日明顯偏南，并于110°E附近與南海通道匯合，自西南向東北到達(dá)降水區(qū)。對(duì)于南海通道而言，26日氣塊自海南島東部(約115°E)進(jìn)入我國(guó)，27日則經(jīng)過(guò)海南島上空(110°E)進(jìn)入，較前一日偏西。利用公式3計(jì)算兩日各通道水汽貢獻(xiàn)率(表2)，西風(fēng)帶通道上的氣塊基本位于400 hPa以上，氣塊水汽含量較少，水汽輸送較少；黃海通道到達(dá)降水區(qū)的氣塊均在900 hPa及以下區(qū)域，受海面蒸發(fā)影響，單位氣塊攜帶的水汽含量在各通道上最高，由于黃海通道軌跡數(shù)僅占一成，因此水氣貢獻(xiàn)率并非最大。5條水汽通道中，水汽貢獻(xiàn)率最高的是南海通道，該通道氣塊都來(lái)自低層中低緯度熱帶洋面，且輸送途中多位于700～850 hPa之間，平均比濕貢獻(xiàn)值為10.42 g·kg-1，同時(shí)南海通道軌跡數(shù)眾多，可達(dá)3成以上。將26、27兩日水汽貢獻(xiàn)情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)軌跡形態(tài)未發(fā)生較大改變的黃海通道、西風(fēng)帶通道、孟加拉灣通道的水氣貢獻(xiàn)值和水氣貢獻(xiàn)率均有一定程度地減小，黃海通道水氣貢獻(xiàn)率從20.83%降低至9.33%，西風(fēng)帶通道的水汽貢獻(xiàn)率則從6.22%降低到2.2%，水汽貢獻(xiàn)減少超過(guò)60%。而索馬里通道水汽貢獻(xiàn)率出現(xiàn)大幅增長(zhǎng)，從26日的5.34%增加至27日24.74%，使自南部進(jìn)入降水區(qū)的水汽貢獻(xiàn)率占全部水汽貢獻(xiàn)的87.06%，由此可認(rèn)為南海、孟灣、索馬里3通道的水汽貢獻(xiàn)對(duì)降水區(qū)的強(qiáng)降水起到?jīng)Q定性的作用。

表2　整層水汽通道水汽貢獻(xiàn)情況

4.2.2分層軌跡分析

由表1可知，在降水區(qū)700～850 hPa是水汽匯，水汽在這一高度向降水區(qū)匯集，而300 hPa以上為水汽主要輸出高度，下面將整層大氣模擬軌跡分為850 hPa以下、850～700 hPa、700～500 hPa、500 hPa以上4個(gè)層次進(jìn)行水汽輸送特征研究。分層后發(fā)現(xiàn)，除上文提到的5個(gè)主要通道外，在低層兩湖地區(qū)及副高都對(duì)降水區(qū)的水汽輸送有影響。

在500 hPa以上高層區(qū)域(圖4a、4b)，西風(fēng)帶、索馬里以及南海通道的軌跡形態(tài)均無(wú)太大變化，索馬里通道軌跡數(shù)大量增長(zhǎng)，根據(jù)其走向27日可分為南、北兩支，兩通道給降水區(qū)輸送的氣塊數(shù)量占全部氣塊數(shù)的1/2以上；從水汽輸送情況看，盡管孟灣及南海通道的水汽貢獻(xiàn)較前一日有大幅度提升，且兩通道源地的暖濕洋面為氣塊提供了大量水汽，但由于源地低壓氣旋的影響，氣塊在運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生強(qiáng)烈抬升，攜帶水汽有較大損失，到達(dá)降水區(qū)域時(shí)平均比濕僅約為3，水汽貢獻(xiàn)為各層最小。

500～700 hPa高度(圖4c、4d)，26日時(shí)來(lái)自索馬里海域的氣塊較少，聚類后不顯示索馬里通道，孟灣通道分為南北兩支，南支與南海通道在廣西上空交匯，27日出現(xiàn)索馬里通道，孟灣北通道消失，起自孟灣的氣塊均由南部通道到達(dá)降水區(qū)；26日四通道水汽貢獻(xiàn)比例相對(duì)平衡，南海通道和西風(fēng)帶通道略高，約30%，27日由于孟灣北通道中斷，氣塊均由南通道到達(dá)降水區(qū)，南通道水汽貢獻(xiàn)率顯著增加，達(dá)到64.85%，西風(fēng)帶通道則受軌跡數(shù)量大幅減少影響，水汽貢獻(xiàn)由原先的27.10%驟減到2.82%。

700～850hPa高度(圖4e、4f)，26日水汽來(lái)源除南海、孟灣、西風(fēng)帶通道外，還有來(lái)自黃海和兩湖區(qū)域的低層水汽，27日則為正常的南海、孟灣、索馬里、西風(fēng)帶4通道；在700 hPa，南海通道氣塊起始高度低，攜帶大量水汽，輸送過(guò)程中無(wú)明顯抬升運(yùn)動(dòng)，且軌跡數(shù)眾多，為水汽輸送最大通道，26、27日兩日分別貢獻(xiàn)42.99%、54.12%的水汽，26日水汽輸送第二主通道為兩湖通道，湖北湖南兩省向降水區(qū)輸送27.43%的水汽，27日孟灣為第二水汽輸送通道，輸送水汽31.01%，北部通道氣塊來(lái)自中層，本身水汽含量少，對(duì)降水區(qū)水汽貢獻(xiàn)較小。

850 hPa及以下(圖4g、4h)，水汽通道為南海、黃海、西風(fēng)帶、副高4條，至27日，副高通道向南并入南海通道，出現(xiàn)孟灣通道；26日，主要水汽輸送通道為黃海通道，對(duì)降水區(qū)水汽貢獻(xiàn)率為57.36%，27日黃海通道水汽輸送量減小至前一日1/3，南部輸送加強(qiáng)，南海及孟灣通道分別向降水區(qū)貢獻(xiàn)水汽50.80%、23.67%。

綜上，通過(guò)對(duì)兩日各層水汽輸送的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)各高度上26日南北兩方向水汽輸送相對(duì)平衡，27日則出現(xiàn)南部通道水汽貢獻(xiàn)顯著增強(qiáng)、北部通道減弱的現(xiàn)象，這與前文各層水汽收支相符。從南部通道變化情況看，27日中高層索馬里通道水汽輸送加強(qiáng)，低層南海通道水汽輸送顯著增強(qiáng)，孟灣通道北支減弱，氣塊均通過(guò)南支到達(dá)降水區(qū)域，總體來(lái)看，南部水汽貢獻(xiàn)率有明顯提升。因此，27日江淮流域強(qiáng)降水的發(fā)生主要受西南部水汽通道的影響。仔細(xì)觀察軌跡形態(tài)，發(fā)現(xiàn)其主要受北部灣海域影響，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，23—25日，1508號(hào)臺(tái)風(fēng)正好經(jīng)過(guò)此地，時(shí)間也與軌跡經(jīng)過(guò)此地時(shí)間相符，可推斷，1508號(hào)臺(tái)風(fēng)與此次西南水汽通道的打通與增強(qiáng)有密切聯(lián)系。

(a)26日500 hPa及以上 (b)27日500hPa及以上 (c)26日500～700 hPa (d)27日500～700 hPa(e)26日700～850 hPa (f)27日700～850 hPa (g)26日850 hPa及以下 (h)27日850hPa及以下圖4　分層水汽通道空間分布

5結(jié)語(yǔ)

本文在分析了2015年6月27日江淮地區(qū)強(qiáng)降水的環(huán)流背景及降水區(qū)水汽收支情況后，利用HYSPLIT軌跡模式對(duì)降水區(qū)氣團(tuán)的軌跡進(jìn)行模擬，就本次強(qiáng)降水的水汽輸送特征進(jìn)行了定量分析。主要結(jié)論如下：

1)本次強(qiáng)降水的主要水汽通道有5條，分別為南海通道、孟加拉灣通道、索馬里通道、黃海通道和西風(fēng)帶通道，水汽貢獻(xiàn)以南海、孟灣、索馬里3條南部通道為主，占全部水汽貢獻(xiàn)率的87.06%。

2)對(duì)軌跡進(jìn)行分層分析后發(fā)現(xiàn)，高層水汽輸送明顯小于中低層，盡管氣團(tuán)起源于潮濕的洋面，但隨著軌跡的登陸抬升，氣塊內(nèi)水汽含量迅速減少，到達(dá)降水區(qū)時(shí)比濕僅為3左右，對(duì)強(qiáng)降水的影響較小。

3)27日(強(qiáng)降水日)與前一日相比發(fā)現(xiàn)，整層大氣水汽通量明顯增大，各高度均出現(xiàn)北部通道減弱、南部通道顯著增強(qiáng)的現(xiàn)象，關(guān)注南部通道后發(fā)現(xiàn)，中高層索馬里通道水汽輸送加強(qiáng)，低層南海通道水汽輸送顯著增強(qiáng)，孟灣通道北支減弱，南支顯著增強(qiáng)，這一改變對(duì)江淮地區(qū)強(qiáng)降水的產(chǎn)生有至關(guān)重要的影響。

4)觀察軌跡形態(tài)發(fā)現(xiàn)，影響27日氣塊軌跡的主要區(qū)域是北部灣海域，在氣塊經(jīng)過(guò)北部灣的23—25日間，1508號(hào)臺(tái)風(fēng)正好位于此地，由此推斷1508號(hào)臺(tái)風(fēng)對(duì)本次西南水汽通道的打通與增強(qiáng)有相關(guān)關(guān)系。

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收稿日期：2015-12-30