云南省一次局地短時強降水中尺度特征與診斷分析

楊靖新，陳 莉，黃 曦

(云南機場集團有限責任公司 麗江機場，云南 麗江 674100)

0 引言

云南地處低緯高原，地形復雜，具有獨特的天氣氣候特征，每年短時強降水及其次生災害都會給云南造成重大人員傷亡和巨大經濟損失，對于經濟較發(fā)達的滇中地區(qū)更為嚴重。這些空間尺度小、生命期短、對流強烈的嚴重局地強對流氣象災害發(fā)生時，常常會造成重大人員傷亡和重大經濟損失。

國內一些氣象學者對各地的短時大暴雨災害天氣進行了中尺度特征分析[1-9]，探討了各種新型觀測資料在暴雨分析和預報中的應用，近年來云南省氣象工作者針對本省強降水過程也進行了各方面的深入研究，如尤紅等[10]、周泓等[11，12]和李施穎等[13]診斷和分析了幾次云南暴雨和強對流災害天氣過程，研究表明云南省強降水多由高空槽東南移，槽后西北氣流引導冷平流和切變線、冷鋒系統(tǒng)南下，與西南暖濕氣流在云南省交匯引發(fā)，強降水落區(qū)多數位于冷鋒前冷暖空氣交匯處，而鋒后為下沉氣流控制，降水較弱。馬紅等[14]對滇東北2010年7月3次局地暴雨過程進行診斷發(fā)現(xiàn)，天氣尺度輻合上升運動和低層不穩(wěn)定能量釋放產生的小尺度上升運動協(xié)同是局地暴雨發(fā)生的原因，逆風區(qū)與暴雨落區(qū)對應較好，逆風區(qū)向上伸展高度與降水強度相對應。徐八林等[15]和尹麗云等[16]詳細分析了單點暴雨等強對流的雷達和閃電觀測事實，揭示了云南暴雨發(fā)生、形成的一些機理和回波、閃電特征，豐富、提高了云南預報員對本省暴雨的認識，但2013年云南中東部“5.23”短時強降水過程突發(fā)性強，降水強度大，強降水時段短，且強降水發(fā)生在地面低壓和冷鋒附近和后部，值得對其中尺度特征和成因進行分析，能夠為今后云南短時臨近預報中短時強降水預報提供一些有益的思路和建議，為此類災害性天氣預報與服務爭取更多的時間提前量與較高的預報準確率。

1 “5.23”短時強降水過程概況

2013年5月23日云南省中部的昆明南部、曲靖南部和玉溪突發(fā)一次局地短時強降水天氣過程，滇中以東地區(qū)出現(xiàn)19站大雨，3站暴雨，過程最大雨量發(fā)生在曲靖市，為75.5 mm。強降水時段集中在5月22日20時～23日00時期間，過程引發(fā)雷暴、冰雹、短時強降水等強對流災害性天氣。此次強降水災害天氣過程具有強降水雨帶向南移動速度快、短時雨強、瞬時風速大、伴隨有強雷暴和局地洪澇重等特點(封三圖版Ⅰ圖1)。

2 環(huán)流背景分析

2.1 對流層中低層環(huán)流特征

2013年5月21日下午到22日云南省為高壓控制下的晴熱天氣，全省22日84站最高氣溫≥30℃。22日08∶00 500 hPa歐亞上空40°N以北為徑向度較淺的兩槽一脊控制，青藏高原到江漢地區(qū)以西為強大高壓控制，高壓底部東北氣流與云南小高壓形成東北風和西北風的風向輻合，造成22日午后云南北部和玉溪中東部局地出現(xiàn)雷暴、冰雹天氣。之后青藏高壓東移，云南小高壓合并其中，整個西南地區(qū)為高壓脊控制，河套至川東北脊前西北風速增加，達到急流強度，迅速帶下北方冷空氣，在700 hPa四川東部形成312位勢什米冷高壓，于是川南到云南北部出現(xiàn)切變線，云南中南部為西南氣流，并在昆明到西昌間出現(xiàn)一加深的閉合低壓環(huán)流，切變前后昆明站與咸寧站間的溫差為3℃。5月23日08∶00，500 hPa上控制云南省的高壓脊減弱消失，滇南上空轉為西南氣流，印緬槽在92°E附近；700 hPa上低渦和切變線強度減弱，但位置維持少動，滇中、滇南溫度明顯下降，其中昆明站氣溫下降8℃(22日20∶00為16℃)，表明12 h內昆明測站經歷了一次明顯鋒區(qū)過境的活動特征，此期間滇中的南部地區(qū)自北向南出現(xiàn)短時強降水災害天氣。

(a)(b)圖2 (a)2013年5月22日20∶00時天氣形勢圖(棕色實線為500 hPa高度場，紅色虛線為500 hPa溫度場，藍色箭頭 為500 hPa急流區(qū)，棕色雙實線為700 hPa切變線)；(b)2013年5月22日20∶00地面系統(tǒng)和23日08時冷鋒位置Fig.2 (a)Weather chart at 20∶00 on May 22，2013(The brown solid line is the 500 hPa height field，the red dotted line is the 500 hPa temperature field，the blue arrow is the 500 hPa jet stream area，and the brown double solid line is the 700 hPa shear line)； (b)The ground low pressure system at 20∶00 on May 22，2013 and the cold front position at 8∶00 on May 23，2013

2.2 地面形勢特征

從22日20∶00地面觀測資料上看(圖2(b))，云南省中部出現(xiàn)低壓，并有弱冷鋒配合，在低渦和弱冷鋒附近，對流旺盛，出現(xiàn)了成片雷暴區(qū)，滇中北部、滇東北為偏北風或偏東風，有3 h強正變壓對應，其中滇東北有5.4 hPa的強正變壓中心，昭通魯甸出現(xiàn)6 h 34 mm強降水中心。追蹤地面低壓和冷鋒變化，發(fā)現(xiàn)低壓維持時間較長且位置基本未動，23日08∶00原地減弱，而弱冷鋒則繞低壓中心順時針南下，23日08時在哀牢山沿線形成沿地形的一條鋒線(圖2(b))，短短12小時，滇中以東地區(qū)出現(xiàn)了13站大雨，11站暴雨和1站大暴雨，強降水區(qū)集中，短時雨強大，且伴有雷暴、大風和冰雹等災害性天氣。以往云南省的短時強降水天氣多出現(xiàn)在冷鋒前的高溫高能區(qū)，而此次過程則出現(xiàn)在弱冷鋒附近和后部，值得對其中尺度特征和成因進行分析，以期對今后此類突發(fā)性過程起到一些有意義的預報指導作用。

3 中尺度特征分析

3.1 衛(wèi)星云圖分析

衛(wèi)星云圖能直觀地反映出各種天氣尺度系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展和消亡過程。分析5月22日20∶00～23日12∶00的衛(wèi)星云圖發(fā)現(xiàn)(封三圖版Ⅰ圖3)，22日傍晚到20∶00前四川南部、貴州西部和云南東北部上空有多個小、團狀對流云團發(fā)展。之后滇東北和貴州西部的MCS逐漸減弱，而其西南側不斷有新生、強的小對流云團在增強的MCS西南側發(fā)展，03∶00前后曲靖南部上空有暴雨云團，06∶30分在滇中玉溪上空形成一個近似圓形的中γ尺度暴雨云團，直至10∶00后該暴雨云團減弱南移。相應地面上玉溪強降水時段是23日03∶00～ 08∶00間，玉溪境內03∶00就開始有短時強的雷雨天氣出現(xiàn)。可見過程中MCS對流云團呈現(xiàn)出在其西南部不斷有新生對流云團發(fā)生、發(fā)展的列車效應，其發(fā)生、發(fā)展的中斷時間是23日07∶00，向西傳播的邊界線為哀牢山沿線上空；06∶30分滇中上空的對流云團強度最強。此期間孟加拉灣東部洋面上空有西北、東南向的成串的強對流云團，活動，云南西部上空少云。

3.2 雷達回波分析

多普勒天氣雷達能詳盡地反映出中小尺度天氣系統(tǒng)發(fā)生、發(fā)展和演變的過程。分別對23日00∶00～11∶00短時強降水時段中昆明CINRAD-CC多普勒雷達的探測資料進行分析，以尋求過程中云圖上MCS(中尺度對流系統(tǒng))的向西南的多普勒列車效應和其增強為暴雨云團的發(fā)生機制。

昆明雷達0.5度仰角基本反射率圖4(封三圖版Ⅰ圖4)上：23日00∶00前強降水回波主要分布在曲靖和昆明東部，回波呈絮狀結構的積云層狀云混合降水回波，隨后該回波在原地迅速減弱消失；00∶00后昆明南部不斷有積云層狀云混合降水回波激發(fā)出來，迅速發(fā)展壯大，向南部的玉溪上空移動，強回波中心強度50 dBZ，回波高度達8.2 km；01∶13(封三圖版Ⅰ圖4(b))新生的混合降水回波開始影響玉溪澄江縣，之后03∶34(封三圖版Ⅰ圖4(c))南部和西南部的楚雄東南到玉溪東部有排列成帶狀的混合降水回波發(fā)生、發(fā)展并向東南方向移動，回波影響玉溪市東部，強回波中心強度為40 dBZ，同時此強帶狀積云層狀云混合降水回波前西南方向新平西北部和峨山西南部又有新的兩塊強混合回波發(fā)生發(fā)展；05∶38(封三圖版Ⅰ圖4(d))新生、分散的各混合強回波在玉溪上空合并成一近似團狀的暴雨云團，強降水回波主體影響玉溪中西部，強回波中心強度達42 dBZ；06∶31(圖(e))該團狀回波穩(wěn)定少動基本覆蓋玉溪大部，回波強度有所增強，最強中心達45 dBZ；07∶53(封三圖版Ⅰ圖(f))團狀混合降水回波開始南壓、玉溪中部上空的回波強度減弱為34 dBZ，地面降水轉為中雨天氣，而西南部還有40 dBZ強中心對應，到09∶51強積云層狀云混合降水回波主體影響元江，相應元江此期間出現(xiàn)短時強降水，玉溪中北部降水停止?？梢姶舜味虝r強降水主要是積云層狀云混合降水回波引發(fā)，混合強回波不斷向西南部增強發(fā)展，最強回波持續(xù)時間在2 h左右，造成其影響區(qū)域大多出現(xiàn)短時強降水天氣。

對應時段中昆明雷達徑向速度圖4上：23日01∶13雷達中心到曲靖上空風隨高度逆轉且正速度面積大于負速度面積，表明該地區(qū)對應為冷平流和風輻散的不利于回波繼續(xù)增強發(fā)展環(huán)境，相應之后此地區(qū)的回波減弱消失；而雷達中心南部方向上為大片的負速度區(qū)，正南徑線附近有小的、不連續(xù)的正速度區(qū)出現(xiàn)，表明出現(xiàn)第二類γ中尺度輻合區(qū)和風輻合的環(huán)境，之后03∶16(圖(b1))負速度區(qū)域明顯向昆明南部的玉溪上空擴展，第二類γ中尺度輻合區(qū)也增強南壓，低層為東北風，高層為西南風，冷暖交匯增強，05∶26(圖(c1))第二類γ中尺度輻合區(qū)中低空出現(xiàn)有大于12 m·s-1的急流核，速度零線上呈現(xiàn)出風隨高度順轉，此時負速度區(qū)面積仍大于正速度區(qū)面積，相應到06∶25(圖(d1))仍為此環(huán)境風場，即預示未來該時段中該區(qū)域的回波將增強發(fā)展，雷達反射率因子圖上在相應時間后15 min左右均觀測到降水回波向南發(fā)生、發(fā)展列車效應的事實，上午06∶30玉溪上空就出現(xiàn)了近似團狀的暴雨云團，此時段中第二類γ中尺度輻合區(qū)對應風向輻合的速度零線所掃過的區(qū)域均出現(xiàn)短時強降水；06∶30～07∶00昆明南部到玉溪東北部的正速度是個面積逐步擴大過程，第二類γ中尺度輻合區(qū)位于玉溪中部到西南部一線，風輻合在玉溪到峨山一線，隨后第二類γ中尺度輻合區(qū)是個迅速南下減弱的過程，09∶00元江境內出現(xiàn)一片小的第二類γ中尺度輻合區(qū)，而原玉溪中部的逆風區(qū)中的正速度區(qū)則與繼續(xù)南下擴展的大片正速度區(qū)打通，即玉溪中部以北以東為東南風，表明鋒面已經影響了該區(qū)域。可見第二類γ中尺度輻合區(qū)和小尺度風輻合環(huán)境是過程中激發(fā)回波向南不斷發(fā)生、發(fā)展的機制，徑向速度場可提前15 min左右預示出回波未來強度和移動方向的變化趨勢。

3.3 自動站資料變化特征分析

以玉溪市新平縣單站三線圖考察地面要素變化情況。1 h強降水發(fā)生期間，溫度有3～5 ℃降幅，相對溫度增加，水汽壓下降3～3.7 hPa，露點下降3 ℃左右，溫度露差值在1 ℃左右，海平面氣壓增加幅度在0.6～4.2 hPa，風向上有從東南風或是西南風轉成東北風的突變過程，風向順時針旋轉，風速劇增，值迅速躍升是前一個小時的3倍以上，10 min平均風速平均達到45 m·s-1，新平站最強1 h 36.7 mm降水期間對應的各要素變化均是最強的(圖5)(溫度降3.8 ℃、海平面氣壓升4.2 hPa、露點降2.8 ℃、水汽壓降3.7 hPa、風速躍升3.5倍)；強降水維持期間溫度、水汽壓、露點、相對濕度值穩(wěn)定少變，而氣壓則是個繼續(xù)增壓的過程，對比發(fā)現(xiàn)其余各強降水站點三線圖變化與新平站相類似，強降水結束時高的海平面氣壓值少變、溫度、露點、水汽壓上升，測站轉為弱偏東或東北風，溫度露點差值加大，即測站處于高壓控制中。

圖5 2013年5月23日新平站各氣象要素變化圖Fig.5 All meteorological elements of xinping station changed On May 23，2013

4 成因分析

4.1 探空資料和不穩(wěn)定分析

跟蹤分析5月22日到23日探空資料發(fā)現(xiàn)，22日白天昆明站(圖6(a))上空為西北氣流，有弱垂直風切變，正能量區(qū)位于500 hPa層以上，值為150 J·kg-1，CIN(對流抑制能量)高達251 J·kg-1，沙氏指數為-1.07℃；威寧站(圖6(b))同樣具有一定的CAPE(304 J·kg-1)和較高的CIN(237 J·kg-1)，正能量區(qū)較高，但近地層出現(xiàn)一逆溫層，該逆溫層的存在起到了“干暖蓋”和下沉增溫作用，有利于CAPE(對流有效位能)的積累，而此時滇南地區(qū)還無明顯CAPE出現(xiàn)。隨著不穩(wěn)定能量的積累，午后在500 hPa滇東北風向輻合附近出現(xiàn)雷暴和冰雹等對流性天氣。22日20∶00昆明站對流層低層出現(xiàn)西南氣流，風向隨高度順時針轉動，風速隨著高度升高而增大，具有了中等強度的垂直風切變環(huán)境，CAPE值從150 J·kg-1增加到210 J·kg-1，CIN維持260 J·kg-1，沙氏指數降為-1.78 ℃，此時滇中到滇南的不穩(wěn)定能量也明顯增大，沙氏指數-2～-4 ℃，滇南上空CAPE值達到880～1400 J·kg-1；23日08∶00昆明(圖6(c))正能量區(qū)降至對流層中低層，數值減小至156 J·kg-1，沙氏指數轉為正值，滇南上空沙氏指數由-3 ℃變成了0 ℃左右?？梢姶舜味虝r強降水強對流災害天氣過程前期近地層存在逆溫層，過程中有中等強度垂直風切變環(huán)境、不穩(wěn)定層結和一定的對流有效位能釋放的明顯特征。

從700 hPa的θse分布來看，22日08時云南省大部地區(qū)都是高能區(qū)，明顯的能量鋒區(qū)位于黔桂西部，22日午后昆明地區(qū)θse下降，云南省θse分布呈現(xiàn)東部和西部為高值區(qū)，而中部為相對低值區(qū)，滇東高能區(qū)的維持有利于該地強對流天氣的發(fā)生(圖略)，22日20時云南省中部的相對低能區(qū)消失，滇西維持352的高能中心，明顯的能量鋒區(qū)仍然位于黔桂西部，滇東為θse高能舌區(qū)，強降水隨后出現(xiàn)在高能舌尖附近(圖7(a))，隨后滇西高能中心強度減弱和高能舌消失，滇中以東地區(qū)為弱能量鋒區(qū)自東向西移動過境過程(圖7(b))。

(c)23日08時昆明站圖6 各站探空圖Fig.6 Sonogram of each station

(a)5月22日20時(b)5月23日08時圖7 700 hPa θse分布Fig.7 700 hpa theta se distribution

4.2 上升運動和抬升機制分析

考察暴雨區(qū)平均垂直速度演變發(fā)現(xiàn)垂直運動變化與強降水時段非常吻合(圖8)。垂直上升運動從22日午后出現(xiàn)，并向對流層中高層擴展，22日20時上升運動高度發(fā)展超過400 hPa，強上升運動中心位于700 hPa～600 hPa之間，中心強度為-0.5 hPa·s-1，隨后對流層低層上升運動逐漸減弱，但是上升運動高度維持至23日08時后，對應地面強降水時段正好為22日20時至23日08時。

圖8 暴雨區(qū)(102°E～104°E，24°N～25°N)垂直運動演變Fig.8 Vertical movement evolution of rainstorm area (102°E～104°E，24°N～25°N)

鋒生是指密度不連續(xù)面的形成過程，加大溫度水平梯度，致使鋒面附近天氣現(xiàn)象加強。跟蹤分析強降水過程前后低層鋒生函數演變，發(fā)現(xiàn)此次短時強降水過程中低層有明顯鋒生作用過程：22日14∶00川南、滇東北至貴州西部一線在700～850 hPa層間開始出現(xiàn)鋒生函數正值帶，成都平原850 hPa 上有15×10-13K· hPa·s-3閉合正值區(qū)，滇中東部弱負值區(qū)，20∶00 850 hPa上鋒生函數正值區(qū)迅速增強向西南方向擴展，滇中東部上空出現(xiàn)25×10-13K· hPa·s-3強中心(圖9(a))，正值中心6 h內增強1.7倍，700 hPa上滇中北部也轉為正值區(qū)，鋒生函數零線在云南哀牢山沿線附近呈南北走向；隨后到23日08∶00期間鋒生函數正值中心在滇中上空略向西南方向移動中迅速減弱。圖9(b)是短時強降水中心區(qū)域24～25°N、102～103°E的平均鋒生函數的垂直剖面時間變化圖，可見22日14∶00開始短時強降水區(qū)域800 hPa以下層有鋒生函數正值出現(xiàn)，之后正鋒生函數增強并向上層750 hPa伸展，于22日20∶00達最強，850 hPa上有8×10-13K· hPa·s-3強正值中心對應，6小時后短時強降水區(qū)域750 hPa以下層鋒生正值減弱到1×10-13K· hPa·s-3以下，并一直維持到23日08∶00時，即短時強降水區(qū)域低層上空存在著明顯的強鋒生作用，過程中最強鋒生作用出現(xiàn)再迅速減弱6 h后，地面開始出現(xiàn)短時強降水；23日08∶00后800 hPa層附近出現(xiàn)弱負鋒生函數中心，相應地面降水迅速減弱停止。

700 hPa以下層強鋒生作用與低層強鋒生正函數在滇中維持和緩慢南壓、迅速減弱，最強鋒生在850 hPa上，過程中地面短時強降水出現(xiàn)在最強鋒生發(fā)生后6 h，鋒生函數零線有從南北走向轉為西北東南走向的一個明顯變化特征，強鋒生作用主體在云南中部低層上空，相應該區(qū)域測站上有強正變壓特征對應。

4.3 熱力因子特征分析

用對流層中低層的溫度平流演變考察過程直接影響系統(tǒng)低渦、切變線和冷空氣的熱力特征。過程發(fā)生期間滇中以東地區(qū)存在明顯的500 hPa和700 hPa溫度差動平流(圖10(a))，根據以上分析知道，22日20時滇中以東地區(qū)地面有低壓和冷鋒生成，鋒后冷平流加強了該地區(qū)的溫度差動，溫度差動平流中心為-2.5 K·s-1，顯著的溫度差動平流說明該地冷暖空氣交匯，對流發(fā)展，產生降水。22日夜間該地維持溫度差動平流負中心，但強度減弱為-1 K·s-1，23日08時(圖10(b))溫度差動平流負值區(qū)向南移動，強度進一步減弱，而對應地面降水減弱?？梢姷蜏u、切變南下過程中滇中上空對流層中低層是有明顯的冷暖平流交匯的，且對流層的溫度差動平流活動很好地反應了短時強降水變化特征。

(a)(b)圖10 溫度差動平流分布(a)22日20時；(b)23日08時Fig.10 Temperature differential advection distribution(a)At 20∶00 on May 22，2013；(b)At 08∶00 on May 23，2013

4.4 水汽條件分析

跟蹤分析過程前后對流層中低層水汽通量散度變化特征。由圖11分析可知：22日08時 850 hPa云南西北、中部、東南部為弱水汽輻散外，其余大部為弱水汽輻合區(qū)，700 hPa云南大部為水汽輻散區(qū)，滇中為2×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1區(qū)中；14時滇中開始轉為弱水汽輻合值位于0～-1×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1區(qū)中，此時該區(qū)域700 hPa上水汽輻散明顯減弱值在0～1×10-6g· cm-2· hPa-1·s-1之間；20時低層850 hPa(圖11(a))滇中水汽輻合值迅速增強到-2～-6×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1間，昆明上空對應-6×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1的閉合強中心，700 hPa上云南西部、南部和東北角仍為水汽輻散外其他地區(qū)轉為水汽輻合區(qū)，值在-1～-5×10-6g· cm-2· hPa-1·s-1之間(圖11(b))；23日08∶00 700 hPa云南中部、南部、西北部仍有-0.5×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1弱水汽輻合外，其余地區(qū)轉為弱水汽輻散，滇中已經出現(xiàn)短時強降水區(qū)域上空水汽通量散度值在0～-0.5×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1間，相應此時850 hPa上則轉為1.5×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1的水汽輻散區(qū)，低層水汽輻合程度明顯減弱，短時強降水過程結束。短時強降水中心區(qū)域24～25°N、102～103°E的平均水汽通量散度時間垂直剖面變化上可見(圖略)，短時強降水開始前短時強降水區(qū)域上空對流層低層有迅速增強的強水汽輻合上升運動對應，700 hPa層上22日20∶00云南中南部轉為西南暖濕氣流，此時垂直方向上低層水汽輻合達到最強并向上層伸展到700 hPa層，最強水汽輻合-5×10-6g·cm-2· hPa-1·s-1閉合中心在800 hPa層上，之后短時強降水發(fā)生的12小時期間800 hPa層低層強水汽輻合迅速減弱消失為零，且800 hPa層下轉為水汽輻散，相應23日08∶00時短時強降水中心區(qū)域強降水開始減弱并停止。

相應過程前后對流層中低層上水汽通量場變化為：850、700 hPa上孟加拉灣北部、中南半島中部到南部北部和中國華南一帶為水汽能量大值區(qū)，500 hPa上則只有中南半島中部到中國華南一帶有與副熱帶高壓外圍西南氣流對應的狹長水汽大值帶；

(a) (b)圖11 5月22日20∶00低層水汽通量散度(a)(單位：g·cm-2· hPa-1·s-1) 和水汽通量圖(b)(單位g·cm-1· hPa-1·s-1)Fig.11 At 20∶00 on May 22，low level water vapor flux divergence(a)(unit：g·cm-2· hPa-1·s-1) and Water vapor flux diagram(b)(unit：g·cm-1· hPa-1·s-1)

22日20∶00低層850 hPa(圖11(a))孟加拉灣北部一直有10～14g·cm-1· hPa-1·s-1的水汽能量大值中心對應，因近地面鋒生作用、冷空氣活動850 hPa上在貴州西南、廣西西北和云南東南部出現(xiàn)與偏東風對應的閉合8 g·cm-1· hPa-1·s-1次強水汽大中心，此時700 hPa上西南氣流增強，致使孟加拉灣輸送的水汽量迅速加大，云南普洱中部到玉溪中西部出現(xiàn)6～8 g·cm-1· hPa-1·s-1的閉合強中心(圖11(b))，之后700 hPa上經過孟加拉灣水汽通量大值中心過來的西南氣流一直在云南中南部維持但風速略有減小，到23日08∶00云南中部出現(xiàn)短時強降水區(qū)域的 700 hPa上空出現(xiàn)弱風速輻散、水汽通量值減小到4 g·cm-1· hPa-1·s-1以下，可見700 hPa西南氣流與850 hPa偏東氣流分別從上游兩個大水汽中心區(qū)輸送了短時強降水所需要的豐富水汽。

700 hPa上通過西南氣流從孟加拉灣輸送的豐富水汽、近地面與冷空氣活動和偏東風配合850 hPa層上的低層次強水汽輸送是此次短時強降水的水汽源地，兩個源地豐富的水汽輸送到短時強降水區(qū)域后，通過低層迅速增強的強水汽輻合上升運動抬升凝結，保證了短時強降水所需的必要水汽條件。

5 結論與討論

通過上述對2013年“5.23”云南中東部局地短時強降水中尺度特征與成因分析，可以得出以下結論。

該次過程由切變線和低渦南下影響造成，地面風場顯示強降水出現(xiàn)在地面低壓和冷鋒附近和后部，與以往云南省的短時強降水天氣不同，以往云南省的短時強降水多出現(xiàn)在冷鋒前的高溫高能區(qū)。因此對這次中尺度特征和成因進行分析，對今后此類突發(fā)性過程起到一些有意義的預報指導作用。

短時強降水發(fā)生時，測站的溫度、水汽壓、露點明顯下降，相對溫度增加，氣壓增加，強降水維持時氣壓繼續(xù)上升其余各要素值穩(wěn)定少變。

地面強降水由中γ尺度暴雨云團直接造成，短時強降水是積云層狀云混合降水回波引發(fā)，混合強回波不斷向西南部增強發(fā)展，最強回波持續(xù)時間在2 h左右。云圖和多普勒雷達回波上均呈現(xiàn)出明顯的中尺度影響特征。

過程前期全省晴熱高溫，早晨近地層“干暖蓋”有利于不穩(wěn)定能量積累，過程中有中等強度垂直風切變環(huán)境、不穩(wěn)定層結和一定的對流有效位能釋放的明顯特征，強降水發(fā)生在對流層低層能量舌尖附近。

過程中有強鋒生作用與強輻合上升運動的強抬升機制特征。700 hPa以下層強鋒生作用與低層強鋒生正函數維持和緩慢南壓、迅速減弱，最強鋒生位于850 hPa，最強鋒生6小時后地面出現(xiàn)短時強降水，鋒生函數零線有從南北走向轉為西北東南走向的一個明顯變化特征，強鋒生作用區(qū)域測站上有強正變壓特征和短時強降水對應。

此次短時強降水的水汽源地是700 hPa西南氣流從孟加拉灣輸送的豐富水汽與850 hPa層上偏東風輸送的次強水汽中心。短時強降水區(qū)域上空有850 hPa水汽輻合上升運動增強并向上層700 hPa伸展特征，兩個源地豐富水汽再經過低層迅速增強的強水汽輻合上升運動在短時強降水區(qū)域上空抬升凝結后，保障了短時強降水所需的必要水汽條件。