張瑞萍，馬旭林，盛文斌，徐瑞國

(1．氣象災(zāi)害教育部重點實驗室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044;2．浙江嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050)

2011年6月江淮梅雨暴雨主要影響系統(tǒng)特征

張瑞萍1，2，馬旭林1，盛文斌2，徐瑞國2

(1．氣象災(zāi)害教育部重點實驗室(南京信息工程大學(xué))，江蘇 南京 210044;2．浙江嘉興市氣象局，浙江 嘉興 314050)

利用江淮梅雨期逐日降水資料與NCEP/NCAR的FNL分析資料，對2011年夏季江淮梅雨主要影響系統(tǒng)及環(huán)流特征進行了分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與典型梅雨期阻塞形勢不同，2011年梅雨期中高緯阻塞形勢有移動性特征，冷空氣由于中高緯環(huán)流的發(fā)展導(dǎo)致極渦分裂南下而至;中高緯弱阻塞形勢引起的切斷槽提供了梅雨暴雨的動力條件;西北太平洋副熱帶高壓脊線的變動是梅雨暴雨發(fā)展的決定性因素。同時分析了梅雨鋒面系統(tǒng)、急流及其引發(fā)的高低空次級環(huán)流和干冷空氣的侵入對暴雨的影響機制。

極渦;梅雨暴雨;次級環(huán)流;干冷空氣

根據(jù)中國氣象局國家氣候中心使用的長江流域梅雨季的定義標準，2011年梅雨期于6月4日開始，20日結(jié)束。期間江淮流域出現(xiàn)了4次典型的連續(xù)強降水過程，導(dǎo)致了湖北、湖南與江浙一帶旱澇急轉(zhuǎn)，是近十年來一次典型的梅雨天氣過程。為了進一步理解6月4—20日連續(xù)強降水過程期間大尺度環(huán)流形勢、副高以及高低空急流等相互作用的特征，提高業(yè)務(wù)預(yù)報中對多尺度天氣系統(tǒng)綜合作用對天氣預(yù)報影響的認識，本文對2011年梅雨強降水期間的大尺度環(huán)流背景、不同尺度天氣系統(tǒng)的特征及其變化對梅雨暴雨過程的影響進行分析，重點討論暴雨發(fā)生期間高低緯環(huán)流的主要特征，并對高低空次級環(huán)流的耦合及干冷空氣對4次連續(xù)暴雨過程的影響機制進行初步分析和探討，總結(jié)對實際業(yè)務(wù)天氣預(yù)報的指示意義，以期對梅雨期天氣預(yù)報提供指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。

1 資料

利用2011年6月4—20日逐日的每6 h的地面降水觀測資料，美國環(huán)境預(yù)報中心和國家大氣研究中心(NCEP/NCAR)聯(lián)合提供的1°×1°的逐日每6 h的FNL分析資料，對高度場、風(fēng)場、比濕、垂直速度等物理量場和天氣形勢進行討論分析。

2 2011年梅汛期降水特征

2011年6月4—20日梅雨期整個降水過程中出現(xiàn)了4次連續(xù)的暴雨過程，分別為4—6、9—10、12—15、18—19日，期間共有11個暴雨日。圖1為利用江淮流域46個觀測站資料繪制的4次連續(xù)暴雨的日累積降水的空間分布和日暴雨站點數(shù)的時間分布。由圖1a可以看出，2011年梅汛期強降水主要集中在江淮流域的南部地區(qū)，最大累積降水中心位于皖浙贛交界一帶，達500 mm以上。分析這4輪降水過程可以發(fā)現(xiàn)，前3次過程的強降水中心主要位于皖、贛、浙交界一帶，直至最后一次降水(即18—19日)的雨帶才具有明顯的北抬，強降水中心則明顯西移至湖北武漢一帶;每一次降水過程都有2 d或者2 d以上出現(xiàn)了暴雨;在江淮流域46個站點中，10、14、15、18、19 日的暴雨范圍比較廣(圖1b)，第4次降水過程結(jié)束之后在江淮南部維持了兩周多的強降水即宣告結(jié)束(圖1c—d)。

3 大尺度環(huán)流特征分析

3.1 極渦

張慶云和陶詩言(1998)指出，梅雨期降水異常主要與中高緯阻塞形勢的建立密切有關(guān)，亞洲中高緯阻塞形勢通過冷空氣南下對梅雨期的異常降水產(chǎn)生影響。在2011年6月逐日的500 hPa北半球高度場上可以看出，極渦分裂致冷空氣南下主要表現(xiàn)為兩個階段(圖2)。第一個階段是3—11日，在北半球極地地區(qū)，6月3日前極渦中心偏向加拿大群島，3日開始向東半球移動，于4、5日呈繞極型，而北美阿拉斯加半島阻塞高壓也開始發(fā)展，并向極地伸入。極渦在6日發(fā)展為偶極型的分布態(tài)勢，其中一個極渦中心位于巴倫支海附近，到9日北美阿拉斯加半島阻塞高壓已完全進入極地，同時巴倫支海附近的極渦被切斷，開始變形分裂，引起東北冷渦的更新?lián)Q代(圖2a—c);第二個階段為11—18日，西歐、北海附近6月4日開始有阻塞高壓發(fā)展，經(jīng)挪威海、巴倫支海于11日進入極區(qū)，并入極地高壓，東北冷渦則東移至中國東北沿海，在分裂的極渦和東北冷渦之間，也就是貝加爾湖到西伯利亞東部形成一弱阻，來自極渦的冷空氣在弱阻南部成為切斷低槽到達江淮流域(圖2d—e)。17日開始，亞洲的弱阻開始減弱，極地低壓重新發(fā)展，于19日重新形成完整的極渦中心，同時梅雨期強降水結(jié)束(圖2f)。

與極渦的分裂活動相對應(yīng)的，從850 hPa變溫場可以看到江淮流域多冷空氣活動;冷空氣的路徑、南下方式和極渦活動的兩個階段相對應(yīng)(圖略)。在10日以前，江淮流域的冷空氣由東北冷渦南下的低槽和貝湖以南的低槽在我國的河套匯合后南下而帶來;在10日以后，主要由貝加爾湖弱阻南部的切斷低槽所帶來。顯然，本次梅雨期異常降水過程的冷空氣南下形勢和姚葉青等(2005)認為梅雨期冷空氣都是自極地經(jīng)貝加爾湖以西或者貝加爾湖地區(qū)南下，在貝加爾湖北或者西北形成一低壓，隨著冷空氣的南下低壓加深的結(jié)論有明顯不同。這進一步說明在江淮梅汛期，極渦對強降水天氣形勢具有更加復(fù)雜的影響，更全面地認識和理解極渦對梅汛期天氣的可能影響，有利于預(yù)報員做出更準確的天氣預(yù)報。

圖1 2011年6月4—20日的總降水量分布(a;單位:mm)、降水量大于50 mm的站點數(shù)隨時間的變化(b)以及4—6日(c)、9—10日(d)、12—15 日(e)、18—19日(f)的降水量分布(單位:mm)Fig.1 (a)The total rainfall(units:mm)，(b)change of stations with precipitation over 50 mm from 4 to 20 June 2011;the precipitation distribution during(c)4—6 June，(d)9—10 June，(e)12—15 June，(f)18—19 June(units:mm)

3.2 西風(fēng)帶環(huán)流形勢

2011年江淮梅雨期強降水過程中，亞洲區(qū)域500 hPa西風(fēng)帶系統(tǒng)基本上維持兩槽一弱脊的環(huán)流形勢。一槽位于里海，一槽位于東亞沿岸，中間為一寬廣的弱脊(圖3a)。對整個過程天氣形勢的連續(xù)分析表明，在4次連續(xù)暴雨過程中，由于東北冷渦的更新?lián)Q代，導(dǎo)致500 hPa沿30°N附近多小冷槽活動并東移，并分別出現(xiàn)在 3—4、7—8、11—12、14—16、17—19日，這與暴雨的發(fā)生時間基本相一致吻合，而在700 hPa平均高度上突出表現(xiàn)為穩(wěn)定的江淮切變線(圖略)。6月3—20日江淮流域(110～122°E，28～34°N)渦度垂直變化的時間演變(圖3b)分析顯示，在冷槽前的對流層內(nèi)都有較強的正渦度中心相匹配，這明顯有利于垂直運動的發(fā)展。對流層低層存在閉合的渦度高值中心，而對流層中高層則為閉合的低值中心，當?shù)蛯拥母咧抵行南蛑懈邔影l(fā)展時，暴雨發(fā)生。根據(jù)渦度方程可知，當江淮流域處于高空冷槽前，槽前渦度的垂直輸送項作用使得低層的高值中心向?qū)α鲗痈邔影l(fā)展，槽前整層正渦度增加，這有利于出現(xiàn)深厚的對流運動;當槽靠近或者移出江淮流域時渦度的垂直輸送項使得高層的低值中心向中低層發(fā)展，正渦度減小，抑制了對流運動的發(fā)展?？梢?，高空頻繁的小冷槽活動和渦度的垂直輸送是此次區(qū)域性暴雨的動力條件。

圖2 2011年6月3日(a)、6日(b)、9日(c)、11日(d)、14日(e)、19日(f)的08時(北京時間，下同)梅雨期北半球500 hPa高度場(單位:gpm)Fig.2 Geopotential height at 500 hPa in the Northern Hemisphere during Meiyu period in June 2011(unit:gpm;08:00 BST) a.3 June;b.6 June;c.9 June;d.11 June;e.14 June;f.19 June

3.3 副熱帶高壓的活動

從大尺度環(huán)流系統(tǒng)來看，2011年6月梅雨強降水期間，西太平洋副熱帶高壓相對比較穩(wěn)定，平均西伸脊點在120°E附近(圖3a)。西太副高脊線定義為緯向風(fēng)動能極小值處(宋振鑫等，2000)，從6月3—20日110～130°E的西太副高脊線的時間演變(圖4a)顯示，副高脊線在22～25°N南北擺動，3—11和15—19日穩(wěn)定北抬，11—15日則有所南退，而在6日前后略有南北小幅擺動;從25°N副高脊線的東西進退上來看(圖略)，西伸脊點處于110～125°E之間。結(jié)合圖1可見，梅雨強降水期間雨帶的南北擺動、強降水中心的東西分布與副高脊線的南北擺動及東西進退相當?shù)奈呛稀?/p>

對于副熱帶高壓和西風(fēng)帶系統(tǒng)的配置與梅雨強降水的關(guān)系研究，通常認為副高的南北與東西進退主要受中高緯阻塞形勢的影響(姚秀萍等，2005)，而這次梅雨期異常降水過程，亞洲中高緯也有阻塞高壓建立，但呈現(xiàn)移動性變化特征。由圖4b可以看出，10日前阻塞高壓在烏拉爾山，15—19日在貝加爾湖(其中18—19日高壓中心在我國的內(nèi)蒙古中部)，而11—13日則是阻塞形勢崩潰重建的階段。從圖4a、b中可以看出中高緯環(huán)流形勢的發(fā)展變化和副高的南北波動具有很好的一致性。在兩段阻高維持時段4—10日(烏拉爾山阻高)和14—18日(貝加爾湖阻高)，副高的脊線總體呈穩(wěn)定的北抬趨勢。在第一階段的6日烏拉爾山阻高出現(xiàn)減弱中斷，此時副高脊線也出現(xiàn)小幅的南退;而在烏拉爾山阻高崩潰、貝加爾湖阻高建立的11—14日，副高脊線從25°N退回到23°N附近。相應(yīng)的梅雨期強降水中心也出現(xiàn)了南北擺動，在第一階段，第一次(4—6日)，副高脊線比較穩(wěn)定維持在22°N附近，強降水中心在28°N，第二次(9—10日)，副高脊線穩(wěn)定北抬至25°N，強降水中心也抬到30°N附近;在第二階段，第三次(12—15日)，副高脊線穩(wěn)定南退到24°N，強降水中心在 29°N 附近，第四次(18—19日)強降水中心在30～31°N。綜合分析表明，副高的穩(wěn)定維持有利于持續(xù)暴雨的發(fā)生，而副高脊線較明顯的南北擺動都會引發(fā)暴雨過程。應(yīng)該指出的是在副高兩次穩(wěn)定北抬的開始階段7—8日和16—17日，強降水出現(xiàn)了中斷。

圖4 2011年6月梅雨期08時500 hPa沿(110～122°E)平均的緯向風(fēng)動能的時間剖面(a;單位:m2/s2;粗虛線為西太副高脊線)和高度場沿60°N的時間剖面(b;單位:gpm;陰影區(qū)為高壓區(qū))Fig.4 (a)Time section of the average zonal Kinetic energy from 110°E to 122°E(units:m2/s2，thick dotted line denotes the ridge of Western Pacific subtropical high)at 500 hPa and(b)time section of the average geopotential height along 60°N(units:gpm)during the Jianghuai Meiyu period at 08:00 BST in June 2011(shaded area denotes the high pressure)

圖3 2011年6月3—20日08時西風(fēng)帶平均環(huán)流形勢 a.500 hPa高度場(單位:gpm;粗實線為槽線);b.江淮流域(110～122°E，28 ～34°N)渦度垂直變化的時間演變(單位:10-5s-1)Fig.3 Westerly average circulation at 08:00 BST from 3 to 20 June 2011 a.geopotential height at 500 hPa(units:gpm;solid line denotes trough);b.the time evolution of vorticity vertical variation in Jianghuai River Basin(over the region(28—34°N，110—122°E);units:10-5s-1)

3.4 高低緯環(huán)流相互作用特征

從圖3中可以看出，2011年梅雨期強降水期間，季風(fēng)槽維持在80°E，并有短波波動沿著西南氣流向我國長江中下游移出，槽前的西南氣流和副高邊緣的偏南氣流共同將暖濕空氣向我國長江中下游一帶輸送(黃威，2011)。在4次強降水期間，中緯度槽活動表現(xiàn)為兩個不同的階段，一是9日以前，極渦偏向東半球，冷空氣勢力偏弱，東亞槽在130～140°E，江淮流域處于東亞槽后的西北氣流中，同時還有頻繁的高原槽東移。二是9日以后，受貝加爾湖到西伯利亞東部高壓脊發(fā)展的影響，里海的低槽在貝湖以南成為切斷低槽到達江淮流域?？梢?，中緯度槽的活動和高緯環(huán)流形勢的演變是密切相關(guān)的，由此帶來的冷空氣頻繁南下，和西南氣流在長江中下游地區(qū)持續(xù)交匯，造成持續(xù)強降水。

4 梅雨鋒系特征及急流的影響

圖5 2011年6月14日700 hPa流場和正渦度場(陰影;單位:10-5s-1)(黑粗線為切變線)a.02時;b.08時;c.14時;d.20時Fig.5 Stream line and positive vorticity(shaded area;unit:10-5s-1)at 700 hPa on 14 June 2011(thick black line denotes the wind spear) a.02:00 BST;b.08:00 BST;c.14:00 BST;d.20:00 BST

4.1 梅雨鋒切變及中尺度低渦特征分析

梅雨鋒是西南季風(fēng)和北方較冷空氣之間的交界面，在2011年梅汛期中，穩(wěn)定的西南季風(fēng)和偏北風(fēng)正好構(gòu)成一支支梅雨鋒切變線，引發(fā)梅汛期一次次強降水過程(張春艷等，2012)。下面以6月14日的暴雨過程來分析梅雨鋒切變和中尺度低渦的演變特征。

圖5為2011年6月14日700 hPa流場和正渦度場，可以看到梅雨鋒切變維持在湖北、安徽、浙江一帶，梅雨鋒切變線上正是高空槽前(圖略)，槽前有正渦度和負的散度項發(fā)展，有利于在切變線上生成低渦并東移，從14日的02—08時(北京時間，下同;圖5a、b)，沿著切變線，正渦度明顯加大，在武漢、皖南一帶正渦度值由5×10-5s-1增加到10×10-5s-1，隨著正渦度的增加，氣旋性輻合增強，在14日08時在正渦度高值中心出現(xiàn)了閉合的低渦，有利于對流運動的發(fā)展，為14日08時前后發(fā)生的強降水提供了有利的動力條件。同樣，14日14—20時，也有一個切變線上正渦度加大、低渦發(fā)展促使對流運動加強引發(fā)的暴雨過程(見圖5c、d)。在2011年梅雨期暴雨過程中，在700 hPa表現(xiàn)為穩(wěn)定的梅雨鋒切變(圖略)，在頻繁的高空槽前，梅雨鋒切變中生成的中尺度低渦發(fā)展、東移引起了一次次的暴雨過程(圖3b)。

4.2 急流對梅汛期暴雨的作用

急流在暴雨形成中起著重要作用，低空急流為中緯度暴雨提供能量、動量和水汽，當高低空急流的適當配置使得低層強輻合區(qū)與高空強輻散區(qū)重疊時，急流引發(fā)的次級環(huán)流得以形成，強度增強。低空急流通過垂直環(huán)流和暴雨存在正反饋機制(Zhang and Tan，2009)。通常其上升支附近正是暴雨的多發(fā)區(qū)，而低層水汽的水平輻合是暴雨水汽的主要來源(丁一匯，2005)。

4.2.1 急流與水汽輸送的特征分析

4次強降水期間，江淮流域850 hPa上空穩(wěn)定維持了一支西南風(fēng)急流，基本上呈西南—東北走向。Zhou et al.(2005)認為強降水區(qū)是與大范圍的水汽輸送和輻合中心相聯(lián)系，而大范圍的水汽輸送和輻合是和西南氣流密切相關(guān)的。沿急流軸起點為(110°E，26°N)、終點為(122°E，30°N)的 850 hPa 風(fēng)速時間演變(圖6a)表明，在整個梅汛期暴雨過程期間，急流軸上基本都出現(xiàn)了強風(fēng)速的中心(圖6b)，并沿急流軸向下游傳播。相應(yīng)的逐日假相當位溫分布結(jié)構(gòu)顯示，暴雨期間低空急流軸的風(fēng)速大值中心區(qū)也出現(xiàn)了相應(yīng)的高溫高濕中心，這應(yīng)與暖濕氣流快速匯聚有直接關(guān)系。對850 hPa水汽通量散度的分析發(fā)現(xiàn)，整個梅雨期間，充沛的水汽伴隨著急流的

圖6 2011年6月梅雨期850 hPa風(fēng)速、水汽通量散度演變 a.08時急流軸上平均風(fēng)速演變(單位:m/s);b.08時沿急流軸風(fēng)速演變(單位:m/s);c.08時沿急流軸水汽通量散度演變(單位:10-5g·cm-2·hPa-1·s-1);d.6月14—15日水汽的散度輸送項(單位:10-5g·cm-2·hPa-1·s-1)

4.2.2 急流演變和整層水汽輻合特征

圖7 2011年6月梅雨暴雨期間850 hPa風(fēng)場(箭矢)和風(fēng)速(黑實線;單位:m/s)以及整層水汽輻合(陰影;單位:10-4kg·m-2·s-1) a.4日08時;b.10日08時;c.15日08時;d 18日08時Fig.7 Wind field(arrow)and wind speed(black solid line;units:m/s)during Meiyu rainstorm at 850 hPa and vertical integrated water vapor(shaded area;units:10-4kg·m-2·s-1 a.08:00 BST on 4 June;b.08:00 BST on 10 June;c.08:00 BST on 15 June;d.08:00 BST on 18 June

2011年6月4—20日強降水期間，在低空西南風(fēng)急流的左側(cè)伴隨有散度輻合中心，而在高空急流的右側(cè)有散度的輻散，這有利于垂直運動的發(fā)生，形成次級環(huán)流。分析風(fēng)場和垂直速度沿110～122°E區(qū)域平均的緯度—高度剖面(圖8)可見，在4次11個暴雨日過程中，伴隨有明顯的急流導(dǎo)致的次級環(huán)流。除9日和12日以外，高空急流的右側(cè)有散度的輻散中心，并對應(yīng)有上升運動，上升速度中心位于低空急流的左側(cè)，這里有散度的輻合中心。尤其是出現(xiàn)大范圍暴雨的10、14、15、18日，由于高低空急流強度增強，引起高空急流右側(cè)輻散、低空急流左側(cè)輻合的增強，進而次級環(huán)流增強。由此可見，高低空急流的有利配置，明顯促進了降水的發(fā)生、發(fā)展，是其有利的動力條件。

圖8 2011年6月4—20日4次區(qū)域性暴雨天氣沿110～122°E平均的風(fēng)速(m/s;陰影區(qū)表示大于10 m/s的風(fēng)速)和垂直速度(等值線，Pa/s)的緯度—高度剖面 a.10日08時;b.14日08時;c.15日08時;d.18日08時Fig.8 Average wind speed during the four regional heavy rains from 4 to 20 June，2011(units:m/s;shaded areas indicate the value of over 10 m/s)and latitude-high profile of vertical velocity(contour;Pa/s) a.08:00 BST on 10 June;b.08:00 BST on 14 June;c.08:00 on 15 June;d.08:00 on 18 June

5 東北冷渦和切斷低槽的影響分析

5.1 東北冷渦在西南低空急流形成中的作用

前述分析可知，極渦的偏心引起東北冷渦的更新南下，對2011年6月梅汛期暴雨中大尺度環(huán)流的維持有著重要的作用。在6月9日以后，由于極渦的分裂引起東北冷渦更新?lián)Q代，尤其是6月9—10日、14—15日的兩次東北冷渦活動對區(qū)域性暴雨過程中低空急流的發(fā)展具有明顯的影響。

5.2 干冷空氣對降水的作用

梅雨的出現(xiàn)與中高緯度的干冷空氣活動密切相關(guān)，干冷空氣的入侵對梅雨的產(chǎn)生和發(fā)展具有重要的動力作用(張志剛等，2009)。攜帶干冷空氣南下的中高緯度天氣系統(tǒng)主要為極渦，而東北冷渦是極渦分裂南下的重要表現(xiàn)形式;另外，冷空氣還可來源于中緯度對流層高層。大氣環(huán)流的經(jīng)向度表示著冷空氣的影響情況，本文用北風(fēng)來表征干冷空氣的活動，而南風(fēng)則表示暖濕空氣的活動(姚秀萍和于玉斌，2005)，進而分析東北冷渦和切斷低槽(對流層中高層)所攜帶的冷空氣對該次梅雨期暴雨過程的影響。

根據(jù)王麗娟等(2010)對東北冷渦的定義，用梅雨期間500 hPa和850 hPa區(qū)域(115～122°E)平均經(jīng)向風(fēng)的緯度—時間分布(圖10a、b)來表示東北冷渦和中緯度冷槽的活動情況。分析圖10a可知，2011年6月4—20日期間，35～60°N為穩(wěn)定的東北冷渦系統(tǒng)，在30～35°N則表現(xiàn)為頻繁的冷槽活動。在850 hPa(圖10b)表現(xiàn)為多次的北風(fēng)南下過程、暖濕氣流則基本上維持在25°N附近，從而在25°N以北，30°N以南形成冷暖氣流的交匯;從(110～120°E，28 ～34°N)上空經(jīng)向風(fēng)的時空剖面分布(圖10c)可以看出，對流層的中低層以南風(fēng)為主、中高層則北風(fēng)活躍，在中高層北風(fēng)出現(xiàn)明顯減弱時，中低層北風(fēng)增大，冷空氣切入;每一次中低層北風(fēng)增大對應(yīng)于江淮區(qū)域的一次暴雨過程。

圖9 低空急流區(qū)(110～120°E，27～29°N)動能收支方程中垂直輸送項隨時間的變化(單位:10-4m2·s-2)a.500 hPa;b.700 hPa;c.850 hPaFig.9 Time evolution of the vertical transfer term over the area of the low level jet(27—29°N，110—120°E)in dynamic function(units:10-4m2·s-2) a.500 hPa;b.700 hPa;c.850 hPa

圖10 2011年6月4—20日08時500 hPa(a)和850 hPa(b)沿115～122°E平均的經(jīng)向風(fēng)時間—緯度剖面以及(c)沿(110～120°E，28～34°N)平均的經(jīng)向風(fēng)時間—高度剖面(單位:m/s;陰影表示北風(fēng)區(qū))Fig.10 Time-latitude cross section of the mean meridional wind along 115—122°E at 08:00 BST from 4 to 20 June 2011(a)at 500 hPa and(b)at 850 hPa;(c)time-height cross section of the mean meridional wind in the region(28—34°N，110—122°E)(units:m/s;shaded area denotes the region of north wind)

6 結(jié)論

利用NCEP/NCAR提供的FNL分析資料和江淮區(qū)域的站點降水資料，對2011年6月發(fā)生的典型梅雨期持續(xù)暴雨過程中不同尺度天氣系統(tǒng)的相互影響和作用進行了分析。初步揭示了該次梅雨期持續(xù)強暴雨過程是在有利的大尺度環(huán)流背景下發(fā)生，中高緯的阻塞形勢影響著副高的東西、南北小幅進退，其變動決定著梅雨暴雨的發(fā)生;穩(wěn)定的季風(fēng)槽、活躍的高原槽，頻繁南下的冷空氣對暴雨的產(chǎn)生也有重要的作用，梅雨期冷空氣受極渦的演變控制，9日前主要由中緯度冷槽帶來，在9日以后明顯增強，通過阻高向極地發(fā)展，引起極渦分裂南下，從而觸發(fā)引起區(qū)域性的暴雨過程。梅雨鋒切變線上頻繁發(fā)展東移的中尺度低渦是一次次暴雨過程的直接影響系統(tǒng)，低空急流在暴雨過程起著能量和水汽的輸送作用，并以中尺度擾動的方式沿著急流軸傳播，而高、低空急流配置及引發(fā)的次級環(huán)流是此次連續(xù)暴雨產(chǎn)生的重要機制。通過東北冷渦的動量下傳，引起低空急流的發(fā)生和增強，為暴雨提供了充沛的水汽和能量。

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(責(zé)任編輯:張福穎)

Characteristics of the main influential system of Jianghuai Meiyu Storm in June 2011

ZHANG Rui-ping1，2，MA Xu-lin1，SHENG Wen-bin2，XU Rui-guo2
(1.Key Laboratory of Meteorological Disaster(NUIST)，Ministry of Education，Nanjing 210044，China;2.Jiaxing Meteorological Office of Zhejiang，Jiaxing 314050，China)

Based on daily rainfall data and NCEP/NCAR 1°×1°FNL data during the Jianghuai Meiyu period in the summer of 2011，the main influential system and its circulation characteristics of the Meiyu were analyzed.It was found the features of the blocking situation in the 2011 Meiyu period and those during other typical Meiyu times were different:High-latitude blocking had mobility and the main cold air in the 2011 Meiyu period was from the polar vortex splitting southward caused by development of the middlehigh latitude circulation.Moreover，the cutting trough caused by the weak resistance situation in middle and high latitude provided the dynamic condition for the Meiyu.It was also found the development of the Meiyu rainstorm was associated with the oscillation of the Northwest Pacific subtropical high ridge.In addition，the influence mechanism of Meiyu front system，the jets and the sub-circulation triggered by them as well as the dry cold air’s intrusion on the rainstorm were discussed.

polar vortex;Meiyu rainstorm;sub-circulation;dry cold air

P458

A

1674-7097(2014)03-0366-12

張瑞萍，馬旭林，盛文斌，等.2014.2011年6月江淮梅雨暴雨主要影響系統(tǒng)特征［J］.大氣科學(xué)學(xué)報，37(3):366-377.

Zhang Rui-ping，Ma Xu-lin，Sheng Wen-bin，et al.2014.Characteristics of the main influential system of Jianghuai Meiyu Storm in June 2011［J］.Trans Atmos Sci，37(3):366-377.(in Chinese)

0 引言

梅雨期暴雨一般是在有利的環(huán)境形勢，不同尺度天氣系統(tǒng)共同相互作用所形成(陶詩言，1980;Ninomiya and Akiyama，1992;Zhang et al.，2002)，梅雨的異常必然與大氣環(huán)流的變化相聯(lián)系。研究表明，梅汛期暴雨通常不僅僅與高低空急流、水汽輸送、干冷空氣的活動密切相關(guān)，大尺度環(huán)流背景的行星尺度和天氣尺度系統(tǒng)也有利于暴雨的發(fā)生(胡伯威和潘鄂芬，1996)。趙嫻婷等(2011)指出，低空急流的階段性增強及高低空急流軸的移動與大暴雨密切相關(guān)，高低空急流的耦合是暴雨發(fā)生維持的重要機制(許心田等，2006;朱乾根等，2007;謝義明等，2008;楊帥等，2009)。同時，南下的干冷空氣有利于梅雨鋒的形成和維持，可激發(fā)低層對流不穩(wěn)定性的增加(王麗娟和鄧方俊，2010)。另外，西太平洋副熱帶高壓也是梅雨得以在江淮流域維持的決定性因素之一(畢寶貴等，2004)。副高的強度與位置變化對梅雨暴雨的影響已有較多論述(楊義文，2002;冷春香和陳菊英，2003;王麗娟等，2010)。尹東屏等(2008)對2003年和2006年的梅汛期暴雨大尺度特征作了對比分析。陶詩言等(2008)分析了2007年的梅汛期大尺度環(huán)流特征。周宏偉等(2011)分析了蘇北東部一次梅雨鋒暴雨的多尺度特征。但是，關(guān)于江淮梅雨期連續(xù)暴雨過程中不同尺度主要天氣系統(tǒng)特征的影響尚需要更深入的研究，以揭示其對天氣形勢變化和降水預(yù)報的主要物理作用。

2013-03-15;改回日期:2013-05-03

國家自然科學(xué)基金資助項目(41275111);江蘇省高校優(yōu)勢學(xué)科建設(shè)工程資助項目(PAPD)

馬旭林，博士，副研究員，研究方向為數(shù)值預(yù)報資料同化、集合預(yù)報，xulinma@nuist.edu.cn.