郭小浩 何琰 曹舒婭 趙靜嫻 吳玥 李睿 陳紓楊

(1 蘇州市氣象局，江蘇 蘇州 215131；2 吳中區(qū)氣象局，江蘇 蘇州 215128)

引 言

臺風(fēng)是造成江蘇區(qū)域性暴雨的重要天氣系統(tǒng)之一。由于地理位置等原因，直接登陸江蘇并造成區(qū)域性暴雨的臺風(fēng)不多，但臺風(fēng)在浙江、福建或廣東登陸后北上過程中仍能給江蘇帶來較強(qiáng)的降水影響，致災(zāi)事件時有發(fā)生[1,2]。

因?yàn)槲：Υ笄逸^難預(yù)報[3]，臺風(fēng)造成的強(qiáng)降水一直是研究熱點(diǎn)，國內(nèi)外學(xué)者從多個角度對其進(jìn)行過深入研究。比如Chien, et al[4]和 LIN, et al[5]研究發(fā)現(xiàn)西南季風(fēng)和臺風(fēng)環(huán)流存在相互作用，同時雨帶中的對流單體在沿著山坡上升的過程中發(fā)展迅速，從而使得臺風(fēng)“莫拉克”給臺灣地區(qū)帶來了極端性強(qiáng)降水。喻自鳳等[6]發(fā)現(xiàn)在不同時期，西風(fēng)槽、地形作用和垂直風(fēng)切變的不同組合使得臺風(fēng)“泰利”降水特點(diǎn)存在較大不同。另外還有研究表明在西風(fēng)槽的影響下，垂直風(fēng)切變和臺風(fēng)結(jié)構(gòu)的變化使得臺風(fēng)“溫妮”的強(qiáng)降水呈現(xiàn)出明顯的非對稱性[7]。此外，熱帶氣旋的系統(tǒng)動力過程與云微物理過程之間的相互作用[8]也會對臺風(fēng)強(qiáng)降水造成很大的貢獻(xiàn)和影響。

臺風(fēng)降水特征離不開臺風(fēng)自身的發(fā)展變化。Montgomery, et al[9]發(fā)現(xiàn)在臺風(fēng)最大風(fēng)圈半徑附近的對流可以觸發(fā)正的位勢渦度對稱性，這種對稱性可以通過增大臺風(fēng)眼壁處的切向風(fēng)有利于臺風(fēng)的加強(qiáng)；同時，渦旋性動力或熱力對流會沖到臺風(fēng)云系頂部，在臺風(fēng)中心產(chǎn)生劇烈的垂直運(yùn)動。這些因素在臺風(fēng)增強(qiáng)的過程中起到了關(guān)鍵作用[10-12]。環(huán)境因素也會對臺風(fēng)的強(qiáng)度變化存在深遠(yuǎn)影響[13-15]，包括海溫下降、下墊面摩擦、干冷空氣侵入、垂直風(fēng)切變增大等不利因素。Titley, et al[16]的研究表明由高層輻合向下傳輸?shù)臏u旋通量會引起淺薄的次級環(huán)流，這會導(dǎo)致臺風(fēng)在洋面上快速減弱。同時，大尺度季風(fēng)渦旋和熱帶氣旋之間的相互作用也會對臺風(fēng)的發(fā)展造成影響，這種相互作用主要是通過改變熱帶氣旋的內(nèi)部結(jié)構(gòu)而對其產(chǎn)生作用[17]。

臺風(fēng)“利奇馬”具有強(qiáng)度強(qiáng)、衰減慢和移動較緩慢的特點(diǎn)，其登陸期間對蘇州造成了嚴(yán)重的風(fēng)雨影響。本文結(jié)合多源觀測資料，從宏觀和微觀角度，對本次臺風(fēng)期間蘇州大暴雨的物理特征及機(jī)制展開深入分析，以期加深對蘇州地區(qū)臺風(fēng)影響特征的理解。

1 資料和方法

采用JMA日本氣象廳的最佳臺風(fēng)路徑及強(qiáng)度資料分析了臺風(fēng)的移動路徑，使用NCEP/NCAR提供的逐6 h細(xì)網(wǎng)格(分辨率為1°×1°)再分析數(shù)據(jù)，分析了“利奇馬”暴雨影響相關(guān)的云水含量，分析了假相當(dāng)位溫、水汽通量散度、Q矢量、濕位渦等物理量特征。

利用蘇州雨滴譜儀所采集到的雨滴譜資料，計(jì)算降雨強(qiáng)度、雨滴數(shù)密度、雨滴平均直徑、雨滴含水量、雷達(dá)反射率因子、雨滴譜寬等微物理量[18-19]。對于每一個雨滴譜樣本，當(dāng)降雨強(qiáng)度<0.1 mm·h-1或雨滴數(shù)密度<10個時，該樣本被認(rèn)為是無降水特征而被剔除。通過對雨滴譜資料的分析進(jìn)一步了解臺風(fēng)暴雨的微物理特征。

2 天氣背景

圖1 2019年8月10日(a)08時和(b)20時的500 hPa形勢場Fig.1 Synoptic charts of 500 hPa at (a) 08∶00 BST and (b) 20∶00 BST on 10 August, 2019

圖2 (a)2019年8月10日蘇州站小時雨量實(shí)況變化和(b) 2019年8月9日20時—10日20時24 h降水量空間分布Fig.2 (a)Time variety of one-hour rainfall intensity at Suzou station on August 10, 2019, (b) spatial distribution of cumulative precipitation in24 hours from 20∶00 BST on 9 to 20∶00 BST on 10 August, 2019

2019年第09號臺風(fēng)“利奇馬”在西北太平洋洋面上生成后強(qiáng)度不斷加強(qiáng)，于8月7日迅速加強(qiáng)為超強(qiáng)臺風(fēng)，9日20時(北京時，下同)，“利奇馬”在副高外圍的東南氣流引導(dǎo)下向西北方向移動，強(qiáng)度維持，并于凌晨在浙江北部沿海登陸。由于臺風(fēng)“羅莎”頂托作用使得副高形成的高壓壩阻擋了“利奇馬”向東偏轉(zhuǎn)(圖1)，同時副高西側(cè)的偏南氣流不斷引導(dǎo)“利奇馬”由西北轉(zhuǎn)向正北方向移動。9日夜里至10日蘇州主要受臺風(fēng)影響，風(fēng)雨影響明顯。臺風(fēng)影響期間，蘇州全市普降大暴雨，平均累積降雨量為144.9 mm，最大累積雨量達(dá)276.4 mm，主要降水時段集中在10日白天(圖2a)，其中16時前后蘇州站最大小時雨強(qiáng)達(dá)48 mm·h-1；9日20時—10日20時蘇州站累積降水量為163.3 mm(圖2b)。10日夜里“利奇馬”從蘇州過境北上，到了11日“利奇馬”繼續(xù)向偏北方向移動并遠(yuǎn)離。

環(huán)境垂直風(fēng)切變與臺風(fēng)降水落區(qū)密切相關(guān)，因此利用再分析資料在圖3中計(jì)算了臺風(fēng)“利奇馬”中心外圍8個經(jīng)度和緯度平均環(huán)境風(fēng)切變(850 hPa和200 hPa之間風(fēng)矢量差)[20]。對垂直風(fēng)切變而言，沿切變方向?yàn)轫樓?，相反則為逆切。10日白天臺風(fēng)外圍的沿環(huán)境平均垂直風(fēng)切變、順切方向的左側(cè)對流云發(fā)展易旺盛；從圖3可以看出，蘇州10日白天的降水，尤其是10日下午的強(qiáng)降水主要位于偏北的切變風(fēng)風(fēng)場中，并主要處于環(huán)境垂直風(fēng)切變的順切方向及其左側(cè)，這和CHEN, et al[21]提出的降水落區(qū)和垂直風(fēng)切變對應(yīng)的關(guān)系相似。

圖3 臺風(fēng)利奇馬周圍環(huán)境平均垂直風(fēng)切變變化Fig.3 Variation of environmental vertical wind shear of typhoon Lekima

3 物理量診斷

3.1 假相當(dāng)位溫和水汽條件

圖4 8月10日地面6 h降水實(shí)況：(a) 08—14時；(b)14—20時Fig.4 Surface 6-hours precipitation at (a) 08∶00 BST to 14∶00 BST and (b) 14∶00 BST to 20∶00 BST on 10 August

圖5 9日20時θse沿26°N垂直剖面(a)、θse沿蘇州(31°N，120°E)隨時間的垂直剖面(b)(單位：K)和10日14時700 hPa水汽能量散度及風(fēng)場(c)(陰影，單位：10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1；矢量箭頭，單位：m·s-1：臺風(fēng)登陸位置)Fig.5 (a)The vertical cross-sections of the components of θse along 26°N at 20∶00 BST on 9 August;(unit:K),(b) θse over Suzhou from 08∶00 BST on 8 August to 20∶00 BST on 11 August and (c) vapor flux divergence and wind at 700 hPaat 14∶00 BST on 10 August (shaded,unit:10-6 g·cm-2·hPa-1·s-1; arrow, unit: m·s-1)

從9日20時假相當(dāng)位溫(θse)垂直剖面(沿26 °N)看(圖5a)，臺風(fēng)兩側(cè)θse呈非對稱分布，東側(cè)明顯大于其西側(cè)，說明臺風(fēng)東側(cè)受到海洋下墊面的能量供給，利于“利奇馬”在登陸前強(qiáng)度維持且有所發(fā)展。θse(圖5b)大值區(qū)從10日凌晨起北抬至蘇州上空， 9日20時—10日20時500 hPa以下?θse/?p>0，有利于對流不穩(wěn)定的維持。從700 hPa水汽通量散度看(圖4c)，10日14時在蘇州上空有明顯的水汽輻合，為10日強(qiáng)降水提供了充沛水汽。綜上，臺風(fēng)登陸后，蘇州低層能量加強(qiáng)，配合水汽輻合中心，為臺風(fēng)螺旋雨帶中對流云系的發(fā)展提供了能量、對流不穩(wěn)定和水汽條件，從而給蘇州帶來了大暴雨。

3.2 非地轉(zhuǎn)Q矢量

非地轉(zhuǎn)Q矢量可以更好的表現(xiàn)此次臺風(fēng)“利奇馬”暴雨中動力和熱力因素對非對稱強(qiáng)降水形成的強(qiáng)迫作用[20]，非地轉(zhuǎn)Q矢量表達(dá)式如下：

(1)

(2)

Q矢量散度表達(dá)式為：

(3)

圖7 8月10日700 hPa非地轉(zhuǎn)Q矢量散度(陰影和等值線，單位:10-15hPa-1·s-3)和風(fēng)場(矢量箭頭，單位:m·s-1):(a) 08時；(b) 14時 (黑色矩形框?yàn)? h>50 mm以上降水的區(qū)域)Fig.7 Ageostrophic Q-vecter (shaded and contour, unit: 10-15hPa-1·s-3) and wind (arrow, unit: m·s-1) at 700 hPa on 10 August at: (a) 08∶00 BST; (b) 14∶00 BST (the black rectangle represents the area where surface precipitation > 50 mm in 6 h)

圖6 700 hPa非地轉(zhuǎn)Q矢量散度(等值線，單位：10-15 hPa-1·s-3)和垂直速度(陰影，單位：10-1 Pa·s-1)沿120°E隨時間的緯向剖面Fig.6 The latitude profile with time of components of ageostrophic Q-vecter (ontour,unit: 10-15 hPa-1·s-3)and vertical velocity (shaded, unit: 10-1 Pa·s-1) at 700 hPa along 120 °E

從700 hPaQ矢量散度(沿120 °E)隨時間的緯向剖面(圖6)發(fā)現(xiàn)：10日凌晨 “利奇馬”登陸，伴隨著28°N 附近Q矢量強(qiáng)負(fù)值中心， 10日凌晨至08時，Q矢量散度減弱，蘇州在10日08時前后降水也有所減弱；而從10日中午起，Q矢量逐步增強(qiáng)，蘇州在此階段降水也明顯增強(qiáng)。由此可見，臺風(fēng)從登陸后直至穿越蘇州期間，Q矢量散度和蘇州降水強(qiáng)度的的變化對應(yīng)較好。另外，10日 “利奇馬”登陸北上后，Q矢量在29°～32°N附近出現(xiàn)大值中心，非地轉(zhuǎn)Q矢量散度輻合區(qū)位于30°～32°N附近，并形成垂直次級環(huán)流，使輻合上升運(yùn)動加強(qiáng)[22]；Q矢量散度梯度大值區(qū)與強(qiáng)降水落區(qū)對應(yīng)較好，且相比上升運(yùn)動中心位置略偏北，表明上升氣流向北傾斜，上升氣流不會因?yàn)榻邓耐弦范鴾p弱。此外Q矢量散度及其分布存在非對稱性，一定程度造成了臺風(fēng)降水的非對稱性[23]。

10日08時Q矢量散度梯度大值區(qū)位于蘇州及上海南部至浙北地區(qū)(圖7a)，10日14時Q矢量散度梯度大值區(qū)北移至沿蘇南大部和江蘇北部至山東中南部地區(qū)(圖7b)，對應(yīng)的上述逐6 h上述區(qū)域出現(xiàn)了明顯的強(qiáng)降水(圖4)。此外Q矢量散度梯度大值區(qū)(圖7)在蘇州南側(cè)28° ～29°N附近雖存在更大的區(qū)域，但該區(qū)域降水并不明顯，主要是因?yàn)楹Ｉ纤ǖ辣唤財?，水汽條件較差。所以在充沛水汽的前提下，對流層低層Q矢量散度梯度大值區(qū)對未來6 h強(qiáng)降水落區(qū)具有很好的指示意義，與有些學(xué)者的研究結(jié)論相似[24]。

3.3 濕位渦分析

濕位渦(ζMPV)綜合反映了大氣熱力和動力性質(zhì)，具有守恒性和可反演性[25]，因此本文利用了ζMPV對此次臺風(fēng)暴雨過程進(jìn)行診斷分析。ζMPV分為ζMPV1(濕正壓項(xiàng))和ζMPV2(濕斜壓項(xiàng))，ζMPV1表征慣性穩(wěn)定性與對流穩(wěn)定性的作用，ζMPV2表征斜壓不穩(wěn)定性，包含了濕斜壓性和水平風(fēng)垂直切變的作用。在p坐標(biāo)系中, 濕位渦守恒的表達(dá)式如下：

(4)

其中濕正壓項(xiàng)ζMPV1和濕斜壓項(xiàng)ζMPV2分別為：

(5)

(6)

圖8 沿蘇州濕位渦隨時間的垂直剖面(陰影和等值線，單位:10-5 m2·s-1·K·kg-1):(a)濕正壓項(xiàng)ζMPV1; (b)濕斜壓項(xiàng)ζMPV2Fig.8 The vertical cross-section with time of ζMPV along Suzhou (shaded and contour,unit: 10-5 m2·s-1·K·kg-1): (a) ζMPV1; (b) ζMPV2

由ζMPV1垂直剖面(圖8a)發(fā)現(xiàn)，蘇州9日20時起近地層ζMPV1為負(fù)，10日凌晨前后ζMPV1負(fù)值中心上升至900 hPa，對應(yīng)第一次較強(qiáng)降水；10日08時925～900 hPa附近ζMPV1轉(zhuǎn)為正值，此階段降水減弱；10日14—20時負(fù)值中心再次增強(qiáng)，對應(yīng)第二次強(qiáng)降水時段。由此可見，低層ζMPV1負(fù)值中心的突增對強(qiáng)降水有較好的指示意義。

由ζMPV2垂直剖面(圖8b)發(fā)現(xiàn)，9日20時蘇州850 hPa及以下出現(xiàn)ζMPV2正值，一直維持至10日上午，表明該階段起超低空急流有增大趨勢，使得降水維持；10日14時前后低層ζMPV2由正轉(zhuǎn)負(fù)突變明顯，在14時達(dá)0.6×10-5m2·s-1·K·kg-1，ζMPV2負(fù)值的絕對值越大代表斜壓性越強(qiáng)，表明在超低空急流的作用下，近地層有冷暖氣流交匯、濕斜壓不穩(wěn)定加強(qiáng)，為不穩(wěn)定能量釋放和降水發(fā)展提供有利條件。同時，低空急流有利于斜壓性不穩(wěn)定增強(qiáng)，是觸發(fā)暴雨的重要機(jī)制。

從850 hPa的ζMPV1的時間演變(圖9)發(fā)現(xiàn)，850 hPaζMPV1的負(fù)值區(qū)域及中心強(qiáng)度與未來6 h強(qiáng)降水落區(qū)較吻合。當(dāng)850 hPa的ζMPV1負(fù)值中心達(dá)-0.6×10-5·m2·s-1·K·kg-1以上時，有利于未來6 h該區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)雨量達(dá)50 mm以上的強(qiáng)降水。此外，850 hPaζMPV1負(fù)值中心的位置對于臺風(fēng)移動路徑也有很好的指示意義。10日02—08時臺風(fēng)登陸后朝著其北側(cè)ζMPV1負(fù)值中心方向移動(圖9a、b)，以西北路徑為主(圖10)，08時其西北側(cè)出現(xiàn)ζMPV1負(fù)值中心(圖9a)，臺風(fēng)轉(zhuǎn)為向北略偏西方向移動(圖9)，14時起其北側(cè)有明顯的負(fù)值中心(圖9c、d)，臺風(fēng)繼續(xù)以正北方向移動為主(圖9)。

4 微物理量分析

4.1 云含水量分析

圖11是用再分析資料得到的蘇州上空云含水量，其中圖11a是云水+雨水含量(液態(tài)水含量)隨時間的剖面變化，可以看出，液態(tài)水在垂直方向上伸展到零度層以上，說明存在冷云降水機(jī)制。液態(tài)水區(qū)在10日08時—11日08時接近地面，這和雨水下落有關(guān)。

圖9 8月10日850 hPa濕位渦正壓項(xiàng)ζMPV1 (黑色矩形框代表強(qiáng)降水落區(qū); 陰影和等值線，單位：10-5 m2·s-1·K·kg-1):(a) 02時; (b) 08時; (c) 14時; (d) 20時Fig.9 ζMPV1 of 850 hPa (the black rectangle represents the great surface precipitation area; shaded and contour, unit: 10-5 m2·S-1·K·kg-1)on 10 August at: (a) 02∶00 BST; (b) 08∶00 BST; (c)14∶00 BST; (d) 20∶00 BST

圖10 2019年09號臺風(fēng)“利奇馬”移動路徑圖Fig.10 The path diagram of typhoon “Lekima” in 2019

從冰晶+雪晶+霰粒子含量(固態(tài)水含量)隨時間的剖面變化(圖11b)中可以看出，9日夜里固態(tài)水含量增大，垂直范圍延伸至200 hPa以上，-20 ℃層附近的固態(tài)水含量值達(dá)到0.9 g·kg-1，這和固態(tài)水形成的溫度區(qū)間(-12～-17 ℃)[18]接近。10日白天，固態(tài)降水粒子含量進(jìn)一步增大，并逐漸下落形成了高層播撒低層供給的模式，并觸發(fā)了冰晶效應(yīng)[18]，使降水效率提高。固態(tài)降水粒子下落后融化導(dǎo)致10日零度層以下液態(tài)水含量增大，降水顯著增強(qiáng)。

為了進(jìn)一步確認(rèn)冷云降水機(jī)制，圖12給出了實(shí)際水汽壓與純冰面飽和水汽壓的差值(e-esi)隨時間的剖面變化。從圖中可以看出，從9日夜里開始蘇州地區(qū)上空有深厚的e-esi>0的區(qū)域，從低層一直延伸至100 hPa高度。e>esi意味著大氣中存在水汽向固態(tài)降水粒子轉(zhuǎn)化的趨勢，這為冷云降水提供了有利條件。

4.2 微物理量的時間變化

圖11 (a)蘇州上空云水+雨水含量(單位：g·kg-1)和(b)冰晶+雪晶+霰粒子含量(單位：g·kg-1)隨時間的垂直剖面變化Fig.11 The vertical section variations with time of (a) cloud water + rain water content (unit: g·kg-1)，and (b) ice + snow + graupelcontent (unit: g·kg-1) over Suzhou

圖12 蘇州上空實(shí)際水汽壓(e,單位：Pa)減去純冰面飽和水汽壓(esi,單位：Pa)隨時間的垂直剖面變化Fig.12 The vertical section variation with time of actual vapor pressure (e, unit：Pa)-rain water content (esi, unit：Pa) over Suzhou

圖13 2019年08月10日蘇州站雨滴譜反演的降水強(qiáng)度(R)隨時間的變化(黑線是包括積狀云和層狀云降水的整體變化，紅色柱表示積狀云降水)Fig.13 Time variety of precipitation intensity (R) derived fromRSD at Suzou station on August 10, 2019 (The black lines representthe whole variation including convective cloud and stratiform cloudprecipitation; the red bars represent convective cloud precipitation)

結(jié)合雨滴譜資料進(jìn)一步分析“利奇馬”暴雨的微物理量的變化特征。從圖13可以看出，10日降水強(qiáng)度(R)的變化很不均勻，說明層狀云降水中嵌入了對流降水，尤其是在02時和16時前后R出現(xiàn)較大峰值，這和自動站降水對應(yīng)?？傮w來看R的極值基本是積狀云的貢獻(xiàn)(圖中紅色柱)，這是因?yàn)榉e狀云降水具有局地性且降水更強(qiáng)。而層狀云降水的特點(diǎn)是持續(xù)平穩(wěn)，所以圖13中區(qū)分兩者云的方法(參考CHEN, et al[19])能反映出兩種云系的降水特征。另外需要說明的是圖13中02時的R比16時更大，而實(shí)況最強(qiáng)降水是出現(xiàn)在16時前后。其可能原因是R是根據(jù)分鐘資料反演得到，所以R不代表真實(shí)的小時雨強(qiáng)，盡管02時出現(xiàn)較大R，但持續(xù)時間較短，所以小時雨量并不是最大。且參考蘇州自動站01時20分時換算后的小時雨量為96 mm·h-1，與圖13中R的極大值接近，這也近一步說明了雨滴譜資料的可靠性。

圖14進(jìn)一步描述了其它雨滴譜微物理量隨時間的變化。首先從圖14a中可以看出，雨滴平均直徑(D)和雨滴數(shù)密度(N)的變化和降水的發(fā)展趨勢較吻合：比如02時前后N和D分別達(dá)到21 600 m-3·mm-1和1.24 mm；16時前后則分別達(dá)到18 100 m-3·mm-1和1.18 mm；表明降水的增強(qiáng)需要雨滴尺度的增長，即較大的D；另外還需要更多雨滴的形成和繁生，即更多的N。

與此同時，D增大使得雷達(dá)反射率因子(Z)更大，D的增大和N的增多也會導(dǎo)致雨滴的雨水含量(W)更大，這些都是降水增強(qiáng)所伴隨的特征。結(jié)合圖14b可以看出，02時前后Z和W的峰值分別達(dá)到74.84 dBZ和5.52 g·m-3；在16時前后有也能達(dá)到70 dBZ和3.82 g·m-3。此外08時前后Z達(dá)到了75.42 dBZ，但對應(yīng)的W僅為1.92 g·m-3。另外20—24時之間Z和W也較大，相應(yīng)的該時段降水也有所增強(qiáng)。雨滴譜標(biāo)準(zhǔn)差(std)和離散度(dis)主要表示雨滴尺度偏離D的程度，在一定程度上代表雨滴譜的寬度。std和dis隨時間的變化特征高度一致(圖14c)，02時前后分別為0.73 mm和0.62，均遠(yuǎn)大于兩者的平均值，說明強(qiáng)降水發(fā)生時雨滴尺度較大，譜寬較寬，有利于雨滴的碰并從而產(chǎn)生更大的雨滴。

圖14 2019年8月10日蘇州站雨滴譜數(shù)密度(藍(lán)線)和平均直徑(紅線)(a)、雷達(dá)反射率(藍(lán)線)和雨水含量(紅線)(b)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(藍(lán)線)和離散度(紅線)(c)隨時間的變化Fig.14 Time varieties of (a) number density (blue line) and mean diameter (red line), (b) radar reflectivity (blue line) and rain watercontent (red line), (c) standard deviation (blue line) and relative dispersion (red line) at Suzhou station on August 10, 2019

5 結(jié)論

采用多源觀測資料分析了2019年8月9—11日第09號臺風(fēng)“利奇馬”期間蘇州的暴雨過程?！袄骜R”在登陸后北行并從蘇州過境，使蘇州普降大暴雨，且小時雨強(qiáng)大。研究分析表明：環(huán)境垂直風(fēng)切變順切的左側(cè)與降水落區(qū)對應(yīng)較好。

臺風(fēng)影響期間，能量鋒區(qū)配合明顯的水汽輻合，為蘇州暴雨天氣提供了強(qiáng)的濕對流不穩(wěn)定條件。低層Q矢量梯度大值區(qū)與未來6 h強(qiáng)降水落區(qū)對應(yīng)較好，且由其產(chǎn)生的垂直次級環(huán)流加強(qiáng)了暴雨區(qū)的輻合上升運(yùn)動，Q矢量分布的非對稱性，一定程度造成了臺風(fēng)降水的非對稱性；ζMPV1負(fù)值中心的突增及其梯度大值區(qū)對強(qiáng)降水出現(xiàn)的時刻和暴雨落區(qū)的預(yù)報有較好的指示性。此外，低層ζMPV1負(fù)值區(qū)的演變影響臺風(fēng)的移動路徑，低空急流的發(fā)展和維持引起斜壓不穩(wěn)定增強(qiáng)，而大氣的斜壓性是觸發(fā)暴雨的重要機(jī)制，近地層ζMPV2由正轉(zhuǎn)負(fù)的突變時刻常伴有降水強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢。

微物理量分析表明：9日夜至10日白天蘇州上空有深厚的e-esi> 0區(qū)域，云系中固態(tài)降水粒子增多并下落，觸發(fā)了冰晶效應(yīng)并提高降水效率。雨滴譜反演的降水強(qiáng)度(R)和實(shí)況較吻合，能較好的反映本次臺風(fēng)降水特征。臺風(fēng)降水的日變化不均勻，其中，強(qiáng)降水主要由層狀云中嵌入的局地對流性降水引起；強(qiáng)降水時段雨滴譜的相關(guān)微物理量：如雨滴數(shù)密度、平均直徑、雷達(dá)反射率(Z)、含水量(W)、雨滴譜寬等基本都呈現(xiàn)較大值，說明降水的增強(qiáng)需要雨滴尺度的增長和更多雨滴的生成，同時伴隨著Z、W和雨滴譜寬的增大。