陳陽權(quán)，杜安妮，丁 旭，秦 賀，張利平

（1.民航新疆空中交通管理局氣象中心，新疆 烏魯木齊 830016；2.新疆氣象臺，新疆 烏魯木齊 830002）

強(qiáng)對流天氣是嚴(yán)重影響我國的災(zāi)害性天氣之一，常帶來雷暴、大風(fēng)、冰雹、暴雨等極端天氣，破壞力巨大。強(qiáng)對流天氣由于其空間尺度小、生命期短等特點，常常造成預(yù)報失敗而產(chǎn)生嚴(yán)重的損失。在機(jī)場，強(qiáng)對流天氣帶來的雷暴、大風(fēng)、風(fēng)切變等天氣，嚴(yán)重威脅飛行安全、效率。因此，加強(qiáng)對強(qiáng)對流天氣的監(jiān)測、分析和預(yù)報，減輕強(qiáng)對流天氣災(zāi)害造成的損失，無論是對整個社會還是民航來講都具有非?，F(xiàn)實的社會意義和經(jīng)濟(jì)價值。

強(qiáng)對流天氣的分析和預(yù)報是日常氣象預(yù)報業(yè)務(wù)的重點和難點，也是研究人員研究的重點領(lǐng)域之一，國內(nèi)外許多專家學(xué)者對強(qiáng)對流的發(fā)生、發(fā)展都進(jìn)行了大量的研究。沈杭鋒等[1]利用多種資料從熱力不穩(wěn)定、水汽條件和觸發(fā)機(jī)制分析了浙江盛夏強(qiáng)對流天氣的成因。許愛華等[2]對中國近百次強(qiáng)對流天氣進(jìn)行分析，對強(qiáng)對流的生成環(huán)境和主要觸發(fā)條件進(jìn)行闡述。但由于資料時間和空間分辨率的限制，在實際業(yè)務(wù)中強(qiáng)對流天氣的預(yù)報效果并不是十分理想。隨著大氣探測技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的不斷提高，數(shù)值模式也得到了迅速的發(fā)展。WRF（Weather Research and Forcasting）模式憑借其較為詳細(xì)的物理過程，提供了豐富的物理參數(shù)化方案，成為當(dāng)今數(shù)值天氣預(yù)報中廣泛應(yīng)用的一種數(shù)值模式，也是大量學(xué)者進(jìn)行理論實踐研究的重要工具之一。已有研究表明WRF模式對中尺度系統(tǒng)具有良好的模擬效果[3-6]。梁升等[7]利用WRF模式對華北一次雷雨過程進(jìn)行模擬分析，探索中尺度模式在雷雨等強(qiáng)對流中的預(yù)報能力。吳福浪等[8]對杭州灣一次海風(fēng)鋒觸發(fā)的雷暴進(jìn)行數(shù)值模擬，利用模式作為工具對其觸發(fā)機(jī)制進(jìn)行研究。在新疆地區(qū)由于地理環(huán)境條件限制，地形復(fù)雜，地面高空觀測資料較為稀少，為天氣分析和預(yù)報帶來了挑戰(zhàn)，新疆氣象領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者利用中尺度模式對如高溫、暴雨、暴雪、大風(fēng)以及地理環(huán)境對天氣事件的影響等方面做了研究[9-13]，取得了較好的效果?？梢?，中尺度數(shù)值模式能夠提供更高時空分辨率的資料，彌補了常規(guī)探測資料時空分辨率不足的缺陷，為強(qiáng)天氣事件發(fā)生發(fā)展機(jī)制的研究提供了條件。

機(jī)場終端區(qū)是設(shè)在一個或者幾個主要機(jī)場附近的空中交通服務(wù)航路匯合處的管制區(qū)?？罩薪煌ňW(wǎng)絡(luò)擁堵的主要原因在于機(jī)場、終端區(qū)以及航路交叉點的容量限制引發(fā)的“瓶頸”效應(yīng)，而就中國的空中交通系統(tǒng)而言，容量限制情況最嚴(yán)重的部分往往是終端區(qū)，當(dāng)重要天氣發(fā)生在機(jī)場終端區(qū)關(guān)鍵航路或關(guān)鍵點時，往往導(dǎo)致航班無法進(jìn)港或出港，從而造成航班延誤、備降或返航，烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)主要覆蓋烏魯木齊機(jī)場為中心的100 km范圍。在2020年6月5日（文章所用時間均為協(xié)調(diào)世界時UTC）在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)發(fā)生了一次強(qiáng)對流天氣過程，對航空安全造成了較大影響，本文利用WRF模式對此次強(qiáng)對流天氣過程進(jìn)行模擬分析，研究WRF模式的模擬效果，對其成因進(jìn)行診斷分析。

1 資料與方法

文章所使用的資料包括2020年6月5—6日FNL 0.25°×0.25°再分析資料、自動站累積降水及烏魯木齊機(jī)場METAR報文資料。以FNL資料作為初始場和邊界條件，利用WRF模式對過程進(jìn)行數(shù)值模擬，對模擬結(jié)果與實況進(jìn)行驗證和對比分析，并利用模擬結(jié)果對成因進(jìn)行診斷分析。

2 天氣實況分析

2020年6月5日，受較強(qiáng)冷空氣東移影響，北疆大部、天山山區(qū)出現(xiàn)了一次大范圍的大風(fēng)、雷暴、局地冰雹和暴雨等災(zāi)害性天氣過程，冰雹主要發(fā)生在克拉瑪依、阿勒泰。在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)內(nèi)發(fā)生了強(qiáng)對流天氣過程，出現(xiàn)了西北大風(fēng)和弱雷雨天氣。機(jī)場10：30出現(xiàn)小陣雨，11∶00出現(xiàn)西北大風(fēng)和主導(dǎo)能見度500 m的短時沙塵暴天氣，瞬時最大風(fēng)速達(dá)19 m/s，平均最大風(fēng)速為13 m/s，11：34—12：30出現(xiàn)雷雨天氣，12：30轉(zhuǎn)為積雨云伴有小陣雨，主要降水時間為12∶00—16∶00，17：30降水結(jié)束，過程降水量為7.4 mm。在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)內(nèi)偏南及偏東方向的小渠子、烏魯木齊牧試站、天池、阜康等地降水達(dá)到了大到暴雨或暴雨量級，5日06∶00—18∶00累積降水量分別為27、19、36.5、26.3 mm。

此次天氣發(fā)生在西西伯利亞低渦分裂低槽東移影響新疆的過程中。前期500 hPa上烏拉爾山脊迅速發(fā)展，脊前北風(fēng)帶加強(qiáng)并引導(dǎo)北方冷空氣南下，在西西伯利亞地區(qū)有低渦穩(wěn)定維持。5日，低渦后部分裂低槽沿偏北氣流南下，攜帶冷空氣迅速影響新疆地區(qū)。700 hPa中緯度有一支偏西低空急流攜帶暖濕氣流進(jìn)入北疆區(qū)域，為對流和降水提供了水汽。850 hPa在伊犁河谷至阿勒泰一帶有較強(qiáng)高空鋒區(qū)，溫度梯度大，在溫度梯度區(qū)前部形成了明顯的冷式切變，對強(qiáng)對流的觸發(fā)有利。可見在該環(huán)流形勢下有發(fā)生區(qū)域性對流天氣的潛勢。

此次強(qiáng)對流天氣對飛行造成了較大影響，受機(jī)場雷雨大風(fēng)及其終端區(qū)強(qiáng)對流天氣共同影響，造成了33架航班延誤，11架航班備降，2架航班返航。此次天氣過程雖然持續(xù)時間短，但強(qiáng)度較強(qiáng)。

3 模擬方案及結(jié)果驗證

3.1 模擬方案設(shè)計

使用非靜力數(shù)值模式WRF4.0版本對此次強(qiáng)對流天氣進(jìn)行模擬分析，模擬時間為2020年6月4日12時—6日00時。由于烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)（主要以機(jī)場為中心100 km范圍）內(nèi)下墊面復(fù)雜，機(jī)場附近站點降水差異大，因此采用四重雙向嵌套網(wǎng)格，中心點位于烏魯木齊機(jī)場附近（43.91°N，87.47°E），網(wǎng)格分辨率分別為27、9、3、1 km，其中1 km分辨率主要覆蓋烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)，區(qū)域設(shè)計如圖1所示。垂直層次為45層。以FNL0.25°×0.25°再分析資料作為初始和邊界條件，積分步長90 s，積分36 h，d01～d03區(qū)域逐小時輸出結(jié)果，d04區(qū)域每半小時輸出結(jié)果。

圖1 模擬區(qū)域

物理過程參數(shù)化方案中，采用RRTM長波輻射、Dudhia短波輻射、SLAB（5-layer thermal diffusion scheme）陸面過程、Monin-Obukhov近地層、MYJ方案（Mellor-Yamada-Janjic TKE scheme）邊界層、Kain-Fritsch積云對流以及Thompson云微物理等方案進(jìn)行模擬分析，d03和d04區(qū)不使用積云對流方案。

3.2 模擬效果驗證

環(huán)流形勢模擬是整個模擬分析的基礎(chǔ)。以6月5日00時500、700、850 hPa FNL再分析數(shù)據(jù)環(huán)流形勢和模擬d01區(qū)環(huán)流形勢進(jìn)行對比分析。500 hPa上西西伯利亞有低渦，從低渦中分裂出低槽是此次天氣過程的影響系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)呈東北西南向，其西南端位于巴爾喀什湖以北，對比同時刻模擬結(jié)果，低渦位置、強(qiáng)度，分裂低槽的位置、走向與再分析資料基本一致。700 hPa上巴爾喀什湖以北有低槽，從巴爾喀什湖至天山以北地區(qū)有偏西急流，急流最大風(fēng)速達(dá)28 m/s，中緯度的暖濕平流向北疆區(qū)域輸送，對熱力不穩(wěn)定的累積有利，同時也向該區(qū)域輸送了水汽，對比此時模擬結(jié)果，巴爾喀什湖北部的低槽與再分析資料的基本一致，偏西急流區(qū)位置和強(qiáng)度也基本一致。850 hPa上西部國境線附近有切變輻合區(qū)存在，與同時刻模擬結(jié)果一致。較一致的環(huán)流形勢模擬為后續(xù)利用模擬資料進(jìn)行診斷分析提供了基礎(chǔ)。

圖2為烏魯木齊國際機(jī)場多普勒雷達(dá)組合反射率與模擬d04區(qū)組合反射率的對比分析圖。在強(qiáng)對流發(fā)展初期，5日10∶00前后（圖2a、2b）在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)偏南、偏西150 km范圍內(nèi)有較多的對流單體發(fā)展，單體尺度較小，強(qiáng)度多為30～40 dBZ，此時模擬的組合反射率上，在烏魯木齊機(jī)場西南、偏西可見多個對流單體發(fā)展，這些單體的位置與實況基本一致，尺度較實況偏大，強(qiáng)度偏強(qiáng)。11∶00（圖2c、2d），實況組合反射率已經(jīng)臨近烏魯木齊機(jī)場，回波尺度明顯增大，回波軸向為西北東南向，強(qiáng)度為30～45 dBZ，此時模擬組合反射率回波已經(jīng)影響到了烏魯木齊機(jī)場，較實況略偏快，從回波尺度上看，模擬結(jié)果較實際偏大，強(qiáng)度偏強(qiáng)。12∶00實況組合反射率回波為兩部分（圖2e），一部分為西部新生成的多單體回波，另一部分為前期東移的回波，此刻已經(jīng)東移至烏魯木齊機(jī)場以東及東北方向，對比模擬結(jié)果（圖2f），能夠反映出兩部分組合反射率，但西部組合反射率范圍偏大，東部組合反射率回波主體位置偏南，強(qiáng)度偏強(qiáng)。

圖2 2020年6月5日烏魯木齊機(jī)場多普勒雷達(dá)組合反射率與模擬d04區(qū)雷達(dá)組合反射率（單位：dBZ）

圖3為6月5日00時—6日00時實況和模擬累積降水量。在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)偏南、偏東方向出現(xiàn)累積降水量達(dá)到暴雨量級的區(qū)域，且暴雨區(qū)與實況基本一致，暴雨中心位于天池附近，與實況相比，東部暴雨區(qū)域范圍偏小，未覆蓋到阜康一線，南部暴雨區(qū)覆蓋略偏北，小渠子站位于暴雨區(qū)域的邊緣，降水量比實況偏小，未模擬出烏魯木齊牧試站的暴雨量，而暴雨中心天池站模擬降水量比實況偏大，西南方向以及偏西方向由于沒有實況與之對比，無法對其準(zhǔn)確性進(jìn)行分析。圖4為單站累積降水量和逐小時降水量，06∶00—18∶00單站模擬降水與實際降水的對比分析發(fā)現(xiàn)，烏魯木齊站模擬累積降水與實況基本一致，為10.8 mm，但模擬的降水結(jié)束時間比實況偏早，在降水前期模擬降水較實況偏大。除天池站外，其余各站模擬累積降水均較實況偏小，阜康站降水量級偏差最大，模擬結(jié)果為中雨量級，實況達(dá)到了暴雨量級，而天池站模擬結(jié)果達(dá)大暴雨量級，實況為暴雨量級。分析逐小時降水發(fā)現(xiàn)，各個站對集中降水時段模擬較好，基本集中在12∶00—16∶00，但結(jié)束時間均較實際偏早。

圖3 2020年6月5日00時—6日00時累積降水量

圖4 2020年6月5日06∶00—18∶00 d04區(qū)單站模擬降水量與實況降水量

由于此次強(qiáng)對流天氣對烏魯木齊機(jī)場影響較大，對烏魯木齊機(jī)場的降水和風(fēng)單獨進(jìn)行對比分析，圖5為烏魯木齊機(jī)場模擬和實況的累積降水和風(fēng)速。由圖5a可知，模擬累積總降水量為5.5 mm，而實際降水量為7.4 mm，模擬降水量偏小，降水開始時間與實況基本一致，結(jié)束時間偏早2 h，模擬的降水集中時段為11∶00—15∶00，實況為12∶00—17∶00，12∶00—16∶00模擬小時降水量與實況偏差較小。由圖5b可知，模擬大風(fēng)出現(xiàn)在11∶00，平均最大風(fēng)速為13.5 m/s，實況風(fēng)速為13 m/s，出現(xiàn)時段和量級與實況一致，風(fēng)速變化趨勢也與實況基本一致。可見模式對此次烏魯木齊機(jī)場降水和大風(fēng)有一定的模擬能力。

圖5 2020年6月5日06∶00—18∶00 d04區(qū)烏魯木齊機(jī)場模擬和實況的降水量及風(fēng)速

各個站點模擬降水量與實況降水量有一定偏差，主要表現(xiàn)為模擬降水開始較實況偏早0～1 h，除阜康站外模擬降水較實況偏大，模擬降水結(jié)束較實況偏晚1～2 h，集中降水時段也有一定的偏差。對比雷達(dá)組合反射率因子的模擬，模擬的回波移入各個站點的時間比實況偏早，且回波形態(tài)偏大，移動路徑比實況偏南偏東，可能是造成模擬站點降水偏差的原因。而造成以上偏差可能與模式所用下墊面分辨率和未進(jìn)行背景場的資料同化等因素有關(guān)，需要將來進(jìn)一步研究分析。

通過模擬結(jié)果與實況對比發(fā)現(xiàn)，WRF模式對此次強(qiáng)對流天氣過程有較好的模擬能力。模式能夠較好地模擬出環(huán)流形勢及影響系統(tǒng)的位置和強(qiáng)度。對組合反射率也有一定的模擬能力，尤其在對流發(fā)生初期，回波發(fā)展和移動與實況基本一致，但強(qiáng)度和尺度偏大，速度偏快，在對流發(fā)展后期，模擬組合反射率強(qiáng)度偏強(qiáng)，位置偏南。模式能夠較好地模擬出暴雨區(qū)的位置，但模擬暴雨中心天池一帶的降水量偏大，未能模擬出烏魯木齊牧試站和阜康附近的暴雨。對單站而言，模擬降水的集中時段與實況較為一致，但累計降水量和小時降水量均有一定的偏差。對烏魯木齊機(jī)場而言，模擬風(fēng)速與實況基本一致，模擬降水量較實況偏小，降水開始時間模擬較好，結(jié)束時間偏早。

4 模擬結(jié)果成因診斷分析

強(qiáng)對流天氣的發(fā)展需要在一定的環(huán)流形勢下，具備不穩(wěn)定條件、水汽條件和抬升觸發(fā)條件。在對這些條件進(jìn)行診斷分析時，常規(guī)資料由于其時空分辨率不足的限制，難以細(xì)致地分析過程的演變、揭示成因的細(xì)節(jié)，而數(shù)值預(yù)報模擬結(jié)果時空分辨率均較高，可彌補常規(guī)資料的不足。通過對模擬效果的分析發(fā)現(xiàn)，模式對此次天氣過程有較好的模擬能力，利用模擬結(jié)果對此次天氣過程的成因進(jìn)行診斷分析。

4.1 天氣形勢

圖6為模擬d01區(qū)11∶00的500、700、850 hPa環(huán)流形勢。500 hPa上西西伯利亞低渦是此次強(qiáng)對流天氣的大尺度影響系統(tǒng)，其分裂波動?xùn)|移南下，造成了北疆區(qū)域大范圍的對流、大風(fēng)、降水過程。5日11∶00（圖6），影響系統(tǒng)移至西部國境線，對北疆大部分地區(qū)造成影響。700、850 hPa上前期中亞至北疆地區(qū)有明顯的偏西急流，700 hPa風(fēng)速普遍達(dá)到20 m/s以上，850 hPa風(fēng)速普遍在12 m/s以上，使得中緯度暖濕氣流源源不斷地向北疆盆地輸送，對北疆盆地?zé)崃Σ环€(wěn)定能量的累積非常有利。11∶00在烏魯木齊機(jī)場附近，700 hPa上有短波槽影響，850 hPa上存在明顯的冷式切變線?？梢姡麑拥拇蟪叨拳h(huán)流背景非常有利于區(qū)域出現(xiàn)強(qiáng)對流天氣。

圖6 模擬d01區(qū)5日11∶00風(fēng)場（風(fēng)桿，單位：m/s）、溫度場（紅色等值線，單位：℃）、相對濕度（填色，單位：%）

4.2 熱力不穩(wěn)定條件

5日午后，北疆西部及沿天山一帶已經(jīng)累積了大量的對流有效位能，尤其是北疆沿天山一帶，存在對流有效位能的大值區(qū)，具有很強(qiáng)的對流潛勢。5日06∶00—09∶00，隨著影響系統(tǒng)東移，北疆西部地區(qū)產(chǎn)生了明顯的對流天氣，對流有效位能逐漸被釋放。由烏魯木齊機(jī)場對流有效位能的時序圖（圖7a）可知，對流有效位能在5日下午不斷得到累積，09∶00—10∶00時達(dá)到最大，約1 500 J/kg，而對流抑制能CIN處于較小的水平，只需要合適的觸發(fā)機(jī)制，強(qiáng)對流就容易發(fā)展起來。10∶00—12∶00對流有效位能迅速減小，表明對流有效位能被釋放，這與烏魯木齊機(jī)場出現(xiàn)雷雨大風(fēng)天氣是一致的。假相當(dāng)位溫綜合反映了大氣的溫濕狀況，通常假相當(dāng)位溫隨高度增加而增大，若其隨高度增加而減小時，表明大氣處于不穩(wěn)定狀態(tài)。由烏魯木齊機(jī)場假相當(dāng)位溫時空剖面圖（圖7b）可知，5日下午在600 hPa以下假相當(dāng)位溫隨高度增加而減小，表明氣層處于不穩(wěn)定狀態(tài)，10∶00—11∶00能量鋒區(qū)進(jìn)入烏魯木齊機(jī)場，假相當(dāng)位溫隨高度增加而增大，氣層逐漸變得穩(wěn)定。

圖7 模擬d04區(qū)烏魯木齊機(jī)場對流有效位能CAPE（黑色曲線）和對流抑制能（紅色曲線，單位：J/kg）（a）和模擬d01區(qū)烏魯木齊機(jī)場上空假相當(dāng)位溫剖面（b，單位：K）

4.3 水汽條件

充沛的水汽是暴雨形成的必要條件[14]。圖8a、8b為模擬5日06∶00 700和850 hPa風(fēng)場和水汽通量，中低層前期有一條偏西路徑的水汽輸送帶，這條水汽輸送帶在700 hPa表現(xiàn)得更加清晰，中緯度的水汽隨偏西急流進(jìn)入北疆盆地，為北疆出現(xiàn)強(qiáng)對流、降水等天氣提供了基本的水汽來源。在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)內(nèi)，由700 hPa（圖8c）和850 hPa（圖8d）的水汽通量散度可知，在強(qiáng)降水發(fā)生前，水汽主要在終端區(qū)的偏南、東南、偏東方向輻合，與模擬的強(qiáng)降水落區(qū)基本一致，850 hPa的水汽通量散度較700 hPa更加明顯。

圖8 模擬5日06∶00 700 hPa（a）和850 hPa（b）風(fēng)場（單位：m/s）和水汽通量（填色，單位：g·（cm·hPa·s）-1）及5日11∶00 700 hPa（c）和850 hPa（d）水汽通量散度（填色，單位：10-6·g·（cm2·hPa·s）-1）

4.4 動力觸發(fā)條件

通過對環(huán)流形勢、熱力不穩(wěn)定條件、水汽條件的分析可知，北疆地區(qū)有很強(qiáng)的對流潛勢，在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)偏西、偏南、偏東出現(xiàn)短時強(qiáng)降水的可能性也很大。強(qiáng)對流的發(fā)生除了需要不穩(wěn)定層結(jié)和濕度條件外，還需要抬升觸發(fā)條件。對流天氣的抬升觸發(fā)機(jī)制主要有三類：一類是天氣系統(tǒng)造成的系統(tǒng)性上升運動，如高空槽、鋒面、切變線、低渦、輻合線等；二是地形強(qiáng)迫抬升作用；三是局地?zé)崃ψ饔肹15]。

圖9a、9b為模擬d01區(qū)5日10∶00、11∶00 850 hPa風(fēng)場和溫度場。從風(fēng)場上看，10∶00烏魯木齊機(jī)場偏西、偏北地區(qū)有明顯的冷式切變，切變線的南端位于烏魯木齊機(jī)場至石河子，另外從伊犁河谷至石河子有明顯的低空偏西氣流，從塔城經(jīng)過克拉瑪依至石河子有低空西北急流，兩支氣流在石河子至烏魯木齊匯合，低空切變和低空氣流匯合區(qū)均有利于強(qiáng)對流天氣發(fā)生，這與實際天氣過程的發(fā)生和發(fā)展是吻合的。11∶00，低空切變和氣流匯合區(qū)均東移至烏魯木齊機(jī)場附近，為后續(xù)對流的發(fā)展和局地強(qiáng)降水的出現(xiàn)提供了動力條件。

圖9c、9d為模擬5日10∶00、11∶00的地面風(fēng)場。5日10∶00在烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)西部呼圖壁一帶、南部小渠子一帶有明顯的地面風(fēng)向風(fēng)速的中尺度輻合區(qū)存在，此時在西部中尺度輻合區(qū)的南端以及小渠子附近有對流云團(tuán)發(fā)展。11∶00，西部的中尺度輻合帶明顯東移，天池至小渠子一線也有中尺度輻合線，使得天池至小渠子一帶觸發(fā)出新的對流云團(tuán)。從雷達(dá)組合反射率演變及模擬的組合反射率可知，強(qiáng)對流云團(tuán)發(fā)展得更加旺盛、尺度更大，云團(tuán)更具有組織化。中尺度輻合線為對流云團(tuán)的組織化發(fā)展提供了較好的條件。

圖9 模擬d01區(qū)850 hPa的10∶00（a）和11∶00（b）風(fēng)場（風(fēng)桿，單位：m/s）、溫度場（紅色等值線，單位：℃）及模擬d04區(qū)10∶00（c）和11∶00（d）地面10 m風(fēng)場（風(fēng)桿，單位：m/s）

5 結(jié)論

對2020年6月5日烏魯木齊機(jī)場終端區(qū)強(qiáng)對流天氣過程進(jìn)行模擬分析，得到以下結(jié)論：

（1）WRF模式對此次強(qiáng)對流天氣有較強(qiáng)的模擬能力。能夠較準(zhǔn)確地模擬出環(huán)流形勢，對組合反射率有一定的模擬能力，在強(qiáng)對流發(fā)展初期模擬較好，后期回波范圍偏大，強(qiáng)度偏強(qiáng)。能較好地模擬出機(jī)場終端區(qū)內(nèi)強(qiáng)降雨落區(qū)及強(qiáng)降水集中時段，但中心強(qiáng)度偏強(qiáng)，未能模擬出牧試站、阜康一帶的暴雨落區(qū)，對烏魯木齊機(jī)場集中降水時段和大風(fēng)風(fēng)速模擬與實況基本一致，但降水強(qiáng)度較實況偏小。

（2）對模擬結(jié)果分析發(fā)現(xiàn)，對流有效位能和假相當(dāng)位溫隨時間的演變能夠較好地描述此次強(qiáng)對流天氣的能量累積和釋放過程，對流發(fā)生前期暖濕平流的輸送對熱力不穩(wěn)定能量的累積非常有利。在強(qiáng)對流發(fā)生前，對流有效位能明顯增大，當(dāng)對流有效位能開始迅速降低時，表明能量開始釋放，強(qiáng)對流天氣即將發(fā)生，可作為強(qiáng)對流發(fā)生的指標(biāo)之一。

（3）此次強(qiáng)對流天氣是在低層切變輻合、偏西和西北兩支氣流匯合等條件下發(fā)生的，地面中尺度輻合線對強(qiáng)對流的組織化發(fā)展有一定的作用。前期偏西路徑的水汽輸送為區(qū)域降水提供了充足的水汽，而水汽最終在機(jī)場終端區(qū)內(nèi)偏南、偏東區(qū)域輻合為短時強(qiáng)降水提供了條件。