胡 靜，薛玉龍，胡 維，王艷蘭，劉 鋒，陽 薇，李向紅*，侯 進(jìn)

（1.桂林市氣象局，廣西 桂林 541001；2.柳州市氣象局，廣西 柳州 545001；3.陽朔縣氣象局，廣西 陽朔 541900）

局地暴雨往往是幾種不同尺度天氣系統(tǒng)相互作用的結(jié)果，其發(fā)生發(fā)展既受到大尺度環(huán)境條件的制約，又與中尺度對流系統(tǒng)有十分密切的關(guān)系。隨著探測技術(shù)的發(fā)展，區(qū)域自動站、多普勒天氣雷達(dá)、風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星等越來越多的探測設(shè)備進(jìn)行布設(shè)并投入業(yè)務(wù)應(yīng)用，研究表明許多天氣災(zāi)害諸如暴雨引發(fā)的洪澇、雷暴引起的強(qiáng)風(fēng)暴和龍卷風(fēng)等經(jīng)常是中尺度對流系統(tǒng)（mesoscale convective system:MCS）造成的［1-2］。MCS 的空間尺度小、生命史短、突發(fā)性強(qiáng)、破壞力大、預(yù)報(bào)困難。只有弄清MCS 的發(fā)生、發(fā)展機(jī)制以及活動特征，才能更好地提升局地暴雨的預(yù)報(bào)能力，更有效地趨利避害。國內(nèi)外學(xué)者對MCS 的發(fā)生發(fā)展機(jī)制、空間和熱動力結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行大量的分析，陳永仁等［3］研究發(fā)現(xiàn)，短時強(qiáng)降雨通常由MCS中的深對流造成，水平尺度多為中小尺度系統(tǒng)，具有云頂亮溫低、雷達(dá)反射率因子大和垂直累積液態(tài)水含量高等特點(diǎn)。胡祖恒等［4］的研究表明，在有利的大尺度環(huán)境條件中生成的MCS 是中尺度暴雨的直接成因，其積云對流產(chǎn)生的加熱作用對西南渦的發(fā)展有重要影響。盛日鋒等［5］研究發(fā)現(xiàn)地面中尺度輻合系統(tǒng)與雨團(tuán)的發(fā)生發(fā)展關(guān)系十分密切，且具有一定的預(yù)示作用。李曉容等［6］指出大暴雨的分布與地面輻合線的走向基本一致，并隨其移動而移動。

桂東北區(qū)域作為華南暴雨中心之一，受地形地貌的影響出現(xiàn)局地強(qiáng)降水的頻次較高，也有許多預(yù)報(bào)員和專家對此分析研究［7-10］。但是目前在業(yè)務(wù)工作中桂東北局地暴雨的短期預(yù)報(bào)仍存在一定難度，漏報(bào)率較高，更多是依靠短時臨近訂正。隨著觀測業(yè)務(wù)的發(fā)展，越來越多的高時空分辨率觀測資料投入使用，但如何綜合應(yīng)用數(shù)據(jù)，在短時臨近預(yù)報(bào)預(yù)警中發(fā)揮作用還有薄弱之處。利用多種資料對暴雨過程中的MCS 進(jìn)行研究，有助于揭示不同類型MCS的成因及發(fā)生發(fā)展機(jī)理。本文對2023 年5 月22 日由切變線引發(fā)的極端短時強(qiáng)降水過程進(jìn)行診斷分析，討論降水過程中MCS 的演變特征及其成因，嘗試找到探測資料在短時強(qiáng)降水預(yù)報(bào)中的綜合應(yīng)用著眼點(diǎn)，為短時臨近強(qiáng)降水預(yù)報(bào)提供科學(xué)參考依據(jù)。

1 資料與方法

文中研究采用常規(guī)觀測資料、區(qū)域自動站資料、FY4A 衛(wèi)星資料、桂林和柳州多普勒雷達(dá)資料以及EAR5 逐小時全球再分析資料。研究方法采用動力熱力和水汽的診斷分析方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 降水過程概述

2023 年5 月22 日凌晨，桂林出現(xiàn)暴雨，局部大暴雨天氣，多地出現(xiàn)短時強(qiáng)雷暴天氣，局地伴有短時雷暴大風(fēng)。從過程雨量來看，5 月21 日20 時—5 月22 日20 時，桂林降雨量250 mm 以上有2 站，100～249.9 mm 有42 站，50～99.9 mm 有60 站。最大降雨出現(xiàn)在秀峰甲山琴潭氣象觀測站，降雨量為329.4 mm。此次過程以短時強(qiáng)降水為主，具有降水時段集中、強(qiáng)度大、局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，強(qiáng)降水落區(qū)集中在桂林市區(qū)，強(qiáng)降水時段集中在22 日凌晨05—08 時（圖1），桂林本站1 h 雨量（84.6 mm）、3 h 雨量（142.7 mm）超歷史極值。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，此次過程，桂林市區(qū)內(nèi)265 個區(qū)域氣象站中有11 個打破小時雨量極值（表1），有13 個打破3 h 雨量極值，有11 個打破6 h 雨量極值，有5 個打破12 h 雨量極值，有2 個打破24 h 雨量極值，其中秀峰甲山琴潭氣象觀測站24 h 降雨量為329.9 mm，最大小時雨量達(dá)到160.6 mm。

表1 桂林市區(qū)內(nèi)部分氣象站雨量極值（單位：mm）

圖1 5 月22 日03—11 時桂林站10 min 雨量變化圖

2.2 中尺度對流系統(tǒng)的演變特征

2.2.1 MCS 在衛(wèi)星云圖上的演變特征

FY4A 紅外云圖（圖2）顯示，21 日20:00 對流云團(tuán)在湘黔交界處生成并東移發(fā)展，22 日01:00，對流云團(tuán)上風(fēng)方向邊界光滑，云頂亮溫為-91.86 ℃，出現(xiàn)在靠上風(fēng)方向一側(cè)，上風(fēng)方向亮溫梯度非常大，卷云砧沿高空急流向東偏北方向伸展。隨后對流云團(tuán)從湖南南部緩慢東南移影響龍勝，造成龍勝出現(xiàn)局部暴雨。03:00，≤-52 ℃的區(qū)域面積擴(kuò)大到大約33 000 km2，對流云團(tuán)后方有小尺度云團(tuán)與其聯(lián)結(jié)隨后逐漸并入，在東南移過程中，對流進(jìn)一步加強(qiáng)，邊界更加清晰，04:00 對流云團(tuán)云頂亮溫大約維持在-78.16 ℃左右，云頂位置相較初生階段略有東移，冷云頂面積逐漸擴(kuò)大，對應(yīng)靈川、臨桂北部及桂林市區(qū)出現(xiàn)強(qiáng)降水及雷暴大風(fēng)。對流云團(tuán)繼續(xù)發(fā)展加強(qiáng)，演變成為一個致密的近圓形結(jié)構(gòu)，06:00 冷云頂面積達(dá)到最大，基本覆蓋整個桂林地區(qū)，≤-52 ℃的區(qū)域面積超過5.7×104km2，對應(yīng)實(shí)況數(shù)據(jù)，秀峰區(qū)甲山琴潭氣象觀測站的最大小時雨強(qiáng)160.6 mm 就是出現(xiàn)在這個時段。強(qiáng)降水云團(tuán)繼續(xù)緩慢東南移，07:00 偏心率明顯變大，結(jié)構(gòu)逐漸松散，云頂亮溫為-69.60 ℃，之后對流云團(tuán)在東移過程逐漸減弱分裂，11:00 后明顯減弱移出桂林，13:00 減弱消失。

圖2 2023 年5 月22 日FY2A 衛(wèi)星TBB 分布（填色部分為≤－52℃的冷云頂區(qū)域）

應(yīng)用衛(wèi)星云圖資料，依據(jù)云團(tuán)形狀大小、生命周期、偏心率、云頂溫度等要素，MADDOX［11］最早給出MCC 的定義。JIRAK 等［12］給出如表2 所示的更具體的分類:將MCS 細(xì)分成4 類，即MCC、PECS、MβCCS和MβECS（后二者是β 尺度的MCC 和PECS）。該分類方法將尺度相較MCC 和PECS 略小的MCS 也包括在內(nèi)，其廣泛的代表性更便于實(shí)際業(yè)務(wù)應(yīng)用中對中尺度對流系統(tǒng)進(jìn)行分析。按照這種分類方法，發(fā)生在2023 年5 月22 日過程中的MCS 屬于MβECS。梁巧倩等［13］按照該分類方法研究華南前汛期MCS的活動特征及組織發(fā)展形式，發(fā)現(xiàn)華南前汛期MβCCS 和MβECS 的主要組織發(fā)展形式是準(zhǔn)孤立發(fā)展型，移動方向主要以東移為主。此次過程中的MβECS 與文獻(xiàn)中表述的準(zhǔn)孤立發(fā)展型一致，MCS 發(fā)展自一個獨(dú)立的對流單體，一邊發(fā)展一邊逐漸向東南方向移動，傳播特征不明顯。

表2 基于紅外云圖分析的MCS 定義

2.2.2 MCS 在雷達(dá)上的特征

為了更細(xì)致地描述MCS 的對流特征，結(jié)合強(qiáng)降水階段，進(jìn)一步對短時強(qiáng)降水發(fā)生期間的桂林、柳州兩地的雷達(dá)產(chǎn)品進(jìn)行分析。22 日01 時起，帶狀降水回波開始從測站西北側(cè)進(jìn)入桂林雷達(dá)并緩慢向東南方向移動，04:13，對流云團(tuán)發(fā)展強(qiáng)盛，中心出現(xiàn)反射率因子強(qiáng)度大于65 dBZ 的區(qū)域，04:19 回波中心仍然維持這樣的反射率因子強(qiáng)度，并且強(qiáng)回波在垂直方向上伸展得更高，桂林雷達(dá)反射率因子垂直剖面顯示，≥60 dBZ 的強(qiáng)反射率因子回波柱大約位于3.8～6 km 處，≥45 dBZ 強(qiáng)反射率因子幾乎接地，在對流云團(tuán)反射率因子三維雷達(dá)圖上也很好的印證這一點(diǎn)，這類低質(zhì)心對流單體降水效率很高。在強(qiáng)回波帶東移南壓過程中，強(qiáng)回波帶以西端為中心逐漸沿順時針方向轉(zhuǎn)向，05:07 至06:00，≥45 dBZ 的強(qiáng)回波基本轉(zhuǎn)變?yōu)闁|西向，05:19 柳州雷達(dá)反射率因子垂直剖面顯示桂林上空≥45 dBZ 的強(qiáng)回波中心伸展至11 km 高度，由于強(qiáng)回波帶具有一定的寬度，高反射率因子區(qū)在桂林市區(qū)的長時間停滯，造成市區(qū)的極端小時雨強(qiáng)，處于桂林市秀峰區(qū)內(nèi)站點(diǎn)甲山琴潭氣象觀測站在22 日05:00—06:00 降雨160.6 mm。06:30，≥45 dBZ 的強(qiáng)回波由帶狀逐漸演變?yōu)槠瑺睿植荚诠鹆帧⑴R桂大部地區(qū)，中心最大強(qiáng)度為50 dBZ，位于桂林市區(qū)南部。由于轉(zhuǎn)向作用導(dǎo)致桂林市區(qū)長時間處于強(qiáng)反射率因子回波影響下，近似“列車效應(yīng)”作用，導(dǎo)致桂林市區(qū)在22 日05:00—07:00多個站點(diǎn)出現(xiàn)大暴雨。07:00 后，強(qiáng)回波基本移出市區(qū)并繼續(xù)減弱。

柳州雷達(dá)的垂直液態(tài)水含量（VIL）產(chǎn)品顯示，回波越強(qiáng)的區(qū)域，垂直累積液態(tài)含水量越高。在5 月22 日04—05 時MCS 東移發(fā)展過程中，其對應(yīng)的強(qiáng)回波帶中心的VIL 值基本上大于40 kg·m-2。05:13，強(qiáng)回波帶中心的VIL 值達(dá)到55 kg·m-2，較高的垂直累積液態(tài)含水量通常也對應(yīng)著短時強(qiáng)降雨的發(fā)生。

通過分析反射率因子強(qiáng)度的三維雷達(dá)圖，可以更好地了解強(qiáng)降水回波在水平方向和垂直方向上的演變。強(qiáng)度大于25 dBZ 的回波柱在04:00—07:00的高度和體積變化不大，其范圍基本保持在桂林中部，以市區(qū)為中心的60 km 范圍內(nèi)。強(qiáng)度大于40 dBZ 的回波柱變化較為明顯（圖3），在02:00 左右回波柱基本低于8 km，比較分散，03:32 回波柱聚集合并且開始出現(xiàn)明顯的主回波柱，高度達(dá)到9 km 以上，04:32 主回波柱體積迅速增大，呈底部大，頂部小的錐形，回波柱高度陡增，直接超出13.5 km。05:01回波柱體積略有變小，05:31 回波柱體積繼續(xù)變小，中底部接近圓柱形，高度明顯降低，最高處約為13 km。06:30 中層回波減弱，主回波柱再次變?yōu)殄F形，周圍低層出現(xiàn)分散的大于40 dBZ 的回波柱。07:00主回波柱消失，分散的回波柱高度基本維持在5 km左右。將大于40 dBZ 的回波柱的體積、高度演變與桂林站降雨量進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)強(qiáng)回波柱出現(xiàn)的時間略早于極端雨強(qiáng)出現(xiàn)的時間，大約提前1～1.5 h。

圖3 5 月22 日桂林雷達(dá)大于40dBZ 的反射率因子三維顯示圖（單位：dBZ）

2.3 MCS 的垂直結(jié)構(gòu)演變特征

誘發(fā)此次極端短時強(qiáng)降水的MCS 生命史大約為9 h，分別選取22 日02、04、06 和08 時的資料代表MCS 的初生階段、增長階段、成熟階段和消亡階段。從圖4 中可以看出，MCS 在垂直方向上動力特征具有相似的結(jié)構(gòu)特征。渦度分布（圖4a）顯示，MCS 演變過程中一直維持低層正渦度、高層負(fù)渦度的結(jié)構(gòu)，但不同階段中上下層的渦度數(shù)值變化不同，在初生階段和消亡階段低層的渦度大，最大值超過2.5×10-4s-1，大約在600 hPa 轉(zhuǎn)為負(fù)渦度并延伸到1 000hPa，在增長和成熟階段，低層的渦度最大值約為1.2×10-4s-1，在800 hPa 轉(zhuǎn)為負(fù)渦度。300 hPa以上渦度隨時間變化不大，在各階段基本都接近為-0.5×10-4s-1的負(fù)渦度。對于散度（圖4b），MCS 在各發(fā)展階段的垂直分布結(jié)構(gòu)較為一致，不同于渦度的垂直變化，散度在垂直方向上主要分為三層，在低層800 hPa 以下基本為強(qiáng)輻合層，800～300 hPa 的中層為較弱的輻合層、輻散層交替分布，300 hPa 以上為輻散層。對于垂直速度（圖4c），各個階段總體呈上升運(yùn)動。在初生階段，上升運(yùn)動最大值出現(xiàn)在800 hPa附近，達(dá)到-1.6 Pa·s-1，然后隨高度向上迅速減小，在500 hPa 減弱至0 Pa·s-1，隨后再次隨高度增大并減小。在增長階段和成熟階段，900～250 hPa 層始終表現(xiàn)為上升運(yùn)動，增長階段的MCS 在600～300 hPa 基本維持在-0.6 Pa·s-1，成熟階段的MCS 在此層上升速度更大，達(dá)到-1.0 Pa·s-1，說明上升運(yùn)動隨著MCS的發(fā)展存在顯著增強(qiáng)。消亡階段MCS 的垂直速度特征與初生階段類似，不過低層的上升運(yùn)動相較初生階段更弱，并且在700～400 hPa 附近時，垂直速度為正值，說明MCS 減弱消散后，上升運(yùn)動迅速減弱并且在中層出現(xiàn)下沉氣流。

圖4 MCS 各個階段的物理量變化

3 MCS 演變的成因分析

3.1 “北槽南渦”的環(huán)流形勢分析

有利的環(huán)流條件對MCS 發(fā)生發(fā)展至關(guān)重要，在暴雨開始前，20 日08 時，500 hPa 上青藏高原東部有一低渦環(huán)流，是初生的高原渦，從中高緯度地區(qū)的內(nèi)蒙古北部至河套附近有近似橫槽的西風(fēng)槽活動，此時西太平洋副熱帶高壓588 dagpm 線位于100°E附近，到20 日20 時，500 hPa“北槽南渦”的環(huán)流形勢維持，受高原地形影響和高空槽引導(dǎo)作用［14］，高原渦東移南壓，低渦中心位于西藏與四川交界處德格以南，恰位于西風(fēng)槽底部。21 日，西太平洋副熱帶高壓顯著增強(qiáng)，“北槽南渦” 的環(huán)流形勢整體東移，500 hPa 西風(fēng)槽經(jīng)向度加大，槽底向南發(fā)展，高原渦也隨之南移，21 日08 時，700 hPa 上低渦南側(cè)為強(qiáng)盛的西南急流，急流核位于滇黔桂交界處北側(cè)，急流核風(fēng)速值超過18 m·s-1，寬廣的西南急流將為低渦東側(cè)輸送充足的水汽和不穩(wěn)定能量。21 日20 時，低渦中心南壓至貴州西南部，700 hPa 上西南急流維持，急流核南移至廣西中南部，急流核風(fēng)速值略有減小，但仍大于15 m·s-1。850 hPa 上，低渦東側(cè)有切變線，切變兩側(cè)偏南偏北氣流都較強(qiáng)，造成很強(qiáng)的輻合抬升作用，該切變線即誘發(fā)此次過程中MCS 的重要系統(tǒng)。低渦南側(cè)存在較強(qiáng)西南風(fēng)，風(fēng)速大值中心位于云南、廣西交界處，風(fēng)速值同樣達(dá)到15m·s-1，西南風(fēng)在湘黔桂三省交界處存在明顯的風(fēng)速輻合，說明有源源不斷的暖濕空氣輸送至切變線以南地區(qū)。隨著低渦和切變線的東移，加上前期充足的水汽和能量供應(yīng)，MCS 東移發(fā)展，22 日凌晨，地面冷空氣快速南下影響桂林，02 時至08 時，桂林站氣溫從29 ℃降至19.9 ℃，在冷空氣南下過程中，05 時地面形成中尺度輻合線，輻合抬升作用使得MCS 明顯加強(qiáng)，造成了桂林的大暴雨。

可見，在“北槽南渦”的環(huán)流形勢下，前期西南急流提供充足的水汽和能量，高原低渦東移及其切變線誘生MCS，在地面冷空氣和輻合線的影響下，MCS強(qiáng)烈發(fā)展，在桂林造成此次極端短時強(qiáng)降水。

3.2 水汽條件分析

中尺度對流系統(tǒng)的發(fā)展不僅是動力作用的結(jié)果，熱力條件和水汽條件在其發(fā)展演變過程中也非常重要［15-16］。圖5 選取懷化通道站、桂林雁山站、永州江永站三個站點(diǎn)的GPS 大氣可降水量探測數(shù)據(jù)對誘發(fā)此次短時強(qiáng)降水的MCS 的水汽條件進(jìn)行分析。伍志方等［17］在研究中指出，當(dāng)大氣可降水量（PW）達(dá)到60 mm，接近我國短時強(qiáng)降水發(fā)生的充分條件。鄭永光等［18］指出，大氣可降水量在70 mm 以上是大氣中非常極端的水汽條件。

圖5 21 日16 時至22 日12 時桂林上空GPS大氣可降水量隨時間變化（單位：mm）

采用懷化通道站的GPS 大氣可降水量探測器的數(shù)據(jù)代表桂林北部即上游地區(qū)的大氣可降水量，分析發(fā)現(xiàn)，MCS 的初生階段正位于桂林北面懷化、邵陽南部，對應(yīng)懷化通道站點(diǎn)上空出現(xiàn)大于55 mm的大值區(qū)，隨著MCS 的東南移動和迅速發(fā)展，05 時左右開始影響桂林市區(qū)，位于市區(qū)內(nèi)的雁山站大氣可降水量在22 日06 時達(dá)到峰值，并且在22 日06時至08 時超過60 mm，與強(qiáng)降水發(fā)生時間對應(yīng)，符合文獻(xiàn)中出現(xiàn)短時強(qiáng)降水的充分條件。永州江永站位于桂林東側(cè)，相當(dāng)于MCS 移動的下游地區(qū)，該站大氣可降水量隨時間變化曲線和雁山站基本一致，但是大氣可降水量峰值基本低于60 mm，說明MCS東部的水汽條件不如中心區(qū)域，再加上尺度較小，東移減弱明顯，因此僅在桂林市區(qū)內(nèi)造成雨強(qiáng)較大的短時強(qiáng)降水，雖然個別站點(diǎn)小時雨強(qiáng)超過160 mm具備一定的極端性，但是極端短時強(qiáng)降水發(fā)生的范圍不大，考慮可能是由于桂林及周邊范圍內(nèi)大氣可降水量沒有超過70 mm 有關(guān)。

暴雨過程發(fā)生前及過程期間桂林上空一直維持比較強(qiáng)的偏南氣流，低空西南風(fēng)基本維持在15 m·s-1。圖6 是21 日16 時至22 日12 時桂林上空比濕與風(fēng)場的時間-高度演變，強(qiáng)降水發(fā)生前期間900 hPa 以下比濕達(dá)到18 g·kg-1以上，在21 日17 時至21 時甚至超過了20 g·kg-1，為低層比濕大值區(qū)峰值，比大氣可降水量峰值出現(xiàn)的時間提前大約8h，說明超低空急流在此次強(qiáng)降水過程中的作用主要是在暴雨發(fā)生前提供了充足的水汽，低空和超低空的西南風(fēng)持續(xù)將暖濕空氣輸送到桂林上空。

圖6 21 日16 時至22 日10 時桂林上空比濕與風(fēng)場時間－高度變化（等值線及陰影為比濕場，單位：g·kg－1；黑色風(fēng)向桿為風(fēng)場，單位：m·s－1）

3.3 不穩(wěn)定條件分析

利用探空站資料分析MCS 生成的環(huán)境，選取桂林站5 月21 日08 時、20 時和22 日08 時的探空資料分析MCS 發(fā)展演變過程中的環(huán)境條件變化（表3）。

表3 5 月21 日08 時至22 日08 時桂林探空站物理量

MCS 生成前期（21 日08 時和20 時），桂林上空存在正對流有效位能（CAPE＞0），但也存在一定的對流抑制能量（CIN），對流抑制能量的存在，使得不穩(wěn)定大氣不容易發(fā)生對流活動。21 日20 時，對流不穩(wěn)定能量相較12 h 前迅速增大，達(dá)到2 000 J·kg-1以上，在高能不穩(wěn)定的狀態(tài)下，無需太強(qiáng)的動力強(qiáng)迫即可觸發(fā)對流，而對流抑制能量略有減小，這種變化說明暴雨發(fā)生前存在大量的能量聚集，大氣不穩(wěn)定度增大，引起對流活動發(fā)生。熱力狀態(tài)顯示，暴雨發(fā)生前，K 指數(shù)在36 ℃，表明大氣已處于熱力不穩(wěn)定。探空站的自由對流高度降低，抬升凝結(jié)高度升高。從地面抬升指數(shù)來看，在暴雨前期和暴雨臨近時為負(fù)，表示桂林站附近處于有利的抬升環(huán)境中。

4 結(jié)論與討論

（1）桂林“5·22”大暴雨過程主要以短時強(qiáng)降水為主，具有降水時段集中、強(qiáng)度大、局地性強(qiáng)等特點(diǎn)，強(qiáng)降水落區(qū)集中在桂林市區(qū)，多個站點(diǎn)1、3、12、24 h雨量打破歷史極值，說明此次過程具有一定的極端性。強(qiáng)降水集中時段在5 月22 日凌晨，與對流云團(tuán)的強(qiáng)烈組織發(fā)展階段基本一致。

（2）5 月22 日過程中的MCS 屬于MβECS，其演變主要為準(zhǔn)孤立發(fā)展。在“北槽南渦”的環(huán)流背景下，前期強(qiáng)盛的西南急流提供充足的水汽和能量，高原低渦東移及其切變線使得MCS 在湘黔交界處生成并東移發(fā)展，后期地面冷空氣的侵入形成中尺度輻合線，在強(qiáng)動力抬升作用下，MCS 強(qiáng)烈發(fā)展，逐漸演變成為一個致密的近圓形結(jié)構(gòu)幾乎覆蓋整個桂林，其對應(yīng)的降水回波強(qiáng)度強(qiáng)，伸展高度較高，質(zhì)心低，降水效率高，垂直累積液態(tài)水含量在10 kg·m-2以上。原本東北-西南向的強(qiáng)回波帶由于轉(zhuǎn)向作用導(dǎo)致桂林市區(qū)長時間處于強(qiáng)反射率因子回波影響下，強(qiáng)回波柱一直停留在桂林市區(qū)上空，使得此次過程的小時雨強(qiáng)和累積雨量很大。

（3）演變過程中MCS 垂直結(jié)構(gòu)變化不大，低層渦度為正、高層渦度為負(fù)，低層散度為負(fù)、高層散度為正，垂直上升速度較大，特別是在增長階段和成熟階段，900～250 hPa 層始終表現(xiàn)為很強(qiáng)的上升運(yùn)動，這種垂直結(jié)構(gòu)特征可能是MCS 發(fā)展維持的動力因素，亦是產(chǎn)生強(qiáng)降水的重要機(jī)制之一。水汽條件和熱力條件方面，由于低渦南側(cè)強(qiáng)盛的西南急流，急流核風(fēng)速值超過18 m·s-1，為MCS 的前期發(fā)展輸送充足的水汽和不穩(wěn)定能量。MCS 發(fā)展前期，桂林探空站的CAPE 值迅速增大至2 000 J·kg-1以上，在高能不穩(wěn)定的狀態(tài)下，極易觸發(fā)對流。地面抬升指數(shù)基本為負(fù)，表示桂林站附近處于有利的抬升環(huán)境中。GPS 大氣可降水量探測數(shù)據(jù)顯示，桂林的大氣可降水量在22 日06 時達(dá)到峰值，超過60 mm，與強(qiáng)降水發(fā)生時間對應(yīng)。

目前模式和預(yù)報(bào)員對于MCS 的演變發(fā)展預(yù)報(bào)存在較大困難，本文也僅分析了一次低渦切變影響下MCS 的演變特征及其對短時強(qiáng)降水的影響，通過總結(jié)不同類型的MCS 在發(fā)展過程中的特點(diǎn)，可以更好地指導(dǎo)短臨預(yù)報(bào)中由MCS 引發(fā)的強(qiáng)對流天氣的預(yù)報(bào)。注意加強(qiáng)對T-lnP 圖和GPS 水汽探測的分析，強(qiáng)的熱力不穩(wěn)定和極端的水汽條件只需一點(diǎn)動力觸發(fā)就可產(chǎn)生強(qiáng)降水。地面中尺度輻合線和中尺度輻合中心是對流單體觸發(fā)和快速增長的重要系統(tǒng)，在前期大尺度環(huán)流形勢能夠提供較好水汽條件和熱力條件時，注意分析實(shí)況中尺度環(huán)境場和中尺度模式地面風(fēng)場。通過對大量類似個例的總結(jié)分析，加強(qiáng)由MCS 引發(fā)的局地暴雨的預(yù)報(bào)著眼點(diǎn)和預(yù)報(bào)思路的研究以及短臨的監(jiān)測與預(yù)警，進(jìn)一步提高此類暴雨的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。