江淮区域持续性暴雨过程的水汽源地和输送特征*
孙建华1,2 汪汇洁1,3,4 卫 捷1 齐琳琳4
【摘 要】采用HYSPLIT模式和NCEP/NCAR再分析资料，对中国江淮流域持续性暴雨过程(PHREs)的江南型和江北型过程的水汽源地、输送路径以及干空气路径进行分析。主要结果如下：江南型PHREs的干空气主要通过2条路径进入江淮地区，即源自地中海—欧洲平原的西北路径和来自蒙古高原的东北路径，而江北型PHREs干空气主要有1条路径，即西北路径。干空气是通过对流层中高层的槽脊活动和急流输送至江淮区域。江南型水汽主要由源自印度半岛以南的热带印度洋的西南路径和来自印度尼西亚与中国南海的偏南路径这2条路径输送到江淮流域。江北型的水汽路径有3条，前2条路径与江南型类似，且为主要水汽来源，还有来自西太平洋的东南路径水汽输送。江淮流域的持续性降雨过程中，来自南方的水汽输送主要受索马里越赤道急流、孟加拉湾南部和印度尼西亚群岛附近越赤道气流，以及受西太平洋副热带高压这些系统的影响。
【期刊名称】气象学报 【年(卷),期】2016(074)004 【总页数】14
【关键词】持续性降雨过程， HYSPLIT模式， 水汽源地， 水汽输送
1 引 言
中国是世界上暴雨灾害最多的国家之一，持续性暴雨事件(Persistent Heavy Rainfall Events, PHREs)降雨量大、持续期长，因而经常引发洪涝灾害，对经济和生命财产造成的损失较大。Kunkel等(2013)指出，1895—2010年美国的
持续极端降水事件显著增多，同时，中国东部和西北地区以及印度、马来西亚、菲律宾、韩国等亚洲国家的极端降水事件也有所增多(Duan, et al,2015)。在此气候背景下，PHREs受到越来越多的中外学者的关注。THORPEX国际合作计划将提高2周以内的中期时间尺度上的高影响天气过程的预报作为其主要目标(Shapiro, et al, 2004)。中国是经常遭受持续性强降雨影响的国家之一，尤其近年来频繁发生的特大洪水均是由PHREs引起的，如1998和1999年的长江流域洪涝(陶诗言等, 2001, 2004；赵思雄等, 2004)，1991、2003和2007年的淮河流域洪涝(丁一汇, 1993；张庆云等, 2004；赵思雄等，2007)，2013年夏季中国四川地区也出现了持续强降水，均造成了严重的洪涝灾害(孙建华等，2015)。
PHREs作为一种高影响的强降水事件，其降水强度大、持续时间长且落区稳定，形成此类过程必然需要有充沛且持续稳定的水汽输送和相应的冷空气配合。谢义炳等(1959)和Murakami(1959)指出，中国夏季降水主要有太平洋南部和印度低压东南部两个水汽源地。之后，有很多研究也针对中国南方降雨的水汽源地进行了分析，都认为孟加拉湾和中国南海的西南风水汽输送是中国夏季强降水发生的重要条件(Tao, et al，1987；Simmonds, et al，1999；Ninomiya, et al，1999；丁一汇等，2003;苗长明等，2015)。上述有关水汽输送及来源的研究大多基于欧拉方法，而欧拉方法无法定量区分各水汽来源对降水的贡献。江志红等(2013)利用HYSPLIT拉格朗日轨迹模式对1980—2009年江淮梅雨水汽输送特征进行定量分析，认为梅雨偏多年来自孟加拉湾—中国南海的水汽输送较多，而梅雨偏少年来自太平洋和印度洋的水汽输送较多。杨浩等(2014)探讨了江淮梅雨和淮北雨季平均水汽来源及源地贡献的相对独立性。陈斌等
(2011)通过FLEXPART模式对2007年7月中下旬中国东部极端降水做分析，指出阿拉伯海、印度半岛、孟加拉湾、中南半岛的缅甸以及中国西南部的川滇地区是极端降水的主要水汽蒸发源区，其中陆地蒸发对水汽贡献相对重要。以上的研究都是针对月、季尺度强降水的水汽输送进行研究，目前还没有从持续性的天气过程出发，对PHREs水汽输送的合成特征开展研究。此外，对于冷空气源地和移动路径的分析研究也需要借助于拉格朗日方法。
汪汇洁等(2014)利用中国站点日降水资料对1981—2011年中国南方地区区域PHREs进行了分类研究，该研究把站点日降水资料插值到0.25°×0.25°经纬度网格，将江淮区域PHREs定义为：连续不少于5 d不小于10个格点出现≥50 mm的降水，且相邻2 d雨带重合率CRB≥20%(中间允许1 d中断)。最后，将非台风影响的江淮区域(26°—35°N，112°—122.5°E)PHREs分为江南型(主雨带在长江以南)、江北型(主雨带在长江以北)和沿江型(主雨带在长江沿江地区)。江南型和江北型个例发生时间见表1，发生位置见图1。由于沿江型个例环流的共同特征不显著(汪汇洁等，2014)，文中将采用HYSPLIT轨迹模式对江淮流域PHREs的江南型和江北型的水汽源地、输送路径以及干空气源地展开分析。
2 资料和方法
在对水汽源地和水汽通道的分析中，采用美国NOAA空气资源实验室开发的轨迹模式HYSPLIT V4.9 (Draxler, et al，1998)，该模式平流和扩散计算采用拉格朗日方法，通常用于跟踪气流所携带粒子的运动轨迹。最终的位置P(t+Δt)由初始位置P(t)和第一猜测位置P′(t+Δt)插值的平均速率经式(1)和(2)计算得到。 (1)
江淮区域持续性暴雨过程的水汽源地和输送特征
