影響安徽致暴江淮氣旋統(tǒng)計(jì)分析

2011影響安徽致暴江淮氣旋統(tǒng)計(jì)分析

吳照憲吳晶晶盧雄偉王惠劉玉林(1池州市氣象局，安徽池州247000;2青陽(yáng)縣氣象局,安徽青陽(yáng)242800)引言江淮氣旋是指發(fā)生在長(zhǎng)江中下游和淮河流域(28°～35°N、111°～125°E)、生命史在12h以上的、具有明顯冷、暖鋒結(jié)構(gòu)的低值系統(tǒng)[1],也是造成江淮地區(qū)暴雨的重要天氣系統(tǒng)。對(duì)江淮氣旋個(gè)例診斷與分析發(fā)現(xiàn),其氣旋性環(huán)流和氣旋性渦度在對(duì)流層中層的700hPa附近最強(qiáng)[2],具有垂直環(huán)流圈[3],隨鋒區(qū)向北傾斜[4],中空西部冷輸送帶和中低層暖濕空氣的疊加,有利于位勢(shì)不穩(wěn)度的增加[5],在發(fā)展階段,700hPa層以下的溫壓場(chǎng)的斜壓結(jié)構(gòu)是氣旋發(fā)展的重要因素[6];其暴雨過(guò)程及降水落區(qū)與氣旋前(后)部暖(冷)式切變、地形、冷暖氣團(tuán)的相互作用等因素密切相關(guān)[7-11]。高空輻散場(chǎng)引起的對(duì)流層低層減壓及低層強(qiáng)盛的暖濕氣流引起的上升運(yùn)動(dòng)均可導(dǎo)致江淮氣旋最初的形成,降水和氣旋發(fā)展期間可以建立類(lèi)似“CISK”的正反饋機(jī)制,說(shuō)明了江淮氣旋的發(fā)展在環(huán)流背景及啟動(dòng)機(jī)制方面具有多樣性[12]。在對(duì)江淮氣旋個(gè)例主觀識(shí)別與統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上,1980s,江蘇省氣象局[1]對(duì)1961—1980年春季和初夏江淮氣旋進(jìn)行研究,提出其概念,給出其判斷標(biāo)準(zhǔn),并將其起始場(chǎng)劃分為高壓脊型、北槽南渦型和暖切變型三類(lèi),探討其發(fā)生和發(fā)展的預(yù)報(bào)指標(biāo),為后來(lái)的研究奠定了基礎(chǔ)。魏建蘇等[13]對(duì)1961—2009年江淮氣旋分析后指出,江淮氣旋源地主要集中在大別山及其東北側(cè)、淮河上游及蘇皖浙交界處、鄱陽(yáng)湖等區(qū)域;其生成強(qiáng)度有上升趨勢(shì),平均路徑有3條,分別為西北東移、偏南東移和偏北東移,并有明顯的季節(jié)性變化。近年來(lái),江淮氣旋的客觀識(shí)別與研究越來(lái)越多。王艷玲等[14]利用氣旋客觀識(shí)別方法統(tǒng)計(jì)表明,1980s—1990s江淮氣旋活動(dòng)頻數(shù)偏少,強(qiáng)度偏弱;21世紀(jì)初期10a間氣旋活動(dòng)頻數(shù)偏多,強(qiáng)度偏強(qiáng),氣旋活動(dòng)頻數(shù)多發(fā)年與少發(fā)年500hPa出現(xiàn)穩(wěn)定的長(zhǎng)波環(huán)流結(jié)構(gòu)存在顯著差異。周越等[15]運(yùn)用氣旋的客觀判定與追蹤算法,指出1979—2010年江淮氣旋春季最活躍,其中5月發(fā)生次數(shù)最多;受地形和下墊面等影響,江淮氣旋生成的源地主要位于洞庭湖、鄱陽(yáng)湖地區(qū)和大別山東北側(cè)等。黃文彥等[16]使用改進(jìn)的溫帶氣旋識(shí)別和追蹤方法,統(tǒng)計(jì)分析了近40a夏季影響江蘇致暴江淮氣旋路徑、落區(qū)等,并把江淮氣旋主觀劃分為偏西氣流和低槽兩類(lèi)天氣型等。然而,江淮氣旋環(huán)流背景客觀分型依然較少，安徽雖然受江淮氣旋影響較大,但針對(duì)性研究卻僅限一些典型個(gè)例[17-18]。本文試圖通過(guò)江淮氣旋的客觀識(shí)別和天氣背景客觀天氣分型,分析影響安徽致暴江淮氣旋的大氣環(huán)流特征及其主要降水落區(qū),以供參考。1資料與方法1.1資料通過(guò)“全國(guó)綜合氣象信息共享平臺(tái)”(ChinaIntegratedMeteorologicalInformationServiceSystem,CIMISS)下載的安徽省2011—2019年地面國(guó)家觀測(cè)站逐小時(shí)降水資料,按氣候界限值及年、日、小時(shí)降水量空間及時(shí)間一致性原則,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制[19-20],并利用逐6min的雷達(dá)反射率資料定性對(duì)比驗(yàn)證每次氣旋降水過(guò)程及暴雨站點(diǎn)。利用2011—2019年歐洲第五代ECMWF(EuropeanCentreforMedium-RangeWeatherForecasts)全球氣候大氣再分析資料(水平分辨率為0.25°×0.25°;時(shí)間分辨率為1h;高空分為1000、925、850、700、600、500、400、300、200及100hPa共10層的位勢(shì)高度、溫度、風(fēng)向風(fēng)速、比濕、相對(duì)濕度等要素場(chǎng)；地面包括海平面氣壓、溫度等要素場(chǎng);網(wǎng)址:https：∥cds.climate.copernicus.eu/),用于影響安徽致暴江淮氣旋大氣環(huán)流分型和環(huán)流場(chǎng)特征分析等。1.2江淮氣旋定義與識(shí)別方法根據(jù)以上江淮氣旋的定義[1],第一次出現(xiàn)具有明顯的冷、暖鋒結(jié)構(gòu)的氣旋或氣旋波,稱(chēng)為江淮氣旋發(fā)生。采用ERA5海平面氣壓場(chǎng)(水平分辨率0.25°×0.25°;時(shí)間分辨率6h,即將每日00、06、12、18時(shí)(世界時(shí),下同)設(shè)定為江淮氣旋生消時(shí)間點(diǎn),下同)資料,利用改進(jìn)的溫帶氣旋客觀識(shí)別和追蹤方法[21],首先使用九點(diǎn)最低氣壓法確定氣旋中心,再基于氣旋最外圍閉合等值線識(shí)別確定氣旋范圍,通過(guò)氣旋的識(shí)別,再進(jìn)行相鄰時(shí)次氣旋的追蹤,識(shí)別所有可能影響安徽的氣旋。該方法對(duì)于氣旋及氣旋分裂和合并、短周期的強(qiáng)風(fēng)暴、多中心氣旋等識(shí)別度高達(dá)98%以上。在此基礎(chǔ)上,參考周越等[15]關(guān)于江淮氣旋環(huán)流中心和閉合等壓線、溫度梯度(即冷暖鋒區(qū))等定量標(biāo)準(zhǔn),判斷與識(shí)別影響安徽的江淮氣旋個(gè)例。1.3致暴江淮氣旋個(gè)例挑選按上節(jié)方法共識(shí)別出132個(gè)影響安徽的江淮氣旋個(gè)例,從歷史致災(zāi)的角度,滿(mǎn)足安徽境內(nèi)5個(gè)國(guó)家基本觀測(cè)站過(guò)程雨量50mm以上,其中至少一個(gè)觀測(cè)站過(guò)程降水量超過(guò)100mm的條件,共有25個(gè)影響安徽致暴江淮氣旋個(gè)例(表1),其中,最長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間達(dá)78h,最大小時(shí)雨強(qiáng)90.4mm。滿(mǎn)足條件的江淮氣旋主要出現(xiàn)在4—8月,約占同期所有影響安徽江淮氣旋數(shù)的18.9%,年均2.8次,與近年來(lái)影響江蘇省的致暴江淮氣旋年均次數(shù)基本一致[16]。當(dāng)某個(gè)江淮氣旋影響安徽過(guò)程中,站點(diǎn)過(guò)程累積降水量達(dá)到50mm以上,則判斷該站點(diǎn)受到一次江淮氣旋的影響。表12011—2019年影響安徽致暴江淮氣旋一覽1.4江淮氣旋環(huán)流場(chǎng)分型法分型法就是將環(huán)流特征相似的樣本場(chǎng)聚類(lèi),目前多采用客觀分型法[22-25]。本文采用斜旋轉(zhuǎn)T模態(tài)主成分分析法[26](簡(jiǎn)稱(chēng)TPCA),該方法按時(shí)間序列對(duì)網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析,建立每個(gè)時(shí)間網(wǎng)格點(diǎn)的主成分類(lèi)型,其中輸入數(shù)據(jù)的列表示時(shí)間序列,行對(duì)應(yīng)于網(wǎng)格點(diǎn),對(duì)預(yù)定類(lèi)型的再現(xiàn)、時(shí)間和空間穩(wěn)定性,以及對(duì)預(yù)設(shè)參數(shù)的依賴(lài)性等方面表現(xiàn)較好。目前,TPCA方法已經(jīng)在“歐洲地區(qū)天氣模型分類(lèi)協(xié)調(diào)與應(yīng)用”方案(簡(jiǎn)稱(chēng):COST733)中被發(fā)展為軟件“cost733class-1.2”(http:∥cost733.geo.uniaugsburg.de)[27]。為了研究影響安徽致暴江淮氣旋的不同環(huán)流形態(tài)特征,根據(jù)一些個(gè)例診斷結(jié)果和預(yù)報(bào)員經(jīng)驗(yàn),江淮氣旋影響系統(tǒng)和環(huán)流特征在700hPa反映較好[1,4],故本文嘗試?yán)肨PCA對(duì)25個(gè)致暴江淮氣旋天氣個(gè)例,取江淮氣旋生消時(shí)間點(diǎn)(分別為00、06、12、18時(shí)4個(gè)時(shí)次)ERA5再分析資料700hPa位勢(shì)高度場(chǎng)和溫度場(chǎng)(空間范圍:25°～40°N、110°～125°E),進(jìn)行多要素大氣環(huán)流場(chǎng)分型,共分得4種環(huán)流型。TPCA客觀分型結(jié)果(如圖3中SP1、SP2和SP3型)與江蘇省氣象局關(guān)于江淮氣旋的主觀天氣分型結(jié)果[1]較為接近,能很好地呈現(xiàn)江淮氣旋的發(fā)生、發(fā)展的環(huán)流背景場(chǎng)特征。圖3利用2011—2019年影響安徽致暴江淮氣旋700hPa位勢(shì)高度(陰影，單位：gpm)和溫度(紅實(shí)線，單位：℃)，劃分4種天氣背景類(lèi)型(風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)標(biāo)，單位:m·s-1，長(zhǎng)桿為5m·s-1)，綠色箭矢表示顯著氣流，橙色實(shí)線表示槽線或切變線)2影響安徽致暴江淮氣旋氣候特征2.1江淮氣旋的路徑根據(jù)表1選擇影響安徽致暴江淮氣旋,按地面氣旋中心點(diǎn)從開(kāi)始至結(jié)束(或移出江淮區(qū)域),繪制江淮氣旋的路徑,用不同顏色標(biāo)識(shí)不同江淮氣旋,如圖1所示。同時(shí),對(duì)氣旋中心位置經(jīng)度≤0.25°范圍內(nèi)的所有江淮氣旋按緯度進(jìn)行平均,并以2個(gè)經(jīng)度距離進(jìn)行滑動(dòng)平均,繪制江淮氣旋的滑動(dòng)平均路徑(圖1粗陰影線)。圖12011—2019年影響安徽致暴江淮氣旋的路徑(細(xì)實(shí)線,*起始點(diǎn),·結(jié)束點(diǎn))和滑動(dòng)平均路徑(粗陰影線)從影響安徽致暴江淮氣旋起源地看,有湖北、安徽、湖南、江西、河南等地區(qū),其中湖北、湖南均為9個(gè)個(gè)例,占比最多為36.0%,河南4個(gè)個(gè)例,占16.0%,江西1個(gè)個(gè)例,占4.0%,安徽江淮之間生成的江淮氣旋有2個(gè),占8.0%。從影響安徽致暴江淮氣旋移動(dòng)路徑看,淮河流域附近生成的江淮氣旋容易出現(xiàn)西北—東南路徑走向,其中第21號(hào)江淮氣旋基本是自北向南走向。西南方向(湖南、湖北境內(nèi))起源的江淮氣旋一般開(kāi)始向東北方向移動(dòng),進(jìn)入安徽境內(nèi),出現(xiàn)向東移動(dòng),入海前又出現(xiàn)向東北移動(dòng)。從影響安徽致暴江淮氣旋滑動(dòng)平均路徑可以發(fā)現(xiàn),江淮氣旋滑動(dòng)平均起源位置位于湖北與湖南交界處,向東北移動(dòng)經(jīng)大別山進(jìn)入安徽境內(nèi),繼而向東偏東南方向移動(dòng),在皖蘇浙交界處移出安徽后轉(zhuǎn)向東北方向移動(dòng)。江淮氣旋的中心位置及移動(dòng)路徑,直接影響著降水落區(qū)的分布。2.2江淮氣旋雨區(qū)分布按1.3節(jié)挑選的25個(gè)江淮氣旋個(gè)例,從江淮氣旋起始時(shí)間至結(jié)束時(shí)間內(nèi)在安徽境內(nèi)產(chǎn)生的逐時(shí)降水進(jìn)行累加,并取9a平均,得到2011—2019年影響安徽致暴江淮氣旋的平均降水分布(圖2a)。圖22011—2019年影響安徽省致暴江淮氣旋年均降水量(a)及站點(diǎn)過(guò)程降水量≥50mm頻次(b)2011—2019年安徽省致暴江淮氣旋年均降水量總體是自北向南遞增,江淮之間中部至淮北地區(qū),年均降水量在110.0mm以下,而長(zhǎng)江流域至皖南地區(qū)年均降水量基本在110.0mm以上,主雨帶位于大別山南麓至皖南山區(qū)一線,年均降水量在170.0mm以上,其中大的降水中心位于皖南山區(qū)的黃山站(站號(hào):58437,海拔1840.4m)和大別山區(qū)的天柱山站(站號(hào):58112,海拔968.2m),均為高山站,年均降水量分別為250.3mm和216.8mm。2011—2019年安徽省致暴江淮氣旋年均降水量與1981—2010年4—8月的30a整編平均降水量進(jìn)行顯著性檢驗(yàn),計(jì)算的F值為101.8,查詢(xún)F統(tǒng)計(jì)表知,在顯著水平α=0.05時(shí)Fα為1.47,即二者有顯著差異,表明江淮氣旋的合成降水場(chǎng)與氣候平均態(tài)存在顯著不同,說(shuō)明江淮氣旋對(duì)安徽的降水分布影響是顯著的。比較江淮氣旋滑動(dòng)平均路徑和主雨帶分布,可以看出,兩者相對(duì)位置在安徽境內(nèi)對(duì)應(yīng)比較好,主雨帶位于江淮氣旋滑動(dòng)平均路徑的東南偏南一側(cè),這可能與江淮氣旋中心東南側(cè)的低空急流和水汽輸送密切相關(guān)。高山站出現(xiàn)大的降水中心,應(yīng)與高海拔山體對(duì)江淮氣旋渦旋氣流抬升有一定的關(guān)聯(lián)。統(tǒng)計(jì)安徽2011—2019年各國(guó)家觀測(cè)站點(diǎn)受致暴江淮氣旋影響頻次(圖2b),發(fā)現(xiàn)江淮氣旋影響高頻次區(qū)域依然在大別山和皖南山區(qū)西南側(cè),全省自南向北依次減少,淮北地區(qū)個(gè)別站點(diǎn)9a間僅出現(xiàn)一次。位于大別山的天柱山、皖南山區(qū)的黃山和九華山,江淮氣旋影響頻次高,9a間25個(gè)江淮氣旋個(gè)例分別出現(xiàn)15、17和15次,說(shuō)明60%以上的江淮氣旋對(duì)大別山、皖南山區(qū)有明顯的影響。也可以看出,山體抬升對(duì)江淮氣旋的發(fā)展和降水影響非常明顯。3致暴江淮氣旋環(huán)流場(chǎng)3.1環(huán)流場(chǎng)分型結(jié)果江淮氣旋按其定義要求至少持續(xù)12h以上,在具體的天氣個(gè)例中,有些江淮氣旋持續(xù)時(shí)間往往超過(guò)48h,甚至更長(zhǎng)時(shí)間。在江淮氣旋生消、移動(dòng)、變化的過(guò)程中,大氣環(huán)流場(chǎng)或背景場(chǎng)難免發(fā)生調(diào)整和變化,對(duì)江淮氣旋的影響也將不同。按氣旋生消時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行TPCA多要素客觀天氣環(huán)流分型,得出四個(gè)天氣環(huán)流場(chǎng)模型,按主要影響天氣系統(tǒng),分別劃分為高壓脊型(SP1型，圖3a)、高空槽型(SP2型，圖3b)、暖式切變型(SP3型，圖3c)和靜止鋒型(SP4型，圖3d)。其中,SP1型,安徽以西有一高壓脊,高壓脊東側(cè)有顯著的經(jīng)向環(huán)流,引導(dǎo)中高層干冷空氣南侵;SP2型,安徽受東北—西南向高空槽影響,槽前有暖濕氣流,槽后有冷平流,冷暖氣團(tuán)匯合于安徽江淮流域;SP3型,低渦位于安徽以西河南境內(nèi),強(qiáng)盛的西南暖濕氣流經(jīng)大別山區(qū)向東北方輸送;SP4型,安徽江淮流域?yàn)闁|西向切變線,安徽北部受偏東氣流影響。按TPCA環(huán)流分型結(jié)果,可以確定江淮氣旋過(guò)程各生消時(shí)間點(diǎn)的環(huán)流類(lèi)型。按生消時(shí)間點(diǎn)前后3h共6h累積降水量,統(tǒng)計(jì)該江淮氣旋過(guò)程各環(huán)流型的累積雨量,以最大累積降水量確定該江淮氣旋致暴環(huán)流類(lèi)型(表1),其中,SP1型出現(xiàn)10次致暴過(guò)程,占40%;SP2型出現(xiàn)9次,占36%;SP3型出現(xiàn)5次,占20%;SP4型最少,僅出現(xiàn)1例,故該型忽略,不予討論。3.2三種環(huán)流型江淮氣旋雨區(qū)分布從影響安徽致暴江淮氣旋三種環(huán)流型年平均累積降水量(圖4),可以看出,SP1型江淮氣旋降水分布主要集中在皖南山區(qū)(圖4a),年平均降水量基本在70mm以上,可能受山體的抬升作用,黃山、九華山年平均降水量達(dá)90mm以上。從皖南山區(qū)至淮河以北地區(qū),年均降水量逐漸減小,特別是淮北地區(qū)年均降水量?jī)H10mm左右。該環(huán)流型江淮氣旋最大小時(shí)雨強(qiáng)90.4mm·h-1,位于皖南山區(qū)的石臺(tái)站,也是2011—2019年致暴江淮氣旋國(guó)家站最大雨強(qiáng)。SP2型環(huán)流型江淮氣旋雨區(qū)分布與SP1型不同(圖4b),雨區(qū)主要集中在安徽長(zhǎng)江一線,年平均降水量≥50mm。天柱山、黃山高山站出現(xiàn)70mm以上的降水中心?；春恿饔蚣捌湟员蹦昃邓恳财?淮北地區(qū)僅10mm左右。SP3型環(huán)流型雨區(qū)分布與SP1、SP2型也存在較明顯差異,年均降水中心位于大別山區(qū)(圖4c),年均降水量≥50mm。同樣,天柱山高山站最大降水量達(dá)到85mm,黃山站在皖南山區(qū)也有一個(gè)小的雨量中心,達(dá)60mm。圖42011—2019年三種環(huán)流型江淮氣旋年平均降水分布(單位：mm)為了檢驗(yàn)SP1、SP2、SP3型平均降水量與25次江淮氣旋平均降水量分布的差異,計(jì)算得到F分別為39.9、57.1、63.4,在顯著水平α=0.05時(shí)Fα為1.47,即三種形態(tài)降水分布與江淮氣旋平均降水分布有顯著差異,說(shuō)明分型結(jié)果是可以接受的。3.3主要天氣型環(huán)流特征江淮氣旋不同的天氣類(lèi)型,其影響區(qū)域和降水分布,尤其雨量中心有很大的差異。同時(shí)也發(fā)現(xiàn),江淮氣旋影響的高海拔地區(qū)累積降水量明顯較大,可見(jiàn)山體抬升對(duì)江淮氣旋的影響非常明顯。江淮氣旋影響安徽的這些特點(diǎn),可能與大氣環(huán)流、水汽輸送與輻合、高層干侵入等因素有著密切關(guān)系。為更好呈現(xiàn)致暴江淮氣旋對(duì)安徽的影響,選擇致暴江淮氣旋影響安徽的時(shí)間段內(nèi),采用ERA5再分析資料,按環(huán)流分型對(duì)高空要素場(chǎng)分別進(jìn)行疊加,并求平均值,討論致暴江淮氣旋各分型環(huán)流場(chǎng)特征等。3.3.1高壓脊型(SP1型)如圖5a所示,500hPa位勢(shì)高度西高東低,安徽以西為高壓脊,高壓脊東側(cè)有顯著的向南經(jīng)向環(huán)流,引導(dǎo)中高層干冷空氣南侵,江淮氣旋一般偏南東移(圖1)。在此天氣環(huán)流背景下,850hPa從東北到山東半島有一冷舌(假相當(dāng)位溫336K)北伸至江淮南部(圖5b),皖南地區(qū)整層水汽通量達(dá)到550kg·m-1·s-1以上,可降水量達(dá)55mm左右,皖南地區(qū)在850hPa上表現(xiàn)為高溫高濕的暖濕環(huán)境(圖5b)。經(jīng)過(guò)皖南山區(qū)降水大值區(qū)的垂直剖面上(圖5c),可以看出,皖南山區(qū)的迎風(fēng)坡有較明顯的水汽輻合,最大水汽通量散度位于925hPa,超過(guò)-6.0×10-5g·s-1·hPa-1·cm-2;而高海拔山區(qū)水汽輻合區(qū)在850hPa以上。整個(gè)皖南山區(qū)上空大氣基本為上升運(yùn)動(dòng),上升運(yùn)動(dòng)發(fā)展深厚且高度高,超過(guò)6.0×10-2m·s-1的上升運(yùn)動(dòng)區(qū)域從600hPa一直伸展至200hPa,有利于低層減壓導(dǎo)致大氣輻合,配合充沛的水汽輸送,在皖南山區(qū)形成大的降水中心(圖4a),尤其是高海拔山區(qū)及其迎風(fēng)坡區(qū)域。沿暴雨區(qū)南北向垂直剖面上(圖5d),對(duì)流層底層31°N附近為大的濕度區(qū),與氣旋中心位置一致。氣旋中心對(duì)流層高層200hPa以北有明顯的干區(qū),高層有明顯的干侵入南侵,氣旋中心附近處于中性層結(jié),有利于對(duì)流層高層位渦下傳;而皖南山區(qū)700hPa以下假相當(dāng)位溫達(dá)到342K,暴雨區(qū)上空呈現(xiàn)出大氣層結(jié)不穩(wěn)定。高層干冷、低層暖濕不穩(wěn)定層結(jié)的配置有利于對(duì)流性強(qiáng)降水的產(chǎn)生。圖5江淮氣旋SP1型(a、b)水平大氣平均環(huán)流場(chǎng)：(a)500hPa位勢(shì)高度(等值線，單位：gpm),925hPa風(fēng)場(chǎng)(風(fēng)標(biāo)，長(zhǎng)桿為5m·s-1，加粗表示風(fēng)速大于5m·s-1)和整層水汽通量積分(陰影，單位：kg·m-1·s-1)；(b)850hPa風(fēng)場(chǎng)和整層可降水量(陰影，單位：mm)；(c)為(a)中黑色粗直線位置的垂直剖面，黑色箭矢為平行于剖面的風(fēng)，彩色陰影為水汽通量散度(單位：10-5g·s-1·hPa-1·cm-2)，棕色實(shí)(虛線)等值線為上升(下沉)運(yùn)動(dòng)(單位：10-2m·s-1)；(d)沿117.0°E垂直剖面(黑實(shí)等值線為假相當(dāng)位溫(單位：K)；陰影為相對(duì)濕度(單位：%)；黑色箭矢為垂直剖面風(fēng)；紅實(shí)等值線為位渦(單位：10-6K·m2·kg-1·s-1)；(c、d)黑色陰影為地形3.3.2高空槽型(SP2型)江淮氣旋SP2型(高空槽型)較SP1型不同,500hPa位勢(shì)高度略呈東高西低,安徽淮河以南受高空槽前西南氣流影響(圖6a),江淮氣旋一般向偏東方向移動(dòng)(圖1)。850hPa冷空氣(假相當(dāng)位溫90%),隨高度輻合區(qū)向北傾斜,暴雨區(qū)北側(cè)存在著明顯的相對(duì)濕度和假相當(dāng)位溫的鋒區(qū),可見(jiàn)高空槽型主要表現(xiàn)為低層冷鋒南侵的過(guò)程,與南方暖濕氣流的匯合,導(dǎo)致安徽長(zhǎng)江流域有較大降水發(fā)生,高海拔山區(qū)如大別山站、黃山站降水量同樣表現(xiàn)得相對(duì)明顯(圖4,SP2)。圖6江淮氣旋SP2型(a、b)水平大氣平均環(huán)流場(chǎng),(c)為(a)中黑色粗直線位置的垂直剖面；(d)沿116.5°E垂直剖面,其他同圖53.3.3暖式切變型(SP3型)圖7為暖式切變型(SP3型)大氣水平平均環(huán)流場(chǎng)。該天氣型500hPa安徽以西有一深槽,925、850hPa均有較強(qiáng)的西南氣流經(jīng)大別山區(qū)向東北方輸送,并伴有暖式切變線(圖7a、b)。受西南氣流引導(dǎo),江淮氣旋一般偏北東移(圖1)。850hPa暖濕氣流(假相當(dāng)位溫>342K)伸向大別山區(qū),大氣整層可降水量≥60mm(圖7b),暖濕輸送的強(qiáng)度明顯超過(guò)SP1、SP2型;大別山區(qū)域大氣整層水汽通量550kg·m-1·s-1以上(圖7a),也均較其他天氣環(huán)流型大。沿降水中心南北向垂直剖面上(圖7d),31°N附近整層為高濕區(qū)(相對(duì)濕度≥90%),北方干冷空氣明顯偏弱,這些特點(diǎn)明顯有別于其他環(huán)流型,說(shuō)明SP3型降水屬于暖區(qū)暴雨或強(qiáng)降水類(lèi)型。暖區(qū)一側(cè)中低層有明顯大氣輻合抬升,尤其是迎風(fēng)坡,最大水汽通量散度為-8.0×10-5g·s-1·hPa-1·cm-2(圖7c),925hPa最大上升速度超過(guò)6.0×10-2m·s-1,約為其他環(huán)流型的2倍,具有較高的降水效率。表1也可以看出,SP3型江淮氣旋(編號(hào):6、7、10、22、23號(hào))大暴雨過(guò)程較其他環(huán)流型明顯偏多,雨強(qiáng)也整體偏強(qiáng)。圖7江淮氣旋SP3型(a、b)水平大氣平均環(huán)流場(chǎng),(c)為(a)中黑色粗直線位置的垂直剖面；(d)沿116.5°