[科普中国]-中尺度雨团

中尺度雨团是由一些小尺度（直径为几公里）的对流性降水细胞所组成的雨团。一次暴雨过程往往是几个甚至几十个中尺度雨团活动的结果，总降雨量往往很大。

概念在一次较大范围的强降水区中，可能镶嵌有α尺度雨带(通称中尺度雨带)，中尺度雨带中含有中β尺度雨团(通称中尺度雨团)。一次暴雨过程中，可能出现两条或两条以上的中尺度雨带及多个中尺度雨团活动，它们是造成暴雨天气的重要成员。中尺度雨团有如下基本特征：

（1）水平尺度小，通常不超过200km。

（2）生命期短，一般在10小时以内。

（3）低空辐合强，对流层低层水平散度量级达10-4s-1。

（4）多次发生，一次强降水过程中可出现多个中尺度雨团。

（5）降水强度大，1小时降水量可达50mm以上。

（6）两种动态：移动性和准静止性。多数中尺度雨团是移动性的。

一次区域性暴雨过程的中尺度雨团特征分析中尺度雨团是暴雨中尺度系统的一种，是由10km左右的降水单体组成的。2007年7月18日9:00至19日10:00，受副高边缘西南暖湿气流和东北低涡槽后冷空气共同影响，烟台全市出现大到暴雨、雷电和瞬时大风天气，局部地区出现大暴雨。烟台市11个观测站有9个达暴雨黄级，全市120个自动气象站过程平均降水量为60.3mm，栖霞出现122.7mm的大暴雨，伴随龙卷风天气，造成1人死亡，23人受伤。最大降水量在莱阳市羊郡镇，为158.8mm。此外，全市大部分地区都出现了雷电和雷雨大风天气，栖霞和长岛的雷雨阵风达到8级。

高空天气形势2007年7月18日8:00的500hPa高空图(图1)上，副热带高压主体位于30°N以南，贝加尔湖以东有低涡南落。低涡前部与副热带高压边缘的丙南气流叠加，将华南沿海的暖湿空气源源不断地向山东输送，低涡带来冷空气自高层向华北地区渗透。700hPa形势场上(图2)，副热带高压东部和西风带东北地区小高压脊叠加重合，北端伸至42°N附近，使华南暖湿气流在山东地区积聚，山东地区成为华南水汽的汇，为山东暴雨所需要的水汽积累提供必要的条件。

地面中尺度雨团分析分析2007年7月18日下午到夜间的每小时雨量分布可以看到，降水时间段主要在15:00-18:00。在地面加密自动站每1h雨昔分布图上可以看到，这次暴雨过程表现为自西北向东南移动的中尺度雨团，移动速度25.30km/h。从雨团分布图上可以看出，15:00开始(图3)，强降水云团自半岛两北部地区开始影响烟台市，由于对流云团处于发展阶段，降水出现多个中心，降水中心之间距离相差较大，分别在招远的北部和烟台市区的西北部中心值分别为30和40mm；16:00时对流云团快速发展加强，块状雨团逐渐融合成长带状，强降水中心达到80mm，两处雨团中心相距30km左右，这是中尺度雨团发展最为强烈的阶段，也是1h降水量最大的时段；17:00时雨团继续向东南方向移动，强降水中心值达到50mm，两处强降水中心相距40km左右，处于烟台市的西部、南部地区；18:00时强降水中心值仍为50mm，但只有1处50mm强降水中心，另一处降水中心为40mm，说明降水雨团逐渐减弱，雨团分布变得零散，两处强降水中心一处位于半岛东南部地区，另一处位于半岛的南部地区。此后，强降水雨团逐渐移出半岛，强降水中心主要分布在半岛南部的海阳。

从雨团分布图上可以看到，有2个时次强雨团中心都影响了半岛中部的栖霞，说明该处有强烈的对流上升运动，持续时间持久，该处降水格外剧烈，出现122.7mm的强降水，使得这次降水成为烟台市历史同期第1位。

研究结论（1）此次暴雨天气是由于高空低涡槽携带弱冷空气与副热带高压边缘较强暖湿气流相遇引起的强烈对流性暴雨天气。低层暖湿、高层干冷导致对流发展剧烈，东亚地区小高压脊的存在汇集水汽是引起暴雨的有利因素。

（2）地面lh降水分析发现，此次降水是一个直径100km左右的中尺度雨团以25～30km/h的速度自西北向东南方向移动造成的。雨团内部有2个左右的降水中心，雨团发展强盛时期每小时降水量达到80mm。

（3）数值预报的物理量场对暴雨产生所需要的水汽条件、抬升力条件和不稳定层结条件都有较好的描述，对暴雨有很好的指示作用。

（4）新一代天气雷达产品分析发现，强降水是由于块状对流回波并人带状冷锋云带前部引起对流强烈发展造成的。中气旋的生成引起了栖霞西南部乡村的龙卷风灾害。

（5）雷达回波上指示有冰雹出现，但实况并未出现冰雹，说明冰雹等强对流天气的临近预报也要参考大尺度天气背景场，否则可能出现冰雹空报。

（6）新一代天气雷达产品的中气旋产品对强天气有一定的指示作用。中气旋标志的出现可能指示着强降水甚至龙卷风等灾害的存在。1

中尺度雨团在区域性暴雨中的作用暴雨是各种尺度天气系统共同作用的结果。有利的大尺度环流是暴雨产生的背景，而中尺度系统是暴雨的直接组织者和制造者。观测事实表明，暴雨是一种中尺度现象，其时间和空间变率很大，各种气象要素都有不同程度的突变现象。频繁的中尺度扰动和中尺度雨团活动，构成了暴雨过程明显的中尺度特征。本文通过对2000年8月19日信阳一次区域性大暴雨过程的中尺度分析，揭示在具备有利的大尺度环境条件下，中尺度雨团活动是如何在暴雨形成中发挥作用的。

雨情及雨团的定义2000年8月18日20时~19日20时，信阳市出现了一次强降水过程。全市10个气象观测站中，有6站达到暴雨或大暴雨。据水利部门加密的水文站资料显示，在罗山县的周党镇有一个强暴雨中心，降水量达308.0mm。雨团是指生命周期>2h，空间尺度几十至200km，1h降水量210mm等雨量线所包围的区域。

暴雨中尺度特征从本次降水分布来看，大暴雨区（日降水量2100mm）位于信阳的西部伸向东南地区，呈西北~东南向。分析表明，大暴雨区的分布具有明显的中尺度特征：首先，强降雨区范围小，100mm的雨量外廓线是一个长100~150km、宽30~40km的区域，在空间上具有明显的中尺度特征；其次，中尺度暴雨中心是由多次降水时段的雨量累计而成的。

雨团产生的环流背景（1）大尺度环流背景

2000年8月18日08时，500hpa图上，中纬度地区为经向型环流，属两槽一脊型，70E及110E附近分别有一低槽，90E附近为一脊，信阳正好位于槽前，受西南气流影响。分析不同时次500hpa高空图发现，西风槽在暴雨期间基本稳定在118~120E之间，为本次暴雨过程的产生提供了有利的环流形势及充足的水汽和动力条件。

（2）中尺度切变线

在8月18日不同时次的700、850hpa图上，江淮之间一直维持一条近东西向的切变线，四川盆地有低涡存在。这些都为本次暴雨天气提供了充足的水汽及动力条件。江淮之间的中尺度切变线（辐合线）是产生强降水雨团的重要的中尺度系统。

（3）地面风场

在暴雨过程中，信阳东南部地区地面始终有一条偏东风切变线在活动。它的生命周期为19h（18日20时~19日15时），空间长度为30~150km，呈西北~东南向，雨团大暴雨的降水外廓线正好与此对应。

雨团活动及移动路径根据信阳区域内几个气象站逐时降水量分析，在本次大暴雨过程中，主要有3个雨团活动，它们都是先移进信阳市西部的信阳站，尔后向偏南或向东南部山区移动过程中再发展的，它们基本都是移动性的雨团，只是移动的路径和方式不同：1号雨团主要影响信阳站和周党镇，2号雨团向偏南方向经周党镇移到鸡公山，3号雨团向东南方向经周党镇移到光山，最后达到商城。

分析信阳站逐时地面风向风速发现：1号雨团产生时，信阳站风速较小，风向多变，就决定了1号雨团较稳定；2号雨团产生时，信阳站风速增大，风向为北到北北东，就决定了2号雨团向偏南方向移动；3号雨团产生时，信阳站风速进一步加大，从3号雨团产生到本次雨团移动到商城结束降水，一直吹西北风，这同样决定了3号雨团向东南方向移动。雨团的移动路径是决定暴雨落区的主要因素。2、3号雨团都是从信阳西部的信阳站开始向偏南及东南方向移动，最后消失在东南部山区，因而在信阳西北部到东南部地区形成一条近于西北~东南向的狭长雨团通道。

雨团静止或雨团中心多次经过的地区，通常是大暴雨的中心位置。在此次降水过程中，由于周党镇是两个雨团路径的交汇点，再加上周党镇是向西北开口的喇叭形、西南部为鸡公山所阻挡，地形使气流产生强迫的辐合上升运动，因此周党镇降水量最大。2

本词条内容贡献者为:

胡芳碧 - 副教授 - 西南大学