摘要

为深入认识西北半干旱区暴雨的水汽特征及来源,提高该地区暴雨预报能力,利用高空及地面观测资料、欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts, ECMWF)第5代全球大气再分析产品——ERA5(0.25°×0.25°)对2022年7月11日、8月9日陕北两次不同环流背景下、不同强度大范围暴雨过程的水汽输送及收支特征进行分析,并利用HYSPLIT (Hybrid SingleParticle Lagrangian Integrated Trajectory)模型,定量分析水汽来源及贡献率。结果显示:高空槽、低层切变线及低涡、低空急流是7月11日暴雨过程的主要影响系统,700 hPa气旋式辐合、850 hPa低涡加强并缓慢移动造成区域性暴雨;短波槽、低层切变线是8月9日暴雨过程主要影响系统,切变线两侧次级环流抬升西太平洋副热带高压(简称“西太副高”)外围暖湿气流,触发不稳定能量释放,形成大范围对流性暴雨天气。7月11日地面至300 hPa水汽输送更强,700 hPa西南急流和850 hPa东南急流形成两支明显的水汽输送带,强辐合维持时间更长,湿层深厚,以稳定性降水为主;8月9日受副热带高压控制,陕北高温、高湿,整层可降水量大,水汽输送较弱,强辐合维持时间短,湿层较薄,但能量充足,以对流性降水为主。7月11日水汽净收入主要来自地面至500 hPa,其中800~500 hPa占比52%,降水加强阶段800 hPa以下东边界的收入迅速增加,纬向收入增加和强的经向收入共同作用使区域净收入维持高值,产生区域性暴雨;8月9日净收入几乎全部来自经向收入,水汽净收入主要来自地面至800 hPa(占比88%),700 hPa切变线南压,榆林北部辐合增强,南风出流减少,水汽经向收入明显增多,暴雨加强。HYSPLIT模型水汽输送轨迹显示7月11日水汽主要源自热带海洋,其中来自南海的水汽贡献率最大,本地及周边近地层高比湿大气也有重要贡献;8月9日水汽主要源自内陆近地层高比湿大气,其次为源自南海的水汽。