1 引言

台风是致灾性极强的天气系统，台风强降雨和台风路径预报一直是气象工作者研究的重点。姜丽黎等^[1]采用动力与统计相结合的方法，对台风引起的极端降水事件进行概率预报方法的研究；张诚忠等^[2]探讨资料同化对登陆台风短期降水与路径预报的影响；覃武等^[3]对台风“山竹”造成广西强降水分布异常的原因进行分析；李勋等^[4]对南海西行北翘路径台风的环流形势进行合成分析，探讨台风路径预报偏差的原因。云南虽然地处西部高原地区，但同样受到台风的影响，西行台风是引发云南强降水的重要天气系统，几乎每年均有发生，并造成严重灾害^[5]。郭荣芬等^[6]对西行台风造成云南强降水的特征进行统计分析指出，影响云南的西行台风多发生在7—9月，对云南造成强降水的台风在广东登陆的最多，引发强降水的范围也最大；钟爱华等^[7]、杨竹云等^[8]从高低空系统相互作用以及物理量特征的角度对西行台风造成云南南部大到暴雨天气过程进行天气学诊断分析；梁红丽等^[9]对两个相似路径台风造成云南强降水落区差异的原因进行研究，指出环境场气流的作用，造成锋生及能量变化，是暴雨分布差异的主要原因。

云南的气象工作者在预报业务中发现，西行台风除了会对云南造成强降水，在其登陆前后尚未进入影响云南的关键区前，往往在台风西侧的云南境内会出现雷暴、短时强降水或冰雹等强对流天气。短时强降水指发生时间短、降水效率高的对流性降水，1 h降水量达到或超过20 mm^[10]，作为云南主要的强对流天气，短时强降水往往会造成山洪、地质灾害、城市内涝等灾害，给人民的生产生活带来严重危害，一直属于关注的重点。何钰等^[11]利用“配料法”的思路对云南短时强降水过程进行中尺度分析，建立云南短时强降水的概念模型，将西行台风归为概念模型中的准正压类，指出短时强降水发生在台风低压西侧高能高湿的环境场和地面辐合线附近，0~6 km垂直风切变为小到中等强度，但并未对该类型的短时强降水形成机理展开讨论；李华宏等^[12]按照影响系统和天气形势配置将昆明市短时强降水分为低槽切变型、两高辐合型、冷锋切变型和低涡切变型，却并未分析短时强降水和西行台风的关系。冯德花等^[13]从热带季节内震荡的角度分析西行台风影响之下云南强对流天气发生的原因，指出当MJO位于第2~6位相且表现为强MJO时，有利于云南区域强对流天气的发生发展，但并未针对该类短时强降水进行天气学分析。综观云南短时强降水的研究成果，关于西行台风背景下云南短时强降水天气学成因的研究还存在一定空缺，为此，本文通过对2017年第13号西行台风“天鸽”前侧云南一次大范围短时强降水过程成因的分析，以概念模型的形式建立该类型短时强降水的预报思路。

2 资料与方法

(1) 使用云南乡镇自动站降水资料、短时强降水监测资料和闪电定位仪资料对台风“天鸽”影响云南期间24小时累积雨量实况、12小时间隔短时强降水实况及逐小时地闪分布进行分析，得出降水和强对流天气特征。

(2) 综合应用FY2G卫星云图资料、云南逐小时闪电定位仪资料和C波段雷达回波资料对引发短时强降水的中尺度对流系统的结构及演变特征进行分析。

(3) 应用6小时间隔、空间分辨率为1 °×1 °的NCEP再分析资料对短时强降水过程发生的天气背景进行分析，并计算散度、6 km垂直风切变、水汽通量、水汽通量散度等物理量，从动力抬升条件、水汽条件的角度对短时强降水、中尺度对流系统及飑线发展变化的动力条件和水汽条件进行诊断分析；使用常规探空观测资料分析短时强降水发生前环境场的不稳定性。

(4) 使用地面和高空常规观测的历史资料、云南乡镇自动站短时强降水历史实况资料对2012— 2019年部分西行台风影响下，云南短时强降水过程的发生时间、分布特征以及各天气系统的配置情况进行统计分析，并提炼出云南西行台风型短时强降水的概念模型。

3 降水及强对流实况

受到2017年13号台风“天鸽”西行的影响，2017年8月24—25日云南东部及南部地区出现强降水天气过程。从云南省乡镇自动观测站24小时累计雨量图(图 1)可见，8月24日08时—25日08时(北京时，下同)云南东部及南部出现大到暴雨局部大暴雨，最强降水出现在文山麻栗坡董干乡镇站，24小时累积雨量达178.3 mm(图 1a)；25日08时—26日08时强降水落区西移，云南西南部出现大到暴雨局部大暴雨(图 1b)。云南126个县级观测站中8月24日08时—25日08时有21个站出现暴雨，24个站出现大雨；25日08时—26日08时有3个站出现暴雨，20个站出现大雨(图略)，两日均达到了云南省大雨过程标准(22个以上县级站24小时累积雨量超过25 mm)，为云南一次典型的西行台风影响下的强降水天气过程。

在强降水发生前一日，云南就自东向西出现了强对流天气。从逐小时地闪分布散点图(图 3，见下页)可见，8月23日上午，云南东部开始出现雷电活动(图 3a)，随后地闪向西扩展，23日中午地闪密集区位于云南中部，东部的雷电活动持续(图 3b~3c)，至23日下午，雷电活动范围达最大(图 3d)，23日18时以后，地闪密集区向西南方向移动且呈现出线状形态(图 3e)，至23日20时滇西南线状的地闪分布区维持，而中东部的雷电活动明显减弱(图 3f)。

从云南12小时间隔短时强降水分布图(图 2)可见，8月22日夜间滇东边缘地区开始出现短时强降水，最大小时雨强出现在昭通盐津嵩芝乡镇站，达56 mm/h(图 2a)。23日白天短时强降水自东向西扩展，滇中及以南地区陆续开始出现短时强降水，该时间段是过程期间短时强降水范围最大的时段，最大小时雨强出现在普洱景东菠萝村乡镇站，达60.3 mm/h(图 2b)。23日夜间以后短时强降水范围明显减小(图 2c~2d)。

从以上对雨情和强对流天气实况的分析可见，本次由西行台风造成的天气过程降水量级大，强对流天气先于强降水发生，在强降水开始前一天雷电活动频繁、短时强降水范围广、最大小时雨强大，是一次典型的台风前侧短时强降水天气过程。以下主要使用卫星及雷达资料、NCEP再分析资料、常规探空观测资料从中尺度对流系统演变特征、天气背景、物理机制几方面对本次短时强降水天气过程形成原因进行分析。

4 中尺度对流系统演变特征

短时强降水作为一种强对流天气，是大尺度天气系统和中小尺度天气系统相互作用的产物，并由中小尺度对流系统直接引发，为了揭示引发本次短时强降水过程的对流系统的演变特征，本节对卫星云图与地闪分布的合成图、雷达反射率因子图和径向速度图进行分析。

4.1 卫星云图特征

由于本次短时强降水天气过程主要发生在8月23日白天，因此本节主要对23日白天的卫星云图和地闪分布图(图 3)进行分析。

23日09时(图 3a)，云南东部及东北部地区开始出现多个中尺度对流系统(MCS)，在其附近有雷电活动；23日12时(图 3b)，滇东北的MCS减弱消失，滇东的MCS略向西移动且强度增强，滇中MCS附近有密集的雷电活动；23日13时之后(图 3c)，云南东部不断有新的MCS生成，并在西移过程中与原有的MCS合并增强，雷电范围扩大，且集中分布在各对流单体移动方向的前侧；23日15时(图 3d)，MCS继续合并西移，滇中以西地区的云系呈带状分布，滇中、滇东、滇南的云系仍呈现出孤立的MCS，各对流单体发展至成熟阶段；23日18时(图 3e)，各MCS继续合并发展，西部的云系仍呈西北-东南向的带状分布，云顶高度增高，南部的对流系统呈椭圆形结构，边界清晰，云顶高度高，发展成为中尺度对流复合体(MCC)，雷电密集区仍位于MCC和MCS移动方向的前侧，呈线状分布；23日20时(图 3f)，云南西部的带状对流云继续西移，南部的MCC西南移动，对应区域的雷电持续，云南中部的MCS减弱解体，东部的云量明显减少，中东部雷电范围也明显减小。

从以上分析可见，短时强降水发生期间，MCS多生成于云南东部边缘地区，多个对流单体生成后西移、相互合并发展成熟，引发了23日白天云南大范围的短时强降水天气，密集的雷电出现在成熟对流单体移动方向的前侧。云南东部不断有新的对流单体生成和西移，是对流系统生命史长、短时强降水分布范围广的主要原因。

4.2 雷达回波特征

为了更细致地揭示引发短时强降水的MCS的内部结构和多个MCS之间的相互作用，本节使用昆明和普洱C波段雷达资料进行分析。

从昆明1.5 °仰角基本反射率因子图(图 4)可见，8月23日12:28昆明南部为一带状回波，该回波以层状云回波为主，其中有4个尺度较小的强对流单体，最大反射率因子强度为55 dBZ(图 4a)；该时刻的速度图上可见，与带状回波对应的是较大范围的正速度区(图 4c)，在对流单体处对应的是多个逆风区(正速度区里的多个小范围负速度区)，逆风区造成气流气旋式旋转，利于强对流单体的发展壮大。因此从23日14:02的基本反射率因子图(图 4b)上可见，带状回波内强度在55 dBZ以上的多单体范围增大，数量由原来的4个增加至6个，并且受到台风西侧偏东北气流的引导，该带状回波西南移至玉溪南部地区，该时刻速度图上，与带状回波对应的正速度区变窄，逆风区的范围扩大(图 4d)。

由多单体组成的带状回波在引导气流的作用下继续西南移，普洱1.5 °仰角基本反射率因子图上可见，23日16:42从昆明移至普洱北部的带状回波演变为线状，其内部强对流单体的数量明显增加，多单体的直径小于线状回波长度的1/5(图 5a)，是典型的飑线结构；该时刻的速度图上，在飑线附近是远离雷达的正速度区与朝向雷达的负速度区形成的明显的风向辐合带(图 6a)。飑线于17:36西南移至宁洱县北部，飑线结构更完整，内部的多单体更具组织性(图 5b)，此时的速度图上，飑线附近的风向辐合线长度加长，两侧的正负速度值增加，辐合强度加大(图 6b)。飑线移过普洱雷达站之后(20:01)，完整的组织结构解体，其内部的多单体依次减弱消亡(图 5c)，对应时刻的速度图上飑线附近辐合线也消失(图 6c)，表明飑线对云南西南部的影响趋于减弱，但是受到台风西侧偏东气流的影响，从速度图上可见，普洱雷达站东北部和西南部低层的风速高达18.7 m/s以上，存在明显的东北低空急流区(图 6c)，为后续台风强降水的发生提供条件。

从以上对23日白天雷达回波特征的分析可见，单单体相互作用组织成多单体，多单体在西南方向移动过程中组合成飑线，强对流单体以及飑线发展成熟阶段与短时强降水发生时段相对应。8月23日白天云南东部、中部地区的短时强降水由单个或多个对流单体引发，云南西南部的短时强降水由飑线引发。

5 天气背景

由第4节的分析可知，短时强降水由中尺度对流系统直接引发，而中尺度对流系统又是在有利的天气尺度背景下发生发展的，因此分析天气背景是揭示中尺度对流系统和短时强降水形成原因的基础。

从各时次500 hPa高度场和700 hPa风场综合图(图 7)可见，8月23日08时台风“天鸽”中心位于广东南部沿海，副高呈带状分布，西脊点位于90 ° E附近，中心气压值高，表明副高较强，云南大部处于副高控制(图 7a)。台风“天鸽”于23日12:50在广东珠海登陆后减弱为热带低压，23日14时，云南东部地区开始受到热带低压外围偏东气流的影响，从地形高度分布图(图 8)可见，云南的海拔高度明显高于其东部地区，700 hPa高度上，热带低压西北侧的偏东气流进入云南后受到地形的阻挡风速减弱，因此在云南东部存在风速由大变小的风速辐合区(图 7b)。由于副高势力强大，热带低压继续缓慢西移，低压中心外围气流影响云南的范围逐渐增大，至23日20时，副高略北抬，云南东部700 hPa风速显著增大，达到低空急流标准，云南中部及南部存在风速辐合(图 7c)。24日02时，热带低压中心西移至广西境内，云南中部及以南地区700 hPa风速增大，东北低空急流影响范围向西扩，风速辐合区西移至云南西南部(图 7d)。23日08时—24日02时，短时强降水及地闪活动始于东部地区，之后范围向西扩展，最后维持在滇西南。短时强降水的落区与台风西侧700 hPa风速辐合区的移动相对应，因此“天鸽”西行台风及其外围偏东气流在云南境内形成的风速辐合区是本次短时强降水天气过程的主要影响系统。除此之外，本次过程期间副高势力强大，使得台风“天鸽”西行影响云南，副高的稳定维持间接地促进本次大范围短时强降水天气的形成。

台风“天鸽”登陆减弱后的热带低压继续西移，至8月24日14时，低压中心从云南东部文山自治州进入云南省境内(图 7e)，8月25日08时，热带低压中心位于云南西南部(图 7f)。在此期间，受到“天鸽”外围气流影响，云南东部及南部地区出现强降水天气(图 1)。

从以上对天气背景的分析可见，副热带高压势力强大且位置稳定少动，使得台风“天鸽”一路西行影响云南，台风西侧偏东低空急流受到高原地形的阻挡从云南东部开始形成风速辐合区。随着台风的继续西移，700 hPa风速辐合区自东向西移动，使得云南东部、中部及以南地区在8月23日先后出现了大范围的短时强降水天气过程。

6 物理机制分析

在天气背景分析的基础上，本节从动力条件、水汽条件和不稳定条件三方面对本次西行台风背景下短时强降水形成的物理机制进行分析。

6.1 中层辐合及边界层抬升

从第5节天气背景的分析可知，台风“天鸽”外围气流受到山地的阻挡在云南形成风速辐合区，促成了大范围短时强降水天气的发生。本小节通过分析700 hPa散度场及10 m风场进一步讨论短时强降水形成的动力条件，并验证第5节结论的正确性。

从各时次700 hPa散度场分布图(图 9)可见，8月23日08时，云南东南部地区散度值小于0，表明有气流辐合(图 9a)；23日14—20时，随着“天鸽”在广东南部登陆并西移，云南受台风西侧偏东气流影响的区域扩大，云南中部及以东地区在700 hPa均为气流辐合区(图 9b~9c)；到了24日02时，700 hPa辐合区移动至云南中部以西地区(图 9d)。700 hPa散度场的分布特征与第5节得出的结论一致，验证了台风外围辐合气流的存在，并且短时强降水落区与700 hPa气流辐合区位置相对应。中层辐合有利于垂直上升运动的加强和维持，为短时强降水的发生提供动力条件。

从10 m流场分布图可见，8月22日20时，在云南东部就可分析出地面辐合线(图 10a)，先于700 hPa辐合区12小时出现；到了23日14时，地面辐合线移动至云南南部(图 10b)，正好位于700 hPa辐合区西部边沿；之后地面辐合线进一步西移，23日20时—24日02时移动至云南西南部(图 10c~10d)，其位置同样处于700 hPa辐合区西部边沿。

由此可见，在台风“天鸽”西行的天气背景之下，云南受到台风西侧偏东气流的影响，边界层辐合线触发垂直上升运动，700 hPa辐合区的存在利于垂直上升运动的持续并发展，边界层辐合线叠加700 hPa风速辐合区，是本次短时强降水过程的动力机制，边界层辐合线的位置与中层辐合区的前沿位置相对应。

6.2 垂直风切变

寿绍文等^[14]指出，风的垂直切变可为对流云的发展提供动能，当环境中没有风的垂直切变时，对流单体将无运动并将停止进一步的发展，只能呈现孤立的普通单体雷暴的结构形式，当环境中有中等强度的垂直风切变时，导致上升气流连续发展，沿外流边界辐合带上的新单体一再发展，可形成多单体结构。孙继松等^[15]指出，飑线生成地上空垂直风切变大或有增大的过程，低空垂直风切变的强度不是短时强降水的敏感因子，极端的垂直风切变强度会严重影响短时强降水的发生。因此，为了综合探讨垂直风切变对本次过程对流单体、飑线和短时强降水发展变化的作用，本节使用NCEP再分析资料计算0~6 km的深层垂直风切变，并对其演变特征进行分析。计算方法如下^[16]：

$ \begin{array}{l} {\rm{SH}} = \int_{{z_1}}^{{z_2}} {\frac{{\partial V}}{{\partial z}}} {\rm{d}}z/\int_{{z_1}}^{{z_2}} {\rm{d}} z\\ \;\;\;\;\; = \left( {{V_2} - {V_1}} \right)/\left( {{z_2} - {z_1}} \right)\\ \;\;\;\;\; = \sqrt {{{\left( {{u_2} - {u_1}} \right)}^2} + {{\left( {{v_2} - {v_1}} \right)}^2}} /\left( {{z_2} - {z_1}} \right), \end{array} $

其中u₁和v₁分别为垂直高度6 km的经向风和纬向风矢量，u₂和v₂分别为地面的经向和纬向风矢量。

本次由台风前侧对流单体和飑线引发的短时强降水主要发生在8月22日夜间—23日白天，因此，本节重点分析该时段垂直风切变的动力机制。8月22日20时，云南中部及以东大部地区6 km垂直风切变大于1×10^-3 s^-1(6 m/s)(图 11a)，至23日08时，云南中东部垂直风切变增大，其中滇东北垂直风切变值增大至1.8×10^-3 s^-1(10.8 m/s)左右，最大值位于云南东南部，为2.4×10^-3 s^-1(14.4 m/s)(图 11b)，配合8月22日20时—23日08时短时强降水的实况分布图(图 2a)可见，该时段内台风前侧的短时强降水出现在6 km垂直风切变增大且其值为中等强度的云南东北部地区，而有较强垂直风切变的云南东南部并未出现短时强降水。23日14时，云南中东部6 km垂直风切变值略有减小，而滇西南垂直风切变值大于1.2×10^-3 s^-1(7.2 m/s)的范围扩大(图 11c)，对流单体自东向西发展(图 3a~3d)。23日20时，云南西部6 km垂直风切变值普遍增大至1.4 ×10^-3 s^-1(8.4 m/s)以上(图 11d)，随着台风“天鸽”进一步西移，云南中东部垂直风切变增大至2×10^-3 s^-1(12 m/s)以上，最大值位于云南东南部，高达3×10^-3 s^-1(18 m/s)，表明中东部有较强垂直风切变。配合对应时次卫星云图和地闪分布图(图 3e~3f)以及雷达回波图(图 5)可见，23日14 —20时，随着垂直风切变自东向西增大，对流单体进一步向云南西部发展并组织成飑线系统，而具有强垂直风切变的云南中东部地区对流单体的数量却明显减少。23日08—20时垂直风切变自东向西逐渐增大的过程中，云南自东向西出现短时强降水天气，短时强降水落区(图 2b)对应中等强度垂直风切变(6~8.4 m/s)分布区域，23日20时以后，云南中东部转为强垂直风切变区域，对应区域短时强降水却明显减弱(图 2c)，这与何钰等^[11]、孙继松等^[15]得出的结论一致。

从以上分析可见，随着台风“天鸽”的西移，云南境内垂直风切变值自东向西增大，垂直上升气流得以维持并向西传播，使得对流单体在云南东部生成后不断向西发展，最后在云南西南部组织成飑线系统。对流单体、飑线及短时强降水出现在中等强度垂直风切变区域，强垂直风切变不利于中尺度对流系统及短时强降水的维持。

6.3 水汽输送

台风作为高能高湿的天气系统，其西侧较强的偏东气流可将台风外围的水汽向云南境内输送，为短时强降水的发生提供水汽条件。从700 hPa风场、低空急流和水汽通量场的综合图(图 12)可看到“天鸽”借助低空急流向云南境内输送水汽的全过程。8月22日20时—23日08时，“天鸽”西北移，其外围是风速大于12 m/s的低空急流区，云南东部由偏西风转为台风外围的东北风控制，水汽通量值大于4 g/(s · hPa · cm)的范围扩大(图 12a~12b)，23日08时滇东700 hPa的比湿大于10 g/ kg，局部地区为12 g/kg(图 13a)。23日14—20时，“天鸽”登陆后继续西移，低空急流区扩展至云南东部，持续将“天鸽”外围水汽向云南输送，滇中及以东以南地区水汽通量增大至6 g/(s · hPa · cm)以上，东部边缘超过10 g/(s · hPa · cm)(图 12c~12d)，23日14时云南大部700 hPa比湿大于11 g/kg，局部地区超过12 g/kg(图 13b)，水汽条件好，利于短时强降水天气的发生。

为了分析水汽辐合状况，经过25 °N作水汽通量散度的纬向垂直剖面图(图 14)，短时强降水发生期间云南自东向西出现了水汽辐合。8月22日20时，云南东部从近地面至600 hPa高度存在水汽辐合，辐合中心及地，数值为-2×10^-5 g/(s·hPa·cm²) (图 14a)。23日08时，云南东部的水汽辐合柱伸展至300 hPa高度，最强辐合中心位于500 hPa上下，数值为-1.5×10^-5 g/(s · hPa · cm²)，在其西侧的水汽辐合区辐合中心值也增大，且辐合区的范围略向西扩(图 14b)。23日14时，东部的水汽辐合柱从低层至高层向西倾斜且辐合中心值减小至-1×10^-5 g/(s·hPa·cm²)，辐合程度降低，云南中部上空又有新的水汽辐合柱生成，辐合中心值为-2×10^-5 g/(s· hPa·cm²)(图 14c)。23日20时，东部的水汽辐合柱高度降低，中部的水汽辐合柱高度略升高并向西倾斜，在其西侧又有新的水汽辐合柱生成(图 14d)。从以上分析可看出台风“天鸽”西侧水汽辐合柱由浅薄变深厚，随高度向西倾斜后又变得浅薄，随后下游地区水汽辐合柱又开始发展的现象，正好对应MCS生成、发展、成熟、减弱、下游新单体生成的全过程。因此，水汽通量散度空间上的变化可间接地反映对流单体的演变特征。

6.4 不稳定机制

昆明和普洱探空站上空数据可代表云南中部及南部的大气状况，因此本节对8月23日08时昆明及普洱探空站T-lnP图(图 15)及不稳定参数进行分析，探讨本次短时强降水天气的不稳定机制。

23日08时昆明和普洱探空站上空气层具备上干下湿的特点，利于雷暴天气的发生；低层水汽条件好，且中低层为对流不稳定层结，利于短时强降水天气的出现。不稳定参数值方面，昆明站23日08时对流有效位能CAPE值为804.1 J/kg，沙氏指数SI和抬升指数LI均小于0，数值分别为-2.77和-3.1，为条件不稳定层结。普洱站23日08时对流有效位能CAPE值为351.7 J/kg，沙氏指数SI和抬升指数LI均小于0，数值分别为-3.12和-2.16，同样为条件不稳定层结。

以上分析表明，在短时强降水发生之前，云南中部及南部有对流有效位能蓄积，气层同时满足对流不稳定性和条件不稳定性，为短时强降水的发生提供能量条件和不稳定条件。

7 西行台风型短时强降水概念模型

为了在以上分析的基础上揭示云南西行台风型短时强降水的总体特征，本节使用云南乡镇自动站短时强降水数据和高空、地面常规观测资料，对2012—2019年包括“天鸽”在内的9个西行台风影响之下，云南短时强降水的发生时间、分布特征以及各天气系统的配置情况进行统计(表 1)。对统计结果进行分析可见：造成云南短时强降水天气的台风均在广东或海南登陆，其中56%的台风个例在广东登陆；短时强降水基本在台风接近登陆时就开始出现；短时强降水发生之前和发生期间，67%的个例副高西脊点在90~95 °E之间，副高势力强大，引导台风进一步西行影响云南；短时强降水发生之前和发生期间，所有个例700 hPa均存在风速辐合区和边界层辐合线，与第4节和5.1节得出的结论一致。

通过对台风“天鸽”前侧云南大范围短时强降水成因的探讨和相关历史个例的统计分析，提炼出云南西行台风型短时强降水的概念模型图(图 16)，对概念模型图作说明：台风中心位于南海洋面，副高势力偏强且稳定维持，引导台风西行为主，云南位于台风低压倒槽前部；台风登陆前后，700 hPa高度上台风外围偏东气流受到云南地形的阻挡，进入云南境内后风速减小，形成风速辐合区，并随着台风低压的西移自云南东部移至西部，地面辐合线与700 hPa风速辐合区相配置；台风借助低空急流将外围水汽输送至云南境内，700 hPa云南大部为温度露点差小于4 ℃的湿区；短时强降水发生在副高外围及台风之间的湿区、700 hPa风速辐合区及地面辐合线附近的区域。

8 总结和讨论

本文对西行台风背景下云南一次大范围短时强降水过程的中尺度对流系统特征、天气背景、物理机制进行分析，并统计相似历史个例的天气学特征，得出如下结论。

(1) 台风“天鸽”在副高南侧偏东气流的引导下西行影响云南，台风借助低空急流向云南境内输送能量和水汽，环境场转为不稳定层结，边界层辐合线触发垂直上升运动，700 hPa风速辐合区的存在利于垂直上升运动的持续并发展，促使水汽发生辐合，不稳定能量得到释放，从而产生短时强降水天气。

(2) MCS和飑线是短时强降水的直接影响系统，台风西侧的边界层辐合线触发了MCS在云南东部生成；700 hPa风速辐合区和中等强度的深层垂直风切变导致垂直上升气流持续发展，使得MCS不断在云南东部生成并西移，多个MCS在东北气流的引导下沿着边界层辐合线向西传播的过程中相互融合发展成熟，最终在云南西南部组织成飑线系统。

(3) 云南西行台风型短时强降水大多在台风接近登陆时就率先在云南东部出现，短时强降水发生在副高外围与台风之间的湿区、700 hPa风速辐合区及地面辐合线附近的区域。

复杂地形在台风前侧强对流天气和强降水形成过程中所起的作用是一个复杂的物理过程，虽然本文提及高原地形的阻挡促进了中层风速辐合区的形成，但未展开深入讨论，是今后研究的重点。除此之外，在对水汽条件进行分析的过程中发现，短时强降水发生期间，台风西侧水汽辐合柱出现“由浅薄变深厚，随高度向西倾斜后又变得浅薄，随后下游地区水汽辐合柱又开始发展”的振荡现象，正好对应MCS生成、发展、成熟、减弱、下游新单体生成的全过程，是否可以用波动理论来解释这一现象，也可作为未来的一个研究方向。