一次极端降水的中尺度雨团分析

武威 顾佳佳

(1 漯河市气象局，河南 漯河 462300；2 沙颍河流域气象中心，河南 漯河 462300；3 漯河市雾霾监测预警工程技术研究中心，河南 漯河 462300)

引 言

随着全球气候变暖及城市化快速发展，极端降水事件日趋频发。极端降水空间尺度小、强度大、对流性质明显，对人类和社会危害极大，已成为全社会的焦点。诸多学者从极端降水气候态特征[1-2]、时空分布特征[3-4]、天气系统成因[5-6]、模式预报[7-8]、城市化影响[9-10]等方面做了研究，取得了丰硕的成果。

近年来随着观测资料丰富、数值模式发展，对极端强降水的研究逐渐由大尺度形势转向中小尺度，方翀等[11]、陈明轩等[12]、陶祖钰等[13]从多角度对北京“7.21”大暴雨展开了研究，落脚点都在中尺度对流系统上，大量研究也表明，极端暴雨过程往往伴有明显的中尺度对流特征[14-16]，受常规观测资料分辨率限制，利用卫星云图、天气雷达以及地面加密观测分析是中尺度分析的重要途径。苏爱芳等[17]研究红外云图上中尺度对流系统初生、发展和旺盛阶段是强降水的集中时期。张家国等[18]研究认为极端降水与地面中尺度气旋波扰动有关，锋前暖区对流单体发展起到关键作用。王金鑫等[19]总结得出中尺度地面涡旋特征对极端降水预报有较好的指示意义。赵庆云等[20]认为地面辐合线对触发中尺度对流有重要作用，对流系统的移速、方向上降水系统的尺度决定了对流降水的强度。

上述研究大多关于极端降水个例中强降水的中尺度特征，但中尺度对流系统的触发、维持和发展机理非常复杂，不同个例的中尺度组织结构和触发机制也往往不同，并且具有明显的地域性，加之此前地面加密观测资料匮乏，导致针对漯河地区的研究相对较少，对其精细化预报认知也有限。2017年8月18日23时—19日08时(北京时，下同)漯河出现了几十年一遇的极端降水天气(简称“8·19”)，漯河召实中站8.5 h降水量高达280.6 mm，刷新了自1975年以来日降水量最高纪录。受其影响，漯河多地发生严重内涝，受灾人口近12万，农作物受灾面积260 km2，直接经济损失4 772万元。据统计，河南省极端降水多集中在豫北太行山东麓。漯河市位于河南省中南部，伏牛山东麓平原和淮北平原交错地带，地势较平坦，暴雨或强降水与地形因素基本无关。那么极端降水量和极端雨团如何形成？形成强降水的中尺度雨团如何触发？漯河地处平原地带，形成的中尺度强雨团为何不随西南引导气流北上而是长时间维持准静止？

本文根据常规观测资料、ECMWF ERA-Interim 0.125°×0.125°分析资料、FY-2G卫星云图和多普勒天气雷达资料，利用形势诊断和加密观测资料相结合的方法，分析本次过程中尺度雨团特征与极端降水关键成因，以进一步提高对此类强降水的认识。

1 降水概况特征

1.1 强降水极端性

2017年8月18日23时—19日08时，豫中地区出现了今年以来最强区域暴雨，其中以漯河地区最为显著。漯河过程降水量分布(图1a)平均达112.9 mm，24站大于50 mm，11站大于100 mm，两站超过250 mm，暴雨中心位于召实中，降水量高达280.6 mm。此次暴雨为一次明显的极端强降水，召实中(280.6 mm)、邓襄(258.2 mm)、后谢(241.1 mm)、双汇(235.2 mm)、漯河(211.3 mm)等降水量均突破自1975年以来日降水量极值。从强降水中心召实中、邓襄两站的逐时降水量与累计降水量(图1b、c)可知，本次过程不仅累计降水量极端，小时雨强也较极端，强降水主要集中在19日02—07时，雨强普遍在30～60 mm之间，较强的对流性降水是本次极端暴雨的重要部分，召实中02—03时小时降水量达81.0 mm，较为罕见，刷新单站雨强记录。对暴雨级以上强度的各站点不同雨强贡献统计(表1)分析：对于100 mm以上的大暴雨来说，≥20 mm·h-1、≥30 mm·h-1、≥40 mm·h-1和≥50 mm·h-1的小时降水量分别占总降水量的54.7%、47.7%、33.1%和27.4%；对200 mm以上的大暴雨，≥30 mm·h-1、≥40 mm·h-1和≥50 mm·h-1的小时降水量分别占总降水量的63.1%、54.5%和38.8%，也说明了本次降水极端特征明显。由此可见，本次强降水过程范围广、强度大、降水时段集中，累积降水量与小时雨强均表现出明显的极端特征。

图1 2017年8月18日22时—19日08时漯河过程降水量分布(a)与召实中、邓襄逐时(b)累计降水量分布(c)(单位:mm)Fig.1 The distribution of (a)accumulated precipitation and (b) hourly precipitation and (c) accumulative precipitation distribution ofShaoshizhong and Dexiang from 22∶00 BST on 18 to 08∶00 BST on 19 August 2017(unit:mm)

表1 不同小时雨强占总雨量百分比Table 1 The percentage of different hourly rainfall in total rainfall %

1.2 降水中尺度雨团特征

分析过程逐时降水雨团特征(图2)可知，18日22时(图2a)漯河南部 (33.4°N， 113.7°E)附近有1号雨团形成，水平尺度约25 km，中心雨强达50.7 mm·h-1，形成β中尺度超强雨团，该暴雨雨团稳定少动，导致附近1～2 h迅速达到暴雨；2号雨团在(34.1°N，113.5°E)附近初生，3、4、5号雨团陆续在(34°N， 114.75°E)附近生成，水平尺度均在20 km以下，表现出典型的γ中尺度特征。18日23时(图2b)，1号雨团强度减弱，2号雨团迅速发展并南下至漯河，最大雨强72.6 mm·h-1，尺度扩大到40 km左右，逐渐演变成β中尺度超强雨团；3、4、5号雨团随中低层偏东气流向西南逼近漯河，发展为β中尺度。19日00—01时(图2c、d)，2号雨团进入漯河，其中心雨强多变；3、4、5号雨团侧向排列，形成雨带A，其尺度约为90 km，并向西南移动。19日02时(图2e)，2号雨团与中尺度雨带合并，在漯河东部发展成尺度近120 km的雨带B，对流强降水发展强盛，实况上漯河进入强降水集中时段。19日03—06时(图2f—i)，雨带B移动缓慢，在漯河维持近4 h，最大雨强为81.0 mm·h-1，中心位于漯河召实中，该雨带复杂，不仅有短时强降水的对流性质，也有持续时间长、影响范围广的大尺度降水特征；其中05—06时(图2h—i)，在雨带西侧又有孤立雨团7号生成，中心雨强达57.4 mm·h-1，导致局地强降水发生。19日07—08时(图略)，7号雨团逐渐消亡，雨带B移出，强降水结束。结合表2统计分析，本次过程共有7个强暴雨雨团生成发展，具有局地突发性、局地持续性、区域持续性等特点，形成的雨带既有短时强降水的对流性质，也有时间长、范围广的大尺度降水特征，导致漯河极端降水发展。

图2 2017年8月18日22时—19日06时(a—i)降水雨团(单位：mm·h-1)逐时演变(1—7为雨团编号；A、B为雨带；★:漯河)Fig.2 Hourly variation of the rain (a-i; unit: mm·h-1) from 22∶00 BST on 18 to 06∶00 BST on 19 August 2017 (1-7 are the number of rain clusters；A and B are the rain belt；★:Luohe)

表2 2017年8月18—19日影响漯河地区的雨团Table 2 The rain clusters affecting the Luohe from 18 to 19 on August 2017

2 大尺度环流背景与环境条件

2.1 环流形势和影响系统

2017年8月18日08时(图略)，500 hPa亚欧中高纬环流为两槽一脊，两槽分别位于乌拉尔山以东和日本海，蒙古至我国东北为高压脊区，河套地区有脊前不稳定小槽发展；副热带高压脊线稳定在25°N附近，河南位于其北部暖湿气流中。18日20时(图2a)，副热带高压588线西伸北抬，西伸脊点达100°E以西，北界位于30°N附近；河套低槽东移，与副热带高压边缘暖湿气流交汇，为强降水提供了有利的环流条件。20时(图2b)，925 hPa上偏南暖湿气流向豫中输送水汽，并出现了明显的风速脉动，其中漯河附近形成了偏南、东南与偏东风辐合，湿舌明显发展；850 hPa切变线北抬，其南侧暖湿气流显著，豫中南处于T-Td≤2 ℃饱和区中；700 hPa上豫南地区有西南急流形成，急流核风速≥18 m·s-1，提供了有利的水汽辐合条件和能量条件。同时，漯河附近处于200 hPa高空显著分流区中，抽吸作用导致高层气流辐散，有利于地面减压形成倒槽。地面倒槽不断向北发展，并与低层东路扩散的冷空气交汇，斜压性增强，有利于降水发展。由此可知，500 hPa河套低槽携带冷空气东移，与副热带高压边缘西南暖湿气流交汇，为本次过程提供了背景形势，低层切变线及辐合线、地面倒槽为暴雨中尺度雨团提供了动力条件，低空急流则提供了充分的水汽和不稳定能量，上述系统合理配置与其相互作用为极端降水的中尺度雨团提供了有利的形势条件。

图3 2017年8月18日20时500 hPa等高线(单位：dagpm，粗黑线为槽线)与风场(a)以及925 hPa风场(单位：m·s-1)与中尺度分析(b)(★：漯河)Fig.3 (a)The height field (unit: dagpm， thick black line indicates trough) and wind fields at 500 hPa and (b)the wind field(barb，unit: m·s-1) at 925 hPa and the meso-scale analysis at 20∶00 BST on 18 August 2017 (★: Luohe )

2.2 探空分析

本次强降水区无探空站，河南郑州探空站与对流降水区距离较远。通过对比2017年8月18日20时郑州实况探空曲线，与根据ERA-Interim资料计算构造的同时刻郑州探空曲线(图4a、b)发现，ERA-Interim资料构造的探空与郑州实况探空除了600 hPa附近露点略有差异，整体相似性较高，因此利用该资料构造漯河本地的T-lnp(图4c、d)分析本次极端降水的探空条件。8月18日20时(图4c)漯河召实中低层850 hPa水汽近饱和，600～500 hPa上有干冷空气侵入，上干下湿的不稳定层结明显，对流有效位能(Convective Available Potential Energy, CAPE)形状瘦弱狭长，冰雹的可能性降低，对强降水发展有利；19日02时(图4d)湿层明显增厚，低层更加饱和、湿层增厚，整层高湿不仅降低了蒸发率，更有利于降低降水对抬升条件的要求，容易触发强降水雨团[21]。从图4c、d中右侧探空对流参数可知，18日20时—19日02时漯河中低层湿度逐渐增大，K指数从35增大到37；PW由53.8 mm增加到59.8 mm，接近极端暴雨的可降水阈值(60 mm)。18日20时CAPE达到2 318 J·kg-1，为中等偏上强度；到19日02时CAPE高达2 656 J·kg-1，不稳定能量发展。对流抑制能(Convective Inhibitory Energy, CIN)则从30 J·kg-1降至5 J·kg-1，并且CIN高度也降至925 hPa附近，说明不需要较强的低层辐合抬升就能够突破对流抑制而使得对流发展。本次过程环境相对湿度越高、雨滴蒸发率越小，同时强降水前0 ℃层高度在550 hPa左右，降水单体主体在0 ℃层以下，云中粒子主要为水滴，降水以暖云为主，LCL高度降低导致暖云层厚度较厚，降水效率升高[22]。此外，由于整层风场不强，0～6 km上垂直风切变(0.9～1.3×10-3s-1)较小，对流单体不会发展太高形成云砧将水滴从高层扩散出去，也容易形成低质心高效率的降水。从雨强公式(R=q·ω·E)可知，雨强与低层比湿(q)、上升气流(ω)和降水效率(E)成正比，本过程中CAPE较高，产生对流的上升气流较强，同时近地层比湿大，因此强降水期间雨强很大，这也解释了本过程极端雨团的原因。

图4 2017年8月18日20时郑州站实况T-lnp图(a)，ERA-Interim资料构造的同时刻郑州T-lnp图(b)以及8月18日20时(c)、19日02时(d)漯河召实中T-lnp图(实线为状态曲线；虚线为层结线；点线为露点线)Fig.4 (a)The live T-lnp diagram at Zhengzhou station， (b)model T-lnp of Zhengzhou structured by ERA-Interim data at 20∶00 BST on 18，T-lnp diagram of Luohe Shaoshizhong at (c) 20∶00 BST on 18 and (d) 02∶00 BST on 19 August 2017(solid line expressed status curve;long dash expressed temperature sounding and dotted expressed dew-point sounding)

3 卫星云图和天气雷达特征

3.1 中尺度对流云团分析

将水平尺度在20～200 km、生命史6 h以上、云顶亮温(Tbb)≤-52 ℃且最大冷云罩偏心率≥0.7的中尺度对流云团定义为MβCS。图5为FY-2G红外1通道云图数据Tbb演变特征，可知，18日21时(图5a)随着低层西南暖湿气流增强，豫西南附近有对流云团A生成发展，Tbb中心≤-62 ℃；同时夜间边界层风速增大，辐射冷却增强，豫东对流不稳定性加强，850 hPa暖切变线北部有对流云团B形成，云顶Tbb≤-42 ℃。18日23时(图5b)对流云团A明显发展，伴有23.8 mm·h-1的强降水，并在强西南气流引导下向北移动；云团B随低层切变线前侧偏东气流西移南压。到19日01时(图5c)云团A加强东北移，云团B进一步南下，两云团在漯河东南附近合并发展，中心强度达-52 ℃，水平尺度达180 km，演变成β中尺度对流系统C，导致漯河本站01—02时出现31.1 mm·h-1的强降水。19日03时(图5d)β中尺度对流系统C发展加强，-52 ℃的冷云团核心区增大，椭圆状结构清晰，其西北侧(漯河)梯度较高，造成召实中81.0 mm·h-1的极端小时雨强。19日05—08时(图5e、f)MβCS持续发展，冷云体中心近似于圆形，其云团附近多站点雨强在50 mm·h-1以上，强降水维持发展。综上，本次极端强降水与MβCS稳定维持密切相关，形成强降水的两个中尺度对流云团中，一个随槽前暖湿气流东移北上，一个沿低层切变线南压，两云团相向而行在漯河合并发展为MβCS，不同于以往河南地区暴雨过程中云团“同向合并”的过程，MβCS稳定少动可能是本次过程中尺度雨团爆发与极端降水形成的重要原因之一。廖移山等[23]在研究山东大暴雨过程中分析过积云遭遇合并现象，指出对流云团相向合并明显提高了降水效率，与本次过程云团发展类似，有利于强降水增幅，对此类相关个例有重要参考作用。

图5 2017年8月18—19日Tbb演变特征(单位：℃)：(a)18日21时；(b)18日23时；(c)19日01时；(d)19日03时；(e)19日05时；(f)19日08时Fig.5 Evolution characteristics of Tbb during 18 to 19 on August 2017 at: (a) 21∶00 BST on 18；(b)23∶00 BST on 18；(c)01∶00 BST on 19；(d)03∶00 BST on 19；(e)05∶00 BST on 19；(f)08∶00 BST on 19

3.2 天气雷达回波分析

由2017年8月19日02∶30—06∶12间隔30 min驻马店多普勒天气雷达组合反射率(图6a—f)可知，强降水期间大片45～55 dBZ的对流性强回波在漯河附近稳定维持。在整个MβCS缓慢南压过程中，低空急流左前方辐合区不断触发漯河新生对流，强降水单体明显增加、强度发展，并向东北移动，同时强回波区范围向西南方向不断扩大，呈现出典型的单体后向传播特征，致使多个强降水单体反复经过漯河地区，形成明显的列车效应。作同时段内漯河站(33.5°N，114.10°E)组合反射率时间剖面(图6g)可知，19日02—06时有多个对流柱状回波依次经过该站，列车效应持续时间较长，对应不断有中尺度雨团生成发展；其中02—03时45 dBZ以上的高反射率因子伸展到8 km以下，该站雨强达到81.0 mm·h-1，其余时段强回波中心在6 km高度附近，对流降水系统质心较低，典型的低质心高效率降水特点，有利于极端强降水发展。

图6 2017年8月19日02∶30—06∶12(a—f)每30 min驻马店多普勒雷达组合反射率(单位：dBZ，★：漯河)与漯河反射率剖面(g，单位：dBZ)随时间变化Fig.6 The combined reflectivity (unit: dBZ，★:Luohe) of Zhumadian every 30 minutes (a-f) and the time variation ofreflectance profile (g， unit: dBZ)at Luohe from 02∶30 BST to 06∶12 BST on 19 August 2017

4 对流触发维持机制

4.1 地面辐合抬升触发

利用河南省自动站地面全要素加密观测的逐5 min风场资料，以(32°～35°N，112.5°～115°E)为计算区域，插值计算地面散度可知，强降水期间地面出现明显的中尺度辐合线，并伴随一定的强辐合中心，有利于中尺度雨团发展。18日23时(图7a)受东路扩散冷空气影响，漯河东西两侧附近均出现偏北风与东南风的辐合线，辐合中心在6×10-5s-1以上，实况上有雨团发展。19日00∶30—01∶30(图7b、c)漯河上游地区地面辐合线消失，风场转为偏北风，辐合强度有所减弱，雨团减弱；同时漯河东部(33.5°～34°N ，114.5°E)偏北风与东南风形成的辐合区扩大，呈西北—东南带状分布，强度增至8×10-5s-1以上，实况上辐合线附近有中尺度雨带A发展；其后该辐合带受偏北风影响逐渐南压，中尺度雨带A继续向西南发展。19日03时(图7d)漯河东部出现了东北风与西南风的辐合线，在辐合线附近中尺度辐合不断增强，强度维持在8×10-5s-1以上，有利于强上升运动加强，触发极端雨强发展，此时也是中尺度对流云团发展和地面中尺度雨团爆发的旺盛阶段。19日04∶00—05∶30 (图7e、f) (33.5°N，114°E)附近出现东北风与偏东风的辐合线稳定维持，其中尺度辐合区稳定少动，在中尺度辐合带上分布多个小尺度辐合中心，强度在6×10-5s-1以上，不断有多个雨团生成，强降水继续维持发展。由此可见，地面中尺度辐合线并伴有近10-4s-1左右的辐合中心长时间维持，更有利于强降水发展。

图7 2017年8月18—19日地面自动站风场(风羽)、散度场(色斑，单位：10-5s-1)(★：漯河)：(a)18日23∶00；(b)19日00∶30；(c)19日01∶30；(d)19日03∶00；(e)19日04∶00； (f)19日05∶30Fig.7 Evolution characteristics of wind field (barb) and divergence field (shaded， unit: 10-5s-1) from 18 to 19 on August2017 (★: Luohe) at：(a)23∶00 BST on 18;(b)00∶30 BST on 19;(c)01∶30 BST on 19;(d)03∶00 BST on 19;(e)04∶00 BST on 19;(f)05∶30 BST on 19

4.2 冷池触发和维持

图8为强降水期间逐时地面温度、海平面气压、地面流场和天气雷达组合反射率分布，可知，18日23时(图8a)漯河附近强回波有所加强，实况上出现20 mm左右的强降水；同时漯河西南侧出现强度为24 ℃的冷区，冷区附近有中尺度高压与之配合，受强降水拖曳和蒸发冷却强回波下方出现了明显的冷池，冷池前沿形成差值达2.5 ℃左右的温度密集带。随后冷池南压，冷池出流与东南风水平辐合加强，水平温度梯度加大，形成冷池前侧中尺度锋生，不仅造成了抬升触发，并且还能够强迫低层垂直风切变增强，导致边界层上升气流加强和对流发展。19日00—01时(图8b、c)冷池出流产生的向南辐散气流与东南风在漯河东北部形成辐合，对流单体在辐合区发展，并且向下游运动与漯河地区强回波合并。19日02时(图8d)冷池和偏北风缓慢南压，与东南风或偏东风形成辐合维持加强，冷池前侧锋生区有强降水单体生成，造成对流单体后向传播，漯河召实中站出现81.0 mm·h-1的极端雨强，并且强回波区与温度高梯度带对应较好(图8e)。19日04时(图8f)受强降水蒸发冷却影响，冷池有所增强，暖区一侧有强降水潜热释放，导致冷池前侧锋生加强，强暴雨团稳定维持。19日05—06时(图8g、h)冷池及其前侧温度锋生带东移南下，中尺度雨团向温度高梯度方向缓慢移动，强降水维持发展。综上，强降水形成冷池后，冷池出流与交汇北上的东南风和偏东风相互作用，导致水平温度梯度加大形成冷池前沿锋生，一方面有利于中尺度雨团组织化发展和对流单体后向传播，另一方面也在降水区下游触发新生雨团，冷池持续增强。

5 中尺度系统准静止成因

一般来说，暴雨中尺度雨团沿700～500 hPa上平均气流移动。本次过程低空为一致的西南气流，但为何在西南气流引导下，强降水对流系统却向东南缓慢移动，致使不断生成的强降水雨团影响漯河？Merritt，et al[24]统计大量个例得出对流系统沿850～300 hPa切变矢量方向移动。Corfidi，et al[25]进一步研究表明，β中尺度对流单体移动VMβE、大尺度平均引导气流(VCL)和对流单体传播(VPROP)满足于：

VMβE=VCL+VPROP，

(1)

其中：引导气流VCL为850～300 hPa平均风矢量，取:

VCL=(V850+V700+V500+V300)/4，

(2)

而对流单体传播方向一般与低层气流VLLJ速度相当方向相反[26]， 即：

VPROP=-VLLJ，

(3)

由公式(1)、(2)、(3)得：

VMβE=(V850+V700+V500+V300)/4-VLLJ。

(4)

图8 2017年8月18日23时—19日06时(a—h)地面自动站温度(红实线，单位：℃)、海平面气压(黑虚线，单位：hPa)、地面显著流场、雷达组合反射率(填色，单位：dBZ)逐时演变(L为冷池，G为高压中心，★：漯河)Fig.8 (a-h)Hourly variation of automatic station temperature (red solid line， unit:℃)， sea level pressure (black dotted line， unit: hPa)， ground significant flow field and radar combined reflectivity factor (shaded， unit: dBZ) from 23∶00 BST on 18 to 06∶00 BST on 19 August 2017 (L: cold pool and G: high pressure center， ★: Luohe)

图9 2017年8月19日02时沿33.5°N作风场(风羽，单位：m·s-1)垂直剖面(a)与同时刻中尺度对流系统移动与传播(b)Fig.9 (a)Vertical section of wind field (wind feather， unit: m·s-1) along the 33.5°N and (b) the movement andpropagation of mesoscale convective system at 02∶00 BST on 19 August 2017

图9a为19日02时沿33.5°N作风场垂直剖面，近似可知本次过程中漯河地区850 hPa(6.0 m·s-1)、700 hPa(4.0 m·s-1)、500 hPa(4.0 m·s-1)、300 hPa(8.0 m·s-1)。根据公式(2)可得VCL约为4.25 m·s-1的西西南(244.5°)风矢，低层气流取850～975 hPa上的平均，即VPROP约为6 m·s-1的北东北(32.5°)风矢，由公式(4)可估算VMβE约为3.4 m·s-1的北西北风(346.5°)矢量(图9b)。结合多普勒雷达径向速度可知，强降水单体移速约为5 m·s-1以下，风暴追踪产品上显示对流风暴沿东南移动，与上述估算的MβCS移速与方向基本一致。这与田付友等[27]根据此方法分析一次广州强降水个例得出的“中尺度对流系统移动几乎沿引导气流移动”的结论不同，究其原因可能为：本次过程整层风场较弱，在平均引导气流和低层气流均不强的前提下，低层气流传播速度大于平均引导气流速度，且二者形成的反向夹角很大，即对流系统沿平均气流向东东北移动，而新生对流单体却不断向西南传播(图9b)，导致两者的矢量和与平均引导气流方向差别较大，产生的减速效应使得暴雨中尺度系统在漯河稳定维持，从而导致极端强降水发生。

6 结论

(1)200 hPa急流分流区、500 hPa高空低槽与副热带高压、700 hPa低空急流、850 hPa切变线、925 hPa辐合线、地面倒槽等是影响本次极端降水的大尺度系统，也是暴雨中尺度雨团发生发展的背景形势。强降水过程出现了7个强中尺度雨团，具有局地突发性、局地持续性、区域持续性等特点，既有短时强降水的对流性质，也有时间长、范围广的大尺度降水特证，这也是极端降水的主要贡献者。

(2)探空显示漯河上空具有较高的对流潜势，有利于对流雨团初生和发展。CAPE形状呈“瘦弱”狭长型，量值(2 318 J·kg-1)为中等强度偏上；PW达59.8 mm，接近本地极端暴雨的可降水阈值。低层饱和、暖云层厚度较厚、弱垂直风切变不仅容易触发暴雨云团，还提高了降水效率。高CAPE值、高比湿和高降水效率是本次过程极端雨团的主要原因。

(3)两个中尺度对流云团一个随槽前偏南引导气流北上，一个随低层切变线南压，相向而行发展为MβCS，不同于以往河南地区暴雨云团“同向合并”现象，可能是本次中尺度雨团爆发和极端降水形成的重要原因。多普雷天气雷达上高效率的中尺度对流单体后向传播、持续的列车效应维持以及回波剖面上低质心的强对流柱状回波反映了中尺度雨团长时间维持在漯河，导致极端降水发展。

(4)地面中尺度辐合线和强辐合中心对强降水发展有动力触发作用，迭加在天气尺度切变线上，是极端降水中的雨团发展的重要成因。强降水形成的冷池出流与交汇北上的东南风和偏东风相互作用，导致水平温度梯度加大形成和冷池前侧中尺度锋生，不仅有利于中尺度雨团组织化发展和对流单体后向传播，也导致降水区下游新生雨团的触发，致使冷池持续增强。

(5)本次过程由于平均引导气流和低层气流弱，低层气流传播速度大于平均引导气流速度，传播方向与对流单体平移方向之间反向夹角大，对流系统沿平均气流向东东北移动，而新生对流单体不断在对流系统后侧向西南传播，两者的矢量和大幅度偏离了平均引导气流方向，同时产生的减速效应使得暴雨中尺度系统移动缓慢，极端降水发展，也是本次中尺度雨团没有沿着引导气流方向移动的原因。