新疆短时强降水天气主要流型及环境参量特征分析

黄艳 俞小鼎 张云惠

(1 新疆和田地区气象台， 和田 844000; 2 中国气象局干部培训学院，北京 100081;3 新疆维吾尔自治区气象台，乌鲁木齐 840000)

引言

新疆是我国主要的粮棉生产基地，由于其独特的下垫面性质，在农作物主要生长季常发生短时强对流天气，尤其是短时强降水天气，据统计近10年新疆发生了1700余站次短时强降水，由于新疆地大人稀，短时强降水时间、空间尺度小，极难准确预报，短时强降水天气成为新疆气象工作者的研究重点之一,也成为新疆气象服务工作的难点之一。近年来，许多专家和学者对短时强降水天气做了大量的总结[1-23]。高晓梅等[1]将鲁中短时强对流天气进行分类并给出关键环境参数的分布特征和预报阈值，给预报员一个量化指标。陈元昭等[2]对珠江三角洲地区重大短时强降水的基本流型与环境参量特征进行了分析，给出了珠江三角洲地区极端短时强降水的天气流型配置和关键环境参数范围。花家嘉等[3]给出了河北唐山地区盛汛期短时强降水概念模型，并对其物理量进行了分析。本文将根据上述研究方法及成果给出新疆短时强降水环境参量特征及预报阈值。新疆气象工作者虽然对本地暴雨天气进行了研究[24-28]，给出了南北疆暴雨天气过程发生机制以及中尺度特征，但对新疆暴雨天气关键环境参数特征分析少,尤其对新疆短时强降水天气的主要天气流型、关键环境参数特征和预报潜势指标的分析研究则更少。笔者[28]曾对南疆2010—2016年短时强降水过程进行初步分析，建立了3种概念模型，发现整层湿和上湿下干是南疆短时强降水的主要温湿廓线类型，同时得到了不同温湿廓线类型的部分环境参数平均态分布，但对南疆短时强降水的预报阈值等量化指标未进行讨论。本文进一步对新疆2010—2018年的强降水天气进行研究，主要探讨：①新疆短时强降水天气的主要天气流型；②新疆短时强降水天气个例的探空曲线特征；③不同流型新疆短时强降水各型温湿廓线形态对应的关键环境参数特征和预报阈值，为新疆预报短时强降水天气潜势提供依据。

1 研究资料和方法

本文根据新疆多年的预报服务实践、暴雨洪水成灾事实和干旱半干旱地区暴雨特点，结合新疆预报业务，新疆气象部门定义短时强降水标准为1 h降水量≥10 mm。本文约定新疆短时强降水过程定义为：1 h内有2个或以上相邻测站雨强均≥10 mm·h-1或同一测站连续2 h降水量≥10 mm·h-1的，即为一次短时强降水过程。在统计2010—2018年新疆短时强降水数据时，剔除了有误观测数据站点及2010—2012年陆续建设的区域自动气象站，获得了2010—2018年1345个自动气象站逐小时观测资料(其中国家基本自动气象站105个)，数据经过新疆气象信息中心筛选、整理、检测，实现了严格的质量控制，根据如上定义得到468次新疆短时强降水过程，分析统计其主要流型特征。

以新疆伊宁、阿勒泰、乌鲁木齐、克拉玛依、库尔勒、若羌、喀什、和田、阿克苏、库车和民丰等11部GFE(L)型高空气象站为代表(图1)，采用2010—2018年代表站暖季短时强降水过程每日08:00、20:00(北京时间，下同)的探空观测资料，在时间上选取时次为强对流天气发生之前最近时次(如短时强降水出现时间接近08:00，则选08:00的探空资料；如短时强降水出现时间接近20:00，则选择20:00的探空资料)，在空间上则选探空站为最接近短时强降水发生地的探空站(落区与探空站直线距离不超过100 km)。如上规则，根据时空分布对468个新疆短时强降水过程筛选、整理，共挑选出433个有效探空个例进行温湿廓线特征及环境参量特征分析。

图1 新疆地形及探空站(白色)、国家站(红点)和自动区域站(黑点)分布

本文采用强对流天气流型辨识方法[29]和基于构成要素的预报方法(配料法)的主要思路[30]，分析新疆短时强降水T-lnp图温湿廓线形态特征，对静力不稳定、水汽，以及将二者结合形成的表达大气深厚湿对流发生潜势的参数如对流有效位能CAPE等，配合深层垂直风切变等要素进行分析。其中：用850 hPa 和500 hPa间温差(ΔT85)来表示对流层中低层的静力不稳定，水汽条件用地面至700 hPa露点平均值(Tdsur7)表示，由于大多数对流发生在午后，故本文的对流有效位能CAPE为探空资料订正后的参数，即采用短时强降水发生日08：00探空和午后最高气温和对应的露点温度对时间分辨率超过4 h的探空资料CAPE和CIN进行订正。深层垂直风切变则采用0～6 km 的风矢量差来表征[31-33]。将0～6 km垂直风切变划分为3类:<2.0×10-3s-1为弱垂直风切变，2.0～3.3×10-3s-1为中等强度垂直风切变，>3.3×10-3s-1为强垂直风切变。

通过箱线图给出各种关键参数的分布范围，考虑若用箱线图中某参数的最低值作为预报阈值，则可能出现较大的虚警率，故采用某关键参数分布的25%百分位作为预报最低阈值的初猜值。

2 短时强降水过程主要流型

根据NECP 1°×1°再分析资料， 对2010—2018年468个新疆短时强降水过程的500 hPa影响系统进行合成分析，主要有中亚低槽(涡)、西西伯利亚低槽(涡)、西北气流等3类流型(图2)，统计分析可知，中亚低槽(涡)是新疆短时强降水的主要影响系统，共有307次，占总过程65.6%；其次是西西伯利亚低槽(涡)87次，占总过程18.6%；而西北气流69次，占总过程14.7%。由于新疆幅员辽阔，各地区短时强降水的影响系统因地理位置、地形及纬度不同，主要流型表现形式也有所不同，因此，又可细分为低槽(涡)背景下分裂短波、低槽(涡)前(后)及主槽东移影响等。

(1)中亚低槽(涡)：中亚低槽(涡)是新疆短时强降水的主要影响系统。如图2a，500 hPa低槽(涡)在60°～90°E、35°～55°N范围内，或者有2条闭合等值线，有明显的气旋性风场，新疆位于中亚低槽(涡)前西南或偏南气流(急流)上，冷温槽落后于高度槽，低涡前西南或偏南气流(急流)上为暖湿平流配合有温度槽，伊朗副热带高压向北发展与里海高压脊叠加，经向度较大，贝加尔湖高压脊经向度发展相对较小，中亚低槽(涡)不断向南加深，并不断分裂短波影响新疆。700～850 hPa(图略)均有饱和湿区、风速辐合区，出现显著气流(北疆为偏西急流、冷切变线)，南疆盆地有偏东气流，西北(偏西)与偏东(东南)风切变线，且在低层湿区不明显。中低层北疆低空急流遇山地地形强迫抬升形成中尺度辐合线，而南疆盆地偏东气流(急流)除了热力输送作用外，还起到动力抬升及触发作用，促使中尺度切变或辐合加强，从而产生短时强降水。地面上(图略)，南北疆均为冷高压前正变压区；阿勒泰地区有风的辐合、切变、暖区；南疆有风的辐合、冷池。

(2)西西伯利亚低槽(涡)：西西伯利亚低槽(涡)是新疆短时强降水的重要影响系统。如图2b，500 hPa欧亚范围呈两脊一槽(涡)，中高纬环流经向度较大，西西伯利亚低槽(涡)在60°～100°E、40°～70°N范围内，配合有明显的温度槽，里海高压脊与贝加尔湖高压脊发展强盛，西西伯利亚大槽稳定维持，新疆位于低涡底部偏西(西南)气流上，锋区较强，不断分裂波动影响新疆。由于午后升温明显，中层冷空气侵入使得新疆局地环境场更加不稳定。700 hPa上(图略)，强降水落区位于急流出口区前部(北疆为偏西急流，南疆为偏东气流)，落区有较明显的风速辐合区、切变线、相对湿区。850 hPa北疆均有风速辐合区、相对湿区、冷暖交汇；南疆有切变线和暖脊发展。地面图上，新疆大部均表现为有正变压区、辐合或切变线。

(3)西北气流：西北气流仅占总过程14.7%。如图2c，500 hPa欧亚范围为两槽一脊经向环流，新疆至中西伯利亚为经向度较大的长波脊，乌拉尔山附近和蒙古则为宽广低槽活动区，北疆处于高压脊前西北气流控制，低层有偏西风扰动，两者汇合，因前期降水，午后地面加热增湿明显，造成局地短时强降水。而南疆短时强降水一般出现在500 hPa低槽(涡)后西北气流中，受槽后西北气流冷平流强迫产生强对流天气。700 hPa(图略)北疆有西北气流、切变线；南疆有风的辐合、切变线、饱和湿区，南疆盆地有偏东(东南)气流，其西部转为干冷空气、东部有明显湿区。850 hPa(图略)北疆为西北气流、切变线、暖区；南疆有东西风切变线、湿度较小，南疆盆地有偏东气流。地面图上，新疆均为正变压区，有风的辐合、切变。此类短时强降水突发性强、预报难度大。

图2 新疆短时强降水主要流型(实线为500 hPa高度场，风场为500 hPa风向风速场):(a)中亚低槽(涡),(b)西西伯利亚低槽(涡),(c)西北气流

3 温湿廓线形态特征

樊李苗等[34]根据探空曲线特征将中国短时强降水分为3型，提出I型(整层大气较湿润)为主要类型。本文根据时空分布对468个新疆短时强降水过程筛选、整理，对挑选出的433个有效探空个例的曲线特征进行统计分类，得到新疆短时强降水4种T-lnp图(图3)温湿廓线形态：整层干(Ⅰ型)、上干下湿(Ⅱ型)、上湿下干(Ⅲ型)、整层湿(Ⅳ型)，从表1可以看出，整层干型是新疆短时强降水的主要类型。

图3 新疆短时强降水探空温湿廓线形态特征分型:(a)短时强降水Ⅰ型(整层干),(b)短时强降水Ⅱ型(上干下湿),(c)短时强降水Ⅲ型(上湿下干),(d)短时强降水Ⅳ型(整层湿)

表1 2010—2018年新疆短时强降水过程有效探空个例温湿廓线分型 个数

3.1 短时强降水温湿廓线形态Ⅰ型(整层干)

全疆共有130个，占个例总数31%，是新疆温湿廓线的重要类型，与全国短时强降水的温湿廓线特征大相径庭[34]。此型主要影响系统为西西伯利亚低槽(涡)和西北气流，多数个例表现为西伯利亚低槽携带的干冷空气或西北气流翻山的下沉气流，与新疆午后下垫面急剧升温产生的暖湿气流交汇，加剧中、低层大气层结不稳定，造成局地对流性的短时强降水；落区主要出现在浅山山麓和盆地地带，伊犁州和阿克苏的山区时有发生。Ⅰ型大多表现为低层或者高层为浅薄湿层，中低层有较明显干冷空气侵入，如西伯利亚低槽(涡)底部分裂波动；或者无明显湿层，对流有效位能(CAPE)和对流抑制能量 (CIN)相对较大，仅次于Ⅱ型；暖云层厚度最小；或者中层大气层结较为湿润，大多个例有中等强度的垂直风切变。

3.2 短时强降水温湿廓线形态II型(上干下湿)

全疆共有87个个例，占总数20%，影响系统主要为西伯利亚低槽(涡)，西伯利亚低涡南下，伴随干冷空气的侵入造成此型短时强降水的发生，多出现在区域性降水天气后午后升温触发的局地对流性短时强降水；大多出现在盆地和沿山地带。Ⅱ型的探空温湿廓线呈典型的“漏斗状”，600 hPa以下大气层结湿润，高层大气比较干燥。200～500 hPa附近有干空气卷入，“上干冷、下暖湿”特征明显，CAPE明显较大，中低层常有中等强度或以上垂直风切变；暖云层厚度较厚，仅次于I型。

3.3 短时强降水温湿廓线形态Ⅲ型(上湿下干)

全疆共有129个，占个例总数30%，是新疆温湿廓线的主要类型，主要影响系统为中亚低槽(涡)和西北气流，大多个例出现在中亚低槽前和槽后西北气流里，干线触发的局地对流性的短时强降水，出现在沿山、浅山山麓和山区地带，伊犁、巴州和阿克苏地区盆地大部均有发生。Ⅲ型探空温湿廓线呈倒“V”形，600 hPa以上有较薄的湿润层结，暖云层厚度较小，对流有效位能小，低层多为偏东风，且风向随高度升高顺转，风速随高度升高而增加，有中等或中等偏强的垂直风切变，CAPE最小，低层对流抑制能量(CIN)大。

3.4 短时强降水温湿廓线形态Ⅳ型(整层湿)

全疆共有87个个例，占总数20%，主要影响系统为中亚低槽(涡)，多为系统性大范围降水伴随的局地短时强降水，出现在盆地、浅山山麓和山区地带。仅从探空T-lnp形态来看，I型短时强降水天气过程整层大气比较湿润、水汽含量均匀、暖云层厚度深厚；CAPE相对较小，中低层常有弱的或中等强度垂直风切变。

4 新疆短时强降水暖季关键环境参数

4.1 新疆暖季主要环境参数季节分布

表2是新疆暖季主要环境参数的各月平均分布，由于暖季新疆多为晴空少云天气，850 hPa和500 hPa温差普遍较大，850 hPa和500 hPa温差(ΔT85)为26～31 ℃，且南疆温差更大，这也是新疆独特的气候和地域特色。8月ΔT85略低，其他各月为29～31 ℃，说明5—7月、9月大气条件不稳定度高，发生深厚湿对流天气的潜势最大；且南疆各月ΔT85均明显高于北疆，表明南疆地区大气条件不稳定度更高，较北疆更易发生对流天气，观测表明近10年南疆地区发生短时强降水的频次明显多于北疆地区。地面至700 hPa露点温度均值(Tdsur7)的月分布呈先增大后逐渐减小的趋势，说明新疆暖季7、8月低层水汽条件相对充足。对流有效位能(CAPE)平均值9月较小，只有276 J·kg-1，7月达到最大为442 J·kg-1，8月逐渐减小，但高于6月、9月。8月正值冷暖交替季节，大气斜压性较强，故0～6 km风矢量差(垂直风切变)最大，0～6 km风矢量差暖季平均值为1.6×10-3s-1，为弱的垂直风切变。

表2 新疆暖季主要环境参数的季节特征

4.2 静力不稳定

大气静力稳定度常用850 hPa和500 hPa之间的温差ΔT85表征，暖季干绝热层结ΔT85为38～39 ℃，湿中性层结(假绝热曲线)ΔT85大约为20～21 ℃(随温度变化)。一般情况对流性天气ΔT85为21～39 ℃，其值越大，表示条件不稳定性越强。如前所述，考虑新疆独特的地域特征，ΔT85多为30 ℃左右，即新疆暖季极易满足静力不稳定条件。

图4是基于新疆短时强降水不同影响系统下4种探空温湿度廓线型箱线图，其中中亚低槽(涡)(图4a)、西伯利亚低槽(涡)(图4b)和西北气流(图4c)影响下的中位数，Ⅰ型分别为31.5 ℃、30.0 ℃和33.0 ℃，Ⅱ型分别为29.0 ℃、27.0 ℃和31.0 ℃，Ⅲ型分别为31.0 ℃、30.0 ℃和31.2 ℃，Ⅳ型分别为26.0 ℃、26.0 ℃和28.0 ℃，可以看出西北气流影响下各型探空温湿度廓线的中位数明显较高，其次是中亚低槽(涡)，说明西北气流影响下新疆发生的短时强降水静力不稳定性最强。3种影响系统下，Ⅰ型的中位值大于其他3型，高于新疆暖季平均态。

图4 新疆短时强降水不同流型4种探空温湿度廓线型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)850 hPa与500 hPa温差ΔT85(单位：℃)箱线分布:(a)中亚低槽(涡)、(b)西伯利亚低槽(涡)、(c)西北气流(小圆圈为异常值，线段的最高点为统计最大值，最低点为统计最小值，箱型上框线为75%上四分位值，下框线为25%下四分位值，箱内线为中位值，×为平均值，下同)

3种影响系统下的短时强降水天气ΔT85最小值分别为20.0 ℃、20.0 ℃和23.0 ℃，均出现在Ⅳ型，由于当日出现强对流天气前，以多云到阴天气为主，大气层结接近于湿性层结，所以造成ΔT85较小；而最大值分别为38.0 ℃、36.0 ℃和39.0 ℃近乎于干绝热层结，这种情况多在Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型发生，其中出现37.0 ℃的个例有4次，均出现在南疆。

3种影响系统下ΔT85的25%到75%百分位值Ⅰ型分别为30.0～34.0 ℃、28.3～33.0 ℃和29.0～34.0 ℃，Ⅱ型分别为26.0～31.0 ℃、25.0～30.0 ℃和29.0～32.0 ℃，Ⅲ型分别为29.8～33.0 ℃、28.0～32.0 ℃和29.8～32.0 ℃，Ⅳ型分别为24.0～29.0 ℃、25.0～30.0 ℃和27.0～30.0 ℃，西北气流各型箱型均窄于其他两种影响系统，西伯利亚影响下的I型箱体最宽。

采用ΔT85分布的25%百分位作为短时强降水预报最低阈值，中亚低槽(涡)、西伯利亚低槽(涡)和西北气流影响下新疆短时强降水阈值分别为 24.0 ℃、25.0 ℃和27.0 ℃，可以看出其值均高于国内其他省份。

4.3 水汽条件

在等压面上，等露点线与等比湿线是重合的，故用露点代表空气中的绝对湿度。新疆短时强降水多发的暖季，水汽主要集中于大气中低层，本文采用新疆短时强降水不同影响系统下短时强降水发生前地面至700 hPa露点均值(Tdsur7)代表水汽的绝对量(图5)。由于新疆短时强降水多出现在凌晨、午后到傍晚，与探空观测的时间分辨率有时远超过4 h，且部分区域自动气象站距离探空站100 km左右，可能造成少数个例地面至700 hPa露点温度均值出现负值的观测事实。中亚低槽(涡)、西伯利亚低槽(涡)和西北气流影响下，对应箱线图25%百分位到75%百分位差异明显， Ⅰ型分别为3～9 ℃、2～6.8 ℃和5.1～7.7 ℃，Ⅱ型分别为6.5～10.6 ℃、5.9～12.1 ℃和3.5～11 ℃，Ⅲ型分别为3.8～8.1 ℃、3.4～9.6 ℃和2.9～7.7 ℃，Ⅳ型分别为7.2～11.5 ℃、7.9～10.0 ℃和6.8～10.0 ℃， 可以看出3种影响系统下均表现出湿度小的特征，其中Ⅲ型水汽要求较小，Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅳ型对水汽条件的要求是逐渐增大的，由于Ⅰ型和Ⅲ型占全部个例的61%，说明新疆短时强降水的发生关键在于对流层中、低层的水汽迅速辐合机制的形成。然而对水汽要求相对较高的Ⅱ型和Ⅳ型多发于7月下旬和8月，考虑此时新疆大部天气干热，水汽随云底上升气流进入对流云中，在凝结成云滴或冰晶时，潜热释放时蒸发潜热表现明显，因此所需水汽有所增加。

图5 新疆短时强降水不同流型4种探空温湿度廓线型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)地面至700 hPa露点温度均值箱线分布

若选择Tdsur7的25%百分位值作为新疆水汽条件阈值，则中亚低槽(涡)、西伯利亚低槽(涡)和西北气流影响下新疆短时强降水阈值分别为3.0 ℃、2.0 ℃和2.9 ℃，均低于我国大部省份，是新疆短时强降水强度弱于国内其他地区的主要原因。

4.4 CAPE

不稳定(条件不稳定)与水汽条件结合所表征的对流参数用对流有效位能(CAPE)和对流抑制能量(CIN)表征。图6是新疆不同影响系统下4种探空温湿度廓线型短时强降水天气订正后的CAPE分布，可以看出3种影响系统下的各型温湿廓线差异较大，其中西北气流型箱体宽于其他两型，且CAPE值分布相对较分散。新疆各影响系统短时强降水对应的极大值分别为1455 J·kg-1、2104 J·kg-1和2457 J·kg-1，极大值出现日造成和田地区4县、伊犁哈萨克自治州11站、阿勒泰地区中、西部大范围的短时强降水过程。

在新疆系统性强降水天气中CAPE值反应的较敏感，且与天气发生的地点和时间存在密切相关性。图6可以看出，新疆短时强降水天气3种影响系统CAPE值的最低阈值，采用25%百分位CAPE 值，分别为117 J·kg-1、146 J·kg-1和103 J·kg-1作为该最低阈值，均低于我国大部省份。

图6 新疆短时强降水不同流型4种探空温湿度廓线型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)对流有效位能CAPE箱线分布图

4.5 深层垂直风切变

如图7，不同影响系统下新疆4类短时强降水0～6 km垂直风切变≥2.0×10-3s-1为41%，达到3.3×10-3s-1以上较少，通常发生在大气斜压性较强的春末夏初或者夏末秋初，这种情况下强对流天气由强垂直风切变背景下的高架雷暴所产生的可能较大[32-34]。对应不同影响系统下4种类型0～6 km垂直风切变箱线图25%～75%百分位差异不大，Ⅰ型分别为1.2～2.2×10-3s-1、1.7～2.8×10-3s-1和1.0～2.3×10-3s-1，Ⅱ型分别为1.0～2.3×10-3s-1、1.8～3.3×10-3s-1和1.0～2.2×10-3s-1，Ⅲ型分别为0.8～2.3×10-3s-1、1.0～2.7×10-3s-1和1.3～2.2×10-3s-1，Ⅳ型分别为1.0～2.3×10-3s-1、1.5～2.8×10-3s-1和0.5～1.5×10-3s-1；可以看出，西伯利亚低槽(涡)型影响下各型垂直风切变的箱体明显宽于其他两类，其值较其他两类影响系统明显增大，高于新疆暖季平均态。最大值为5.3×10-3s-1，出现在2016年6月19日，受西伯利亚低槽底部影响，当日北疆伊犁地区10站出现≥10 mm·h-1的短时强降水过程。

图7 新疆短时强降水不同流型4种探空温湿度廓线型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)0～6 km垂直风切变箱线分布图

采用0～6 km垂直风切变的25%百分位值作为预报新疆短时强降水的最小阈值，对3种影响系统可以设定新疆分别为0.8×10-3s-1、1.0×10-3s-1和0.5×10-3s-1，均低于我国其他省份同类值。

5 应用检验

受中亚低槽分裂短波影响，2020年5月6—7日南疆西部昆仑山北坡多地出现系统性短时强降水过程，最大降水量为64.5 mm，出现在策勒县，洛浦县有2站出现50 mm以上短时强降水，最大小时雨强出现在7日01:00为16.3 mm。对应新疆短时强降水天气中亚低槽(涡)影响下的主要关键环境参数预报阈值可以看出(表3)，当日短时强降水发生前20：00和田探空物理参数ΔT85为28.6 ℃、Tdsur7为8.8 ℃、CAPE为444.7 J·kg-1、0～6 km风矢量差为1.7×10-3s-1，各项参数均高于阈值，配合中亚低槽分裂短波移过南疆西部昆仑山北坡，故造成7日01:00洛浦县2个区域自动站的短时强降水发生。

表3 2020年5月6日主要环境参数特征

6 结论与讨论

利用新疆10年暖季(5—9 月)常规高空探测资料、地面观测资料和区域自动站小时降水资料，对468个短时强降水个例的主要流型和温湿廓线特征进行分析，采用箱线图的形式对不同流型的关键环境参数分布特征和预报阈值进行讨论，给出不同流型的新疆短时强降水发生的环境参数特征和预报阈值：

(1)新疆幅员辽阔，各地短时强降水的主要流型因地理位置、地形及纬度不同，分为中亚低槽(涡)、西西伯利亚低槽(涡)、西北气流等3类。中亚低槽(涡)是新疆短时强降水的主要流型。

(2)从T-lnp的温湿廓线形态分析，新疆短时强降水探空温湿度廓线型分为短时强降水温湿廓线形态Ⅰ型(整层干)、短时强降水Ⅱ型(上干下湿)、短时强降水Ⅲ型(上湿下干)和短时强降水Ⅳ型(整层湿)。Ⅰ型(整层干)和Ⅲ型(上湿下干)是新疆短时强降水温湿廓线主要类型。

(3)中亚低槽(涡)型多发生短时强降水Ⅲ型和Ⅳ型，整层水汽含量相对丰富，对流有效位能CAPE小；西伯利亚低槽(涡)型多发生短时强降水Ⅰ型，少数个例出现短时强降水Ⅱ型，整层水汽含量匮乏，对流有效位能CAPE相对较大；西北气流型多发生短时强降水Ⅰ型和Ⅲ型，整层水汽小或者中高层水汽含量大，对流有效位能CAPE最大。

(4)不同影响系统下，新疆短时强降水各关键参数预报阈值均有差异，其中在中亚低槽(涡)、西伯利亚低槽(涡)和西北气流影响下，最低阈值的建议值(25%百分位值)850 hPa和500 hPa温差ΔT85分别为 24.0 ℃、25.0 ℃和27.0 ℃；地面至700 hPa露点温度均值Tdsur7分别为3.0 ℃、2.0 ℃和2.9 ℃；CAPE值分别为117 J·kg-1、146 J·kg-1和103 J·kg-1；0～6 km垂直风切变分别为0.8×10-3s-1、1.0×10-3s-1和0.5×10-3s-1。

上述工作构成了新疆强降水天气短时预报的一个基础，可以将上述结果集成到智能网格预报系统，以提高暴雨等灾害性天气的预报预警准确率。

本文分析方法尚有一定的局限性，目前本文预报阈值在EC细网格的模式探空预报场中尚未实现计算机自动识别；而新疆短时强降水多出现在凌晨、午后到傍晚，加之新疆面积广袤(166×104km2)，各探空站点距离均在500 km以上，探空气球施放间隔为12 h，时间分辨率较粗；另外由于新疆短时强降水多出现在区域自动气象站监测范围，受资料的局限性，无法观测到短时强降水发生的同时是否伴有冰雹、雷雨大风等其他强对流天气。在本文对新疆各类短时强降水潜势阈值的讨论中，对气候概率及触发机制没有进行讨论，今后还需进一步细致分析。