一次台风移出后MCC发展成因分析

2023-10-27刘晓波孙军许映龙陈双

热带气象学报 2023年2期

刘晓波，孙军，许映龙，陈双

(国家气象中心，北京 100081)

1 引言

中尺度对流复合体(MCC)作为一种特殊的中尺度对流系统，最初是由Maddox[1]根据红外云图上低亮温区域的大小和形态定义的，自此以后，我国学者对MCC 进行了大量的研究。李玉兰等[2]对发生在西南和华南地区MCC 进行了研究，指出MCC 发生发展的天气形势有切变线、高空槽和低空急流等。吴芳芳等[3]研究了发生在副热带高压西北侧、500 hPa 东移的短波槽前、700 hPa 和850 hPa 切变线南侧以及地面锋面气旋暖区内一次黄海之滨的MCC 多尺度结构特征。伍星赞等[4]和谢静芳等[5]分别分析了我国华南地区和华北地区MCC 的卫星云图特征。马红等[6]和张晰莹等[7]分析了MCC 雷达回波特征。覃丹宇等[8]研究了MCC 和一般暴雨云团发生发展的物理条件差异。康凤琴等[9]详细探讨了我国南方MCC 演变过程中的涡度、水汽和热量收支平衡演变特征，着重分析了中小尺度系统在MCC 过程中的作用。总体来看，我国学者对不同区域的MCC 发展的环境场、触发机制、维持机制、垂直结构以及通过卫星和雷达观测到的演变特征等方面都做了深入的分析，并有了明确的认识。然而，目前关于对MCC 的研究成果基本上都是从发生在非台风形势下个例的研究中得出，对台风环流内生成的MCC 研究还是比较少见。

观测事实表明，台风不仅具有清晰的螺旋雨带和多边形眼墙结构，而且雨带和眼墙内部存在着较小尺度的深厚对流系统等[10]，这些深厚的对流系统不仅使台风路径发生变化[11-13]，也影响台风眼墙及螺旋雨带的结构和强度变化[14]。Chen 等[15]研究热带气旋（TC）与东亚夏季风相互作用的两种类型的持久雨带对TC 大小和强度变化的影响，也指出季风环境中的TC 可能会发生与眼墙降雨分开的暴雨事件。研究表明[16]，登陆台风中尺度对流系统(MCS)是造成台风特大暴雨的主要因素。在登陆台风暴雨研究中，多数研究台风暴雨的MCS 的结构及其演变特征[17-20]，对于MCS 的形成发展机制研究还比较少。钱传海等[21]研究在台风低压切变线以北的偏北潮湿气流中生成发展的MCS，得出低层偏北急流造成的动力辐合效应、对流不稳定性层结的建立是MCS 迅速发展的重要原因。孙建华等[22]对登陆台风引发北方特大暴雨的MCS 研究得出，对流层低层的偏南风低空急流对MCS的发展具有重要作用。张艳霞等[23]对台风移动方向左前方在台风环流内形成的MCS 进行了研究，利用大尺度资料详细分析了MCS 发生发展的动力和水汽条件，并进一步通过中尺度数值模拟得出MCS 东、西及北侧的温湿梯度相向发展形成的能量锋区为MCS 的组织发展提供了环境条件和能量。然而，MCC作为MCS的一种特殊形态，以往的研究中，对台风环流内的MCS 由于其发展强度以及持续时间达不到Maddox定义标准，明确定义为MCC 的研究不多。MCC 和热带风暴的联系也有一些相关研究[24-25]，Miller 等[26]对西太平洋地区中尺度对流复合体的研究发现，一些在水面上移动的MCC 形成了热带风暴，同样，一些热带风暴登陆后的残留或低压形成MCC。

为了进一步完整地揭示登陆台风环流内MCC 的形成发展原因，本文通过对2020 年04 号台风“黑格比”登陆北上后在其南侧外围螺旋雨带上的对流云团逐渐发展成为MCC 的过程进行了分析，发现2020 年08 月4 日夜里到5 日上午（北京时间，下同）在15小时内浙江北部和上海大部分地区出现暴雨到大暴雨，局部地区特大暴雨，是由MCC 直接造成的。通过分析还发现原来随着台风一起旋转的螺旋雨带在MCC 形成后快速减弱消散，MCC 在源地逐渐发展加强，这种在台风北上之后发展加强又少动的MCC 研究比较少，因此，本文重点分析MCC 的发展加强成因，以期为进一步提高台风中尺度暴雨预报提供参考。

2 台风与降水过程概况

2020 年第4 号台风“黑格比”于8 月1 日20 时在台湾以东洋面上生成，3 日14 时在东海突然加强为台风，4日03时30分在浙江省乐清沿海登陆，登陆时近中心最大风力38 m/s（13 级），登陆后以偏北路径越过上海同纬度，在江苏中部进入黄海，6 日02 时停止编报（图1a，见下页）。台风“黑格比”共造成浙江、上海2 省（市）5 市30 县（市、区）188万人受灾，直接经济损失104.6亿元。

图1 2020年第4号台风“黑格比”路径（a，图中数字表示时间，如0419表示4日19时台风位置）和8月3日20时—5日20时（b）、8月3日20时—4日20（c）、8月4日20时—5日20时（d）长三角地区雨量大于等于10 mm分布图（单位：mm）

台风“黑格比”给华东沿海造成了较大范围的暴雨天气。从8 月3 日20 时—5 日20 时48 小时过程雨量分布来看（图1b）,浙江沿海及上海一带雨量普遍超过100 mm，局部地区超过250 mm，并且呈现两个降水大值中心，分别位于浙江中南部和浙江北部到上海地区。进一步从3 日20 时—4 日20 时（图1c）和4 日20 时—5 日20 时24 小时降雨量（图1d）分布来看，浙江中南部降雨大值中心主要发生在3 日夜间到4 日白天，属台风本体降雨，其中24小时雨量最大值是浙江永嘉站为263 mm。而位于浙江北部和上海地区的强降雨主要发生在4 日夜间到5 日上午，24 小时最大单站降雨量为浙江平湖站314 mm，其次为上海金山站264 mm。其后卫星云顶亮温（TBB）分析表明，位于该时段降雨主要是由MCC 发展增强直接造成的，其降雨量和降雨强度均大于台风本体降雨。

3 MMCCCC 发生发展及其造成的降水时间演变特征

3.1 MCC的发生发展

按照Maddox 定义标准，MCC 系统是指近于圆形或椭圆形的中尺度天气系统，红外温度达-32 ℃或以下的云罩面积在105km2或以上，红外温度达-52 ℃或以下的冷云区面积在5×104km2或以上，且上述条件持续时间6 小时或以上，并且发展最旺盛时，其偏心率（短轴/长轴）大于0.7。从图2 中可以看到，4 日20 时发展成为MCC 的中尺度对流云团（图2a 箭头所示）尺度比较小，云顶TBB值小于-32 ℃面积大约为0.3×105km2，随后云团继续增强，云顶TBB 值-32 ℃和-52 ℃的面积都明显增大，5 日02 时云团（图2d 方框区域）云顶TBB 值小于-32 ℃面积大于105km2，小于-52 ℃面积大于5×104km2，达到Maddox 的定义MCC 的面积标准。5 日04 时，云团继续增强，其形状接近圆形，云顶TBB 值小于-32 ℃的范围已经到达上海的北部，5 日05—06 时，云团发展最强盛（图2f），椭圆偏心率达到0.9 左右，其形状更接近圆形，结构较为密实。5 日08 时开始，云团明显减弱，形状也变得不规则，5日10时云团北部TBB 小于-32 ℃的范围缩小到上海南部沿海，云顶TBB值小于-32 ℃面积和-52 ℃面积不再满足Maddox定义标准。在云团发展增强过程中，其位置稳定少动，从生成阶段到消散阶段，满足MCC 条件的生命史为8～9 h，其中心向南移动不到0.5 个纬度，属于典型的中α 尺度MCC。从图2 中还可以看到，MCC 是由台风南侧螺旋雨带最东端的对流云团（图2a 箭头位置）逐渐发展增强的，在台风快速向北移动的过程中，位于台风南侧的螺旋雨带并没有随着台风一起移动，而是减弱消散，但是位于螺旋雨带最东端的对流云团却逐渐发展成为MCC，MCC 也没有随着台风移动，基本在源地向偏东方向发展增强比较明显，这种在台风移出后，并在其南侧切变线内形成的MCC 发展增强个例的研究还是比较少见，值得进行深入研究。后面本文主要从MCC 胚胎阶段（4 日20 时）、发生阶段（5 日02 时）、成熟阶段（5 日06 时）和消散阶段（5日10时）进行分析探究其形成主要原因。

图2 2020年8月4日20时—5日10时2小时间隔FY-4A卫星云顶TBB分布(单位：℃)

3.2 降水时间变化特征

从上海金山和浙江平湖观测站地面气象要素3 小时变化看（图3），台风中心到达浙江北部的时间为4 日17 时前后，17—20 时之间金山和平湖站的地面气压最低，风向从偏东风顺转为偏南风，且风力增大，4 日20 时之后台风中心逐渐远离北上，这两个站地面气压回升，风速明显减少。但是，从雨量时间分布来看，在台风临近之前，这两个站都只有零星小雨，3 小时雨量均不超过10 mm，随着台风越过同纬度北上。4 日20 时以后降雨反而明显加强，而此时对应的MCC 初始阶段的对流云团（图2a 箭头所示）范围也开始快速增大，平湖站3小时雨量持续增强，到5 日08 时达到最大为99.0 mm；金山站5 日02 时3 小时雨量出现了减小的现象，也说明5 日02 时之前MCC 向北加强不明显，之后3 小时雨量持续增大，到5 日08 时3 小时雨量同样达到最大为95 mm，这与MCC 在5 日06 时前后发展最旺盛时段一致。可见，MCC 发展最强阶段也是降雨强度最大时段。另外，从图3中还可以发现，4 日20 时—5 日08 时12 小时内累积雨量金山站257 mm、平湖站314.2 mm，两个观测站均达特大暴雨级别。

图3 上海金山(a)和浙江平湖(b)观测站3日20时—5日20时3 h雨量（柱状）、海平面气压（黑线）、10 m风（风向杆，单位：m/s，长杆表示4 m/s，短杆表示2 m/s，下同）时间变化

由此可见，这次发生在浙江北部和上海的特大暴雨过程是由MCC 直接造成的，强降雨发生发展快、强度大、降雨时段集中、累计雨量大，其总降雨量和降雨强度甚至超过台风本体降雨，容易导致严重气象灾害和经济损失。

3.3 雷达回波特征分析

图4 给出了与图2 对应的MCC 发生发展阶段的雷达基本反射率拼图叠加台风路径和过去1 h雨量（图4a～4d）以及MCC 发生和成熟阶段的基本反射率垂直剖面（图4e～4f），4 日20 时（图4a）位于台风南侧的螺旋雨带上的回波也呈现螺旋状，反射率因子最大值超过60 dBZ。5 日02 时在MCC的发生阶段（图4b）螺旋状的回波西部已经减弱消散，东部回波维持，呈现团状，强回波范围略有扩大，沿图中位于平湖到金山的强回波垂直剖面上（图4e）反射率因子45 dBZ 以上的回波强度发展高度不超过5 km，最强回波触及地面，过去1 小时雨量不超过30 mm；另外，位于台风眼壁南部的苏州到南通之间有回波明显发展，呈现涡旋状，也说明台风对MCC 的影响在减弱。5 日06 时（图4c）强回波位置和强度变化不大，仍然位于平湖和金山附近，但是，强回波发展高度略有增高，反射率因子45 dBZ 强度以上的回波发展高度超过5 km（图4f），平湖过去1 小时雨量达到64 mm。此时，位于苏州到南通的回波仍然维持，范围扩大，发展为带状，也说明台风对MCC 的引导作用是逐渐减弱的。在MCC 的消散阶段（图4d）回波强度明显减弱，但是，位于苏州到南通的回波明显向东南移动，并与MCC 北部回波合并，导致上海北部的回波增强，之后，整个回波区移入东部海面逐渐减弱消散。从上述雷达反射率因子的分析发现，MCC形成后，降水回波主要位于台风移动路径的右侧，45 dBZ 以上的强回波发展高度不高，在5 km 附近，回波强度最大值不超过65 dBZ。

图4 雷达基本反射率拼图（单位：dBZ）、小时雨量（黑色数值，单位：mm）和台风“黑格比”路径（a～d，红色数值表示时间日-时，台风强度见图1a）；上海南汇单站雷达基本反射率垂直剖面（e～f，剖面基线为同时刻图5b～5c中的黑线）

4 MMCCCC发生发展成因分析

4.1 环流背景

MCC 是由台风南侧螺旋雨带上最东端的对流云团逐渐发展形成的。8 月4 日20 时（图5a）在台风“黑格比”东侧和南侧各有一条围绕台风中心的螺旋雨带，雨带上有多个对流单体，其中，在最东端位于杭州湾的对流单体（图5a 红色三角形）加强发展成为MCC，该对流单体位于台风眼壁附近。此时，在500 hPa高度场上西伸到陆地并呈东西向的副热带高压（简称副高）带断裂为两环，其中，一环位于陆地上，高压中心在安徽西部；另一环位于东部洋面上，副高中心在日本南部，副高处在增强阶段，中心强度大于592 dagpm，588 dagpm线从台风南部再次西伸至大陆。台风在洋面上副高偏南气流引导，稳定地向偏北方向移动。之后，随着台风继续北上，台风南部的螺旋雨带逐渐减弱消散，位于雨带东端的对流单体位置少动且强度逐渐增强，该对流单体也由台风眼壁位置转到台风南侧的切变线内，其范围向四周扩展，向东扩展的更为明显些（图略）。在8月5日06时MCC成熟阶段（图5b），500 hPa层洋面上副高西伸加强已经与陆地上的高压合并，西风槽位于华北，位置偏北，台风中心移到江苏中部，MCC 位于台风南侧的切变线内。而在8 月5 日02 时和06 时MCC 发展阶段的对流层高层位势高度和风场上图5c～5d，MCC 位于南亚高压东部脊线附近西北气流中，位势高度达1 256 dagpm。

图5 2020年8月4日20时(a)和5日06时(b)500 hPa位势高度场（黑线，单位：dagpm）、风场（风杆，棕线为切变线，单位：m/s）、FY-4A卫星云顶TBB分布（填色，单位：℃，三角形表示MCC中心位置）；5日02时（c）和5日06时（d）200 hPa位势高度场（黑线）、风场（风杆，蓝线为南亚高压脊线）

总之，在MCC 发生发展过程中，由于台风稳定地向偏北方向移动，副高西伸增强，台风南侧的切变线的辐合抬升作用，加之对流层高层南亚高压东部脊线附近西北气流的辐散抽吸作用，有利于中低空大气上升运动的增强，为MCC 的发展增强提供良好的动力抬升条件。

4.2 干冷空气侵入及不稳定层结

假相当位温反映大气的温湿状况，可以用来分析大气中的能量和不稳定状况。从图6 中850 hPa 层上假相当位温(θse)和水平风场演变发现(图中三角形表示MCC 中心位置)，台风与周围环境场的温度和湿度差异形成了有利于MCC 发生发展的不稳定条件。4 日20 时（图6a）江苏南部到浙江南部有一条西南低空急流（图中实线箭头），急流不断输送暖湿空气形成θse的高值带，并与台风形成的高能区相连。在台风西北部有两条相对干冷空气形成的θse低值带，分别位于安徽的西部和江苏中南部（图中虚线箭头）。此时，干冷空气还没有侵入MCC 生成区域，随着台风向北移动，两条干冷空气范围内的风向逆转为西北风，在西北风的作用下，干冷空气逐渐移向MCC 生成区域。5 日02 时（图6b）江苏中部的干冷空气已经到达MCC 西北部的外围，在对流层低层暖湿空气与相对干冷空气强烈交汇，斜压性不稳定增强，有利于中尺度对流系统的发展增强。5 日06 时（图6c）处在MCC 发展的最强阶段，台风西部的两条干冷空气带，其中一条侵入到MCC 北部外围的上海地区，另一条侵入MCC 西部外围的浙江北部地区，MCC 继续向西北和东南方向θse斜压性不稳定区域内扩大。此时，上海和浙江北部的降水强度也在5 日06 时前后达到最大，最大小时雨量超过60 mm。5 日10 时（图6d）北部和西部的干冷空气侵入到MCC 内部，MCC 范围内的θse减小了2～4 K，斜压不稳定性减弱，MCC 也逐渐减弱消散。通过上面的分析得到，在低层台风北上后，引导冷空气南下，并与浙江北部地区的暖湿气流交汇，斜压锋生增强形成较强上升运动。

图6 2020年8月4—5日850 hPa假相当位温（等值线及填色，单位：K）和风场（风向杆，单位：m/s），

为了进一步分析大气层结状况，沿MCC 中心（30.5 °N）做假相当位温、水平风场和垂直速度的纬向垂直剖面分析（三角形为MCC 中心经度位置）。在MCC 初始阶段（图7a），受台风“黑格比”环流的影响，MCC 区域上空（MCC 经度范围120～124 °E）为θse高值区，两侧分别为大陆高压东侧和东部海面的θse低值区。分析MCC 发生区域上空的θse分布，近地面θse最大值在360 K 以上，近地面层到对流层中低层850 hPaθse随高度减小，为位势不稳定层结，850～600 hPa 之间θse变化不大，为位势中性层结，而对流层中高层600 hPa以上层为位势稳定性层结。此时，上升运动区位于MCC 西部，垂直上升速度最大值大约-0.8 Pa/s，中心位于700 hPa 以下，最强上升运动区内低空风速不超过12 m/s，风速大值区位于MCC 东部。5 日02—06时（图7b、7c），MCC 西侧低层暖湿空气不断增强，中低层水平风速最大值超过28 m/s，θse高能舌向MCC 下风方向的高空抬升，而高空的干冷空气也向MCC 区域的低空伸展，并覆盖在暖空气的上空，增强了大气位势不稳定层结。此时，上升运动明显增强，从地面垂直伸展到对流层顶，垂直速度最大值达到-2.7 Pa/s，中心位于600～300 hPa 之间。 MCC也迅速发展壮大，其范围扩大到上海的北部地区，上海南部金山和浙江北部平湖观测站从4 日20 时以后3 小时雨量明显增强，5 日05—08时达到最大，分别为95 mm 和99 mm，对应MCC发展最强阶段。另外，MCC 东侧海面上的相对干冷空气侵入到MCC 东部暖湿空气的下方的抬升作用，使得上升运动增强，也有利于MCC 强烈发展。到5 日10 时（图7d），MCC 发生区域低层暖湿气流强度明显减弱，中高空MCC 西部的干冷空气进一步东移，大气位势也接近中性层结，MCC 迅速减弱。由此可见，受大陆高压影响，杭州湾附近中高空受干冷气团东移，θse持续减小，而对流层中低空急流加强抬升，θse明显增强，使得大气位势不稳定层结明显增强，有利于MCC发生发展。

图7 2020年8月4—5日沿MCC中心30.5 °N纬向垂直剖面假相当位温（红线，单位：K）、垂直速度（黑线，≤-0.3，单位：Pa/s）和水平风场（风杆，单位：m/s；填色，风速≥12 m/s）

4.3 水汽输送与汇聚

与一般的对流系统不同的是，MCC作为一种尺度较大的对流系统, 需要有足够充足的水汽输送[27]。在2020 年8 月4 日20 时850 hPa 水汽通量矢量和水汽通量散度分布图（图8a）上可见，台风水汽通量大值区主要位于台风东侧的急流轴上，但水汽通量辐合区则位于台风南侧的浙江北部地区，最大水汽通量散度可达-120 g/（hPa·cm2·s），这主要是由于台风南侧偏西风低空急流和西南偏南风低空急流在浙江北部汇合造成的，为MCC 生成和发展提供很好的水汽条件，与前述环流形势分析是一致的。到5 日02 时和06 时（图8b、8c），随着台风“黑格比”向北移动，水汽通量散度小于-120×10-6g/（hPa·cm2·s）的辐合中心也移到台风南侧偏西风和偏南风形成的切变线的南端，也就是MCC 上空，强的水汽辐合有利于MCC 发展增强，此时，浙江北部和上海等地降水强度也随着MCC的增强迅速加大。5 日08 时以后（图略），随着台风继续北上，偏南低空急流也向北推进，水汽输送通道继续向北移动，西南低空急流强度也开始减弱，水汽辐合中心的强度减小，MCC 出现减弱的趋势。到5 日10 时（图8d），台风南侧的浙江北部到江苏南部一带主要为偏西气流控制，水汽辐合减小到60×10-6g/（hPa·cm2·s）以下，MCC 已经减弱消散，此次由MCC 系统活动造成的浙北和上海地区暴雨过程结束。

图8 2020年8月4日20时—5日10时850 hPa水汽通量矢量（单位：10-3 kg（/m·s））和水汽通量散度（等值线单位：10-6 g（/hPa·cm2·s））

由此可见，台风南侧偏西风低空急流和西南偏南风低空急流在浙江北部汇合，不仅为MCC 生成和发展提供了动力抬升条件，也为MCC 的发展发展提供了源源不断的水汽条件。

4.4 凝结潜热释放的热力作用

已有研究[28-30]表明，通过对降水过程中热量、水汽收支等深入研究，可以帮助我们深入了解大气热力及积云对流活动在暴雨形成中的作用和大气加热的特点。视热源Q1代表单位时间单位质量空气的增温率，视水汽汇Q2代表单位时间内单位质量水汽凝结释放热量引起的大气增温率，计算公式参考文献[31]分别为:

式中R和Cp分别为干空气气体常数和定压比热，θ为位温，T为气温，q为比湿，V为水平风向量，L为潜热，P0=1 000 hPa，其它为气象常用符号。Q1和Q2均包括三项，分别为局地变化项、水平平流项和垂直输送项。为了方便，将各层Q1、Q2除以Cp换算成单位为℃/h的加热率。

为了探讨对流潜热释放在MCC 发展中的作用，图9 给出了MCC 从胚胎阶段到消散阶段的视热源和视水汽汇的时间演变，从图9a中可见，Q1在低空850 hPa以下一直为正值，地表感热加热向上输送热量，使上升运动增强，导致低空辐合加强，有利于水汽汇聚，到MCC 旺盛阶段5 日05 时开始，Q1的正值区向高空扩展到700 hPa。另外，在600～500 hPa 之间Q1的正值区在4 日23 时—5 日07 时垂直高度和强度是增大的，对比图7b～7c 垂直速度的纬向垂直剖面可见，此时上升运动也是逐渐增大到最强，上升运动的增强，使得低空的强辐合补偿大量的水汽，有利于MCC 的发展和维持。

图9 2020年8月4日20时—5日10时视热源Q1/Cp(a，单位：℃/h)和视水汽汇Q2/Cp(b，单位:℃/h)的区域（121～124 °E，29～31 °N）平均值高度-时间剖面图

从图9b 中可见，Q2在低空850 hPa 以下为负值，表明低空一直有水汽汇聚，这与Q1分析一致，在850 hPa以上为正值，表明低空急流强水汽带的水汽凝结变干释放潜热。在5 日05—06 时MCC发展最强阶段，700～600 hPa之间Q2出现最大值超过3.5 ℃/h，凝结释放潜热增强，此时，Q1也在600 hPa 附近出现极大值。08 时开始Q2正值明显减小，凝结释放潜热减弱，MCC 也开始减弱。这与冯伍虎等[32]的研究结果一致，积云对流在中、低空的凝结潜热不仅加热对流层中层大气，而且向高层输送，加热高层的环境大气，不仅对环境大气及其层结稳定度有明显影响，而且对中尺度系统的发展也有重要的反馈作用。

分析MCC 区域在胚胎阶段、发生阶段、成熟阶段视水汽汇及其各项的平均值从地面到400 hPa 垂直高度分布（图10a～10c）可以看到：局地变化项、水平平流项和垂直输送项对视水汽汇都有影响，在MCC 胚胎阶段（图10a）局地变化项和水平输送项在750 hPa以下对视水汽汇为正贡献，水平输送项贡献最大，峰值位于850 hPa 附近，750 hPa以上基本为负贡献；垂直输送项各层均为负贡献。MCC 发生阶段（图10b）局地变化项各层正贡献较小，在850 hPa 以下为弱的负贡献，这与水汽大量凝结变干有关；水平平流项在600 hPa以下对视水汽汇正贡献最大，峰值位于800 hPa 附近，600 hPa 以上垂直输送项正贡献最大。MCC 成熟阶段（图10c）局地变化项在850～650 hPa正贡献最大，峰值在700 hPa 附近；水平平流项各层基本为正贡献，但是在850～700 hPa 正贡献较MCC 发生阶段明显较小；垂直输送项在650 hPa以上正贡献仍然是最大。

图10 2020年8月4日20时（a）、5日20时（b）、5日06时（c）MCC区域（121～124°E，29～31°N）视水汽汇Q2/Cp及其各项平均值高度分布（单位：℃/h；图中t：局地变化项，h：水平平流项，w：垂直平流项）

综上所述，在MCC 发生发展过程中，650 hPa以下水平平流项对视水汽汇正贡献占优势，这与低空风速增强，使得水汽输送增强有关，所以水汽的水平输送是中低空水汽的主要贡献者。650 hPa 以上垂直输送项对视水汽汇正贡献起主要作用，垂直速度也最大，上升气流造成的水汽垂直输送是积云对流活动的中高层水汽主要来源。此外，局地变化项在MCC 成熟阶段850～650 hPa 正贡献最大，峰值位于700 hPa 附近，而水平输送项和垂直输送项都减小，这可能与水汽凝结释放潜热加热大气，有利于水汽蒸发有关。

可见，水汽和热量的水平和垂直输送以及大量的水汽凝结潜热释放在MCC 发展中起重要作用。潜热释放使高层大气辐散外流，引起低层减压，低层辐合进一步增强，低层辐合的增强又使上升运动增强，上升运动的增强使得低层的辐合加强，低层辐合又使得水汽汇聚并不断向高空输送，又补偿了高空凝结的水汽，潜热不断释放热量加热大气，有利于MCC的发展和维持。