四川地区2023年8月8日至8月9日，8月11日发生了两次强降水。 图1 为这两次过程24h降水量。2023年8月8日至9日降水发生在9日凌晨与9日晚，集中在成都、雅安等地，郫县、芦山，洪雅、邛崃为暴雨，温江、双流、新津、天全为大雨，其余地区为小到中雨( 图1(a) )。8月11日20时到12日20时，四川省有一次雷阵雨天气过程，雷雨时伴有短时阵性大风，其中雅安、眉山、乐山3市及成都市西南部南部，资阳、内江、自贡、宜宾4市西部部分地方有暴雨(雨量50~80毫米)，局部地方有大暴雨(雨量120~180毫米)，个别站点超过200毫米，最大小时雨量50~90毫米( 图1(b) )。

本文采用的常规观测资料包括环流形势、物理量场、不稳定能量以及降水资料。本文卫星资料将选取日本气象厅提供的葵花9号静止卫星红外(第13通道，中心波长10.4 μm)、水汽(第8通道，中心波长6.2 μm) NC资料，维度范围95˚E~109˚E，25˚N~35˚N，空间分辨率2 km，时间分辨率10分钟。

从环流形势上看，500 hPa中国大陆受东海台风影响，副高控制四川中部与东北部( 图2(a) )。700 hPa上高原东部有西南涡存在，台风与西南涡之间的高压稳定，阻挡了西南涡东移，加上南海的暖湿气流顺着588线外侧向四川输送，提供充沛的水汽条件，最终导致此次强降水( 图2(b) )。台风主要起阻挡西南涡的作用，台风强大的水汽源并未直接输送水汽(雷丽娟和雷小途，2018)。散度场上(图略)低层四川大部分地区位于负散度区，中高层四川位于正散度区，四川上空低层辐合中高层辐散利于大气上升运动和对流发展。垂直速度场上(图略)，四川受负值区控制，负值中心位于云南西部，中心强度达−2.65Pa·s⁻¹四川上空有强烈的上升运动。负值中心后续北移，四川中部降水增强。水汽通量场上(图略)，副高西南侧的东南风往我国西南地区输送了大量来至南海的水汽，在四川南部昆明东北部约104˚E、25˚E处有一高值中心为12 g·cm⁻¹·hPa⁻¹·s⁻¹并有向北移动的趋势，为此次降水提供水汽。水汽通量散度场上(图略)，四川大部分地区位于负值区，云南西部有一大范围、高强度的负值中心，此时四川西南部已经受此中心影响，后续负值中心北移，四川地区水汽汇集能力增强，为降水提供充沛水汽。

此次降水过程的不稳定能量与稳定指数见 表1 。选取成都温江站做分析，8日20时温江的K指数已达44℃，说明大气十分不稳定，同时对流有效位能(CAPE)从08时开始累积，到20时已达2292.8 J·Kg⁻¹，大气垂直运动增强，后续CAPE减小，不稳定能量开始释放。9日08时CAPE减小到最小，降水减少，此后又开始累积，到20时已达2795.5 J·Kg⁻¹，后续又开始释放，再次产生降水｡

图2. 2023年8月8日20时(a) 500 hPa，(b) 700 hPa天气形势分析

图3. 2023年8月11日08时(a) 500 hPa，(b) 700 hPa天气形势分析

图3 为2023年8月11日08时500 hPa与700 hPa天气形势，受南亚高压影响，四川地区高温高湿且位势不稳定，对流活动明显。700 hPa上四川北部存在一切变线，四川北部在辐合上升，且四川东部与南部温度露点差小于4，位于湿区空气趋近饱和，易产生降水。

水汽通量场上(图略)，低层的四川北部100˚E、33˚N有一正值中心，受偏北风影响，中心会往四川地区移动。水汽通量散度场上(图略)，四川大部分地区为负值，其负值中心接近水汽通量的正值中心，且一并往四川东南部移动，汇集水汽，为降水提供良好水汽条件。

同样选用成都温江站的不稳定能量与稳定指数见 表2 ，8月11日08时，温江上空K指数为41℃，大气不稳定，CAPE为727.4J·Kg⁻¹，代表能量开始累积，到20时的K指数为42℃，CAPE为1689.8J·Kg⁻¹，能量指数值加大，降水量明显增强。

对比研究这两次强降水事件，分析影响天气的主要系统，这两次降水都有不同的影响系统，具体分类如 表3 所示，分别为：1西南涡与东海台风、2南亚高压。

这两次强降水有不同的影响系统，后续将利用葵花卫星数据，分别分析对流云团的发展过程，再对比分析这两类强降水云团的特征，研究葵花卫星资料在两次强降水过程中的释用。

此次降水从8日20时开始，降水集中在四川盆地成都及其周边地区，如 图4 所示，1小时降水量大于20 mm分别发生在8日21时成都温江、都江堰、洪雅、峨眉山地区，8日23时新津、双流、龙泉驿地区，9日03时至04时泸定、雅安、天全、宝兴地区，9日12时邛崃、浦江地区，其中9日12时邛崃地区强降水强度最强，一小时降水量达50 mm。

此次强降水主要发生成都地区，1小时降水量大于20 mm地区如 图5 所示，主要发生在18时都江堰地区，23时汶川、茂县、浦江地区。最强降水发生在8月11日18时都江堰地区，1小时降水量达39.5 mm。

使用葵花卫星云图资料，按双通道法识别强降水云，结合强降水分布，筛选出强降水云的数据如 表4 所示，产生强降水时云团的红外亮温均低于227 K，水汽亮温均低于222 K，红外与水汽亮温差均低于0 K。

8月8日19时10分，于成都西北部第一次观测到TBB < −241 K说明生成一个初生对流(对流云1，图中A所指)，19时30分于成都西南部生成一个初生对流(对流云2，图中B所指)。对流云1率先发展，21时10分，对流1分裂，北部维持在成都西北部发展加强并产生强降水，南部与对流2开始融合且向西南方移动。21时40分，对流融合加强，且继续向西南部移动，成都西南部开始降水。23时对流继续加强，于成都西南部产生强降水，后续对流再次加强，于8月9日03时到达雅安上空并产生强降水( 图6 )。

从红外和水汽TBB演变( 图7 )来看，对流1从初生到产生强降水可分为三个阶段。第一阶段19:10~19:20，此时对流初生开始快速发展，对流1红外亮温10分钟下降了16.3 K，水汽亮温下降了10.9 K；第二阶段为19:20~20:20，对流缓慢增强，红外亮温平均10分钟下降1.47 K，水汽亮温平均十分钟下降1.07 K，期间亮温为波动变化，但仍为下降趋势；第三阶段为20:20以后，产生强降水，红外与水汽亮温都呈缓慢增长趋势。可以发现，对流处于发展阶段时，TBB下降特别快，10分钟就能下降10 K以上，说明上升运动强烈。对流2分为4个阶段，第一阶段为19:30~19:40，快速发展，对流2红外亮温10分钟下降了16.2 K，水汽亮温十分钟下降3.6 K；第二阶段为19:40~20:20，缓慢增长，红外与水汽亮温略微下降；第三阶段为20:20~21:30，加速发展，此阶段红外亮温平均10分钟下降2.7 K，水汽亮温平均10分钟下降1.91 K；第四阶段为21:30以后，强降水阶段，TBB均为缓慢上升。对流2演变过程与对流1相似，均存在快速发展、缓慢发展、强降水TBB缓慢上升这三个阶段，但对流2多了加速发展阶段，这是因为两个对流存在融合过程，促进了对流2的发展，但亮温下降速度没有第一阶段快。产生强降水前可观测到红外与水汽亮温均会快速下降到212 K以下，同时这个阶段也可产生降水但达不到强降水标准。

图7. 8月8日(a) 19:00至22:00对流1，(b) 19:00至8月9日00:00对流2红外与水汽亮温演变

8月9日10时20分成都西部的雅安地区上空第一次出现TBB < 241 K的云团( 图8 中A)，判断为出现了初生对流，对流继续发展且与雅安西南部已经存在的云团融合加深，10时30分两块云团已经融合，11时20分开始出现明显的低值，说明上升运动强烈，12时00分，发展成熟产生强降水。

从红外与水汽亮温演变图( 图9 )来看此次对流云发展也可分为四个阶段。第一阶段10:20~10:30，对流云快速发展，亮温十分钟降幅达5 K以上；第二阶段10:30~11:00，缓慢发展，红外亮温下降缓慢，水汽亮温呈波动变化但仍为下降趋势；第三阶段11:00~11:30，对流加速发展，红外亮温平均十分钟下降5.9 K，水汽亮温平均十分钟下降3.2 K；第四阶段11:30以后，强降水阶段，此阶段亮温缓慢上升，并在此阶段产生强降水。

如 图10 所示，8月11日17时20分成都北方生成一从初生对流其大小较小且色调较浅(图中A)，后续对流迅速发展且向西南方向移动，17时40分移动至都江堰上空且色调加深说明云团发展旺盛，18时00分对流云产生降水，后续与云团西南侧的云系融合持续降水但雨量明显减少。23时强降水主要受成都西南大片云系影响，较难观测到对流云团所以不做讨论。

红外与水汽最低亮温的演变反应此次对流云从初生到产生强降水只经历了一个小时左右共两个阶段( 图11 )。第一阶段17:20~18:00，对流云快速发展，红外亮温从234 K快速下降到193.9 K降幅40.1 K平均十分钟下降10 K，水汽亮温降幅21.7 K平均十分钟下降5.4 K；第二阶段为18:00以后，强降水阶段，红外以及水汽亮温缓慢上升，上升幅度小。同时仍能观测到强降水前红外与水汽亮温会同步降低到212 K以下。

将两次强降水过程按主要影响系统作区分，并选取8月8日对流云2、8月11日对流云分别代表各自过程进行研究。总体来看，对流云从初生到产生强降水的演变阶段主要可分为两类：单独对流云过程与对流云融合过程。单独对流云过程从初生阶段到产生强降水始终只有独立的一个对流云，其最低亮温的演变整体上为一直下降至产生强降水，南海台风型属于此类，是因为南亚高影响下高温高湿，并且大气CAPE值高十分不稳定，上升运动强烈、水汽条件充足，对流云发展十分迅速，并且能发展的十分深厚，最低亮温在两次过程中下降最快且极低值最低。对流云融合过程可分为快速发展、波动阶段、加速发展、强降水阶段四个阶段。西南涡与东海台风型属于此类，最明显特征为存在加速发展的过程。加速发展主要是因为对流融合使原本发展缓慢甚至要消散的对流云加速发展，最低亮温的再次持续下降，西南涡与东海台风型发生了一次对流融合只有一次亮温再次下降。这两次过程虽影响系统不同，但均为对流提供了相似的条件，所以两者对流发展的过程类似，最终云顶高度也相差无几。两个过程强降水阶段后，亮温缓慢上升，降水量明显减少。

对于强降水的监视特征，第一，最低红外亮温均低于210 K，且可观测到明显的最低红外亮温快速下降，按此特征预测强降水，西南涡与东海台风型可提前60 min预报强降水产生，南亚高压型可提前20 min。第二，红外与水汽亮温同步降低至212 K以下，按此特征预测提前时间分别为110 min、20 min。第三，红外与水汽亮温差小于2 K，此两次过程强降水时水汽亮温差趋近于0，按此标准预测提前时间分别为110 min、50 min。从预测结果来看，南亚高压型预测提前时间明显短于西南涡与东海台风型过程，主要是因为对流云本身发展十分迅速。