淮北地区一次弱天气尺度强迫背景下MCS过程分析与模拟

安礼政 刘安宁 宋昊冬 夏网萍 王蓓元

(1 淮安市气象局，江苏 淮安 223000；2 江苏省气象台，南京 210041)

引 言

中尺度对流系统(Mesoscale Convective System，MCS)是造成暴雨、冰雹、雷雨大风和龙卷等灾害性天气的重要系统，其水平尺度为2～2 000 km，具有旺盛的对流活动特征。MCS往往由对流单体、多单体风暴和超级单体风暴以各种形式组织而成[1-3]。国内外学者对MCS的结构存在不同定义。MacGorman， et al[4]认为MCS是一群与环境相互作用并能改变环境的雷暴群且随后产生比单个雷暴单体更大更长生命周期的中尺度对流系统。Schunmacherd， et al[5]用雷达反射率因子定义了MCS，将其定义为对流系统中反射率因子大于40 dBZ的区域且范围大于100 km，持续时间为3～24 h。多数学者认为MCS在其生命周期里包含一定程度对流发展的结构，这一结构可能是有组织的线状或准圆形，也可能是无组织的，但均能产生强降水，MCS生命周期内包含有组织或者无组织的对流发展结构[6-7]。

观测资料时空分辨率的提高以及计算机性能的飞速发展加深了对MCS演变过程大尺度环流背景和MCS形态和结构特征的影响的认识。胡宁等[8]利用多源观测资料和中尺度数值模式(Weather Research and Forecasting Model，WRF)模拟分析了华南地区具有两种不同形态特征的MCS影响过程，论证了环境条件对于对MCS形态的影响。王晓芳等[9]对一次由地面风场辐合线触发的带状MCS研究表明此次过程中整个对流带呈波动分布，对流层中低层有低涡活动，在低涡和地面辐合线共同触发下产生相应的气流辐合区并演变为MCS。张晰莹等[10]结合多种观测资料分析同样表明地面辐合线和高空切变线的一致性触发促使MCS发展并向不稳定能量区移动。

江淮地区是我国MCS的多发地区，MCS的活动特征受到广大学者的关注。研究表明梅雨期间是江淮地区MCS的活动多发时期，且多以边发展边东移特征为主[11-12]。王晓芳等[13-14]研究了梅雨期中尺度对流系统的活动特征和天气背景，长江中下游地区梅雨期线状中尺度对流系统发生个数比非线状中尺度对流系统发生个数略多，而江淮梅雨期间高温高湿环境是各类线状MCS发展环境的共同特征。刘瑞翔等[15-16]利用FY2的黑体温度(Black Body Temperature， TBB)资料研究了江淮地区MCS的统计特征，并研究了伴随中尺度对流涡旋(Mesoscale Convectlve Vortex, MCV)特征的MCS过程中MCV对于激发和加强原有对流系统的作用，探讨其对于形成持续性降水的影响。张舒阳等[17]借助WRF模式对于江淮地区梅雨锋过程中MCS造成的暴雨过程进行了数值模拟，探讨环境背景此次MCS过程的影响。

然而上述研究大多基于较强天气尺度强迫背景下出现的MCS过程，目前对于弱天气尺度强迫背景下的MCS活动特征的研究依然相对较少。本文利用多源观测资料，结合高分辨率WRF数值模式对造成淮北地区较强降水的一次弱天气尺度强迫背景下的MCS过程进行分析与模拟，对地面辐合线在其演变过程中的作用进行讨论，以期为该类型MCS造成的强降水的预报提供参考。

1 天气实况

2016年8月7日淮北地区出现中到大雨，局部暴雨降水过程(图1)。其中江苏徐州、宿迁与安徽东部交界处较强降水区域是由一次弱天气尺度强迫背景下的MCS过程造成的，国家站中江苏省睢宁站(58130)和安徽省五河站(58129)分别出现了84.3 mm和64.6 mm的暴雨，江苏省睢宁站(58130)、泗洪站(58135)和安徽省五河站(58129)均出现短时强降水(图1红色五角星处)。上述3个站降水强度逐时变化如图1b所示，结果表明此次MCS过程强降水时段集中在12—16时(北京时，下同)之间，降水对流性特征明显，强降水持续时间较短，各地降水强度差异较大，最大降水强度为79.2 mm·h-1，于13—14时出现在睢宁站。

2 资料与方法

使用的资料包括常规的地面、高空观测资料，美国国家环境气象中心和美国国家大气研究中心(NCEP/NCAR) FNL 1°×1°空间分辨率逐日4次的再分析资料(https://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/)；FY2-G的5 km空间分辨率逐时的云顶辐散温度(TBB)资料(http://data.cma.cn/data/cdcdetail/dataCode/SK.0613.001.html)；淮安雷达站(站号9517，高度67.7 m，纬度33.2428°N， 经度118.8258°E)组合反射率因子产品。

图1 2016年8月7日08—20时12 h累积降水量实况(a， 单位: mm; 其中图中红色标识处分别表示睢宁站、泗洪站和五河站) 和出现短时强降水国家站的降水强度逐时变化特征(b， 单位: mm·h-1)Fig.1 Distribution of observed 12 hours accumulated precipitation (a， unit: mm; the red pentacles indicate the location of Suining station， Sihong station and Wuhe station) from 08∶00 BST to 20∶00 BST on 7 August 2016 and hourly change of precipitation intensity (b， unit: mm·h-1) of the stations which occurred short-time heavy precipitation

图2 WRF模拟区域设置Fig.2 Map of WRF model domains

利用WRF4.0中尺度数值模式对此次MCS过程进行模拟。采用3层嵌套网格(图2)，水平分辨率分别为27 km、9 km、3 km，垂直方向上有40层，模式顶为50 hPa。模式从2018年6月27日08时开始积分，积分时长为24 h，以NCEP/NCAR FNL再分析资料作为初始场和边界条件。云微物理参数化方案采用LIN方案，边界层采用Mellor-Yamada-Janjic方案，外层两个网格对流参数化方案采用Katin-Fritsch方案，内层网格关闭对流参数化方案。作为对比的降水实况资料为中国气象局的CMORPH(CPC MORPHing technique) 0.1°×0.1°空间分辨率的逐时降水融合产品，该资料有效利用了地面观测和卫星反演降水各自的优势，在降水量和空间分布上更为合理，相比于常规的站点资料在分析区域性降水分布特征中具有优势[18-20]。

3 MCS环流形势及诊断分析

3.1 MCS环流形势

本次MCS过程发生在弱天气尺度强迫背景下(图3)。2016年8月7日08时200 hPa高空急流位于45 °N以北，我国中部地区有深厚的切断低压形成的高空冷涡活动，而淮北地区处于高压脊控制，有利于高空辐散(图3a)。高空冷涡从200 hPa一直延伸至500 hPa，台湾东部西北太平洋地区有残留热带低压活动，淮北地区处于两个高空低压之间(图3b)。850 hPa江苏东部均为残留热带低压外围偏东转东南气流控制(图3c)，存在一定的海上水汽的输送。地面图上淮北地区处于低压倒槽的顶部(图3d)，存在较明显东南风转东北风向切变，但是由于风速较小，地面辐合较弱。

8月7日08时徐州站探空资料(图4)表明925～500 hPa均为弱的西南气流控制，水汽输送作用较弱，对流层中低层湿度较大，但是700 hPa以下对流层低层相对较干。对流指数表明此时K指数达到37℃，CAPE值达到2 133 J·kg-1且呈狭长带状分布，抬升凝结高度(Lifting Condensation Level, LCL)较低为999 hPa，对流抑制能量(Convective Inhibition, CIN)为0 J·kg-1，地面出现辐合后极易触发对流，此外0～6 km垂直风切变较小为0.47×10-2s-2，上述对流指数均为有利于出现短时强降水的特征[21]。

图3 2016年8月7日08时(a) 200 hPa、(b) 500 hPa、(c) 850 hPa位势高度场和(d)海平面气压场 (其中阴影为水平风速，单位：m·s-1；a—c中等值线为位势高度，单位：10 gpm；d中等值线为海平面气压，单位：hPa)Fig.3 The composite of geopotential height field (contours， unit: 10 gpm) for (a) 200 hPa，(b) 500 hPa，(c) 850 hPa, while mean sea level pressure field (d, contours， unit: hPa) with wind speed field (shaded areas， unit: m·s-1) at 08∶00 BST on August 7, 2016

图4 徐州站(58027)2016年8月7日08时探空图Fig.4 T-lnP plot of Xuzhou sounding station (58027) at 08∶00 BST on August 7, 2016

图5 2016年8月7日02时—8日02时假相当位温 垂直剖面(单位：K)Fig.5 Cross section of regional average θse (unit: K) from 02∶00 BST on 7 to 02∶00 BST on 8 August, 2016

3.2 物理量诊断

3.2.1 不稳定层结诊断

利用淮北MCS主要影响地区区域平均(33° ～ 34°N，118° ～ 119°E)的假相当位温的垂直变化分析对流不稳定层结的变化特征(图5)。结果表明淮北地区不稳定条件适宜，有利于对流活动。前期较强MCS对流活动出现前500 hPa以下均为对流不稳定层结，低层假相当位温垂直梯度较大，随着下垫面气温升高和低层偏南暖湿气流的影响850 hPa以下假相当位温逐渐升高，500 ～ 700 hPa受冷涡外围偏干冷空气影响假相当位温有所降低，进而导致午后对流层中低层对流不稳定层结增强，更有利于对流活动增强。14时之后MCS对流活动增强后，低层假相当位温逐渐降低导致对流层中层对流不稳定性增强但是低层对流不稳定层结减弱。

3.2.2 水汽和动力条件诊断

图6 2016年8月7日08时(a)925 hPa水汽通量(箭矢，单位：10-4g·cm-1·s-1·hPa-1)、水汽通量散度(阴影，单位：10-5g·cm-2·s-1·hPa-1)和大气可降水量(等值线，单位：kg·m-2)(a中红色五角星为睢宁站位置)、(b)200 hPa散度(单位：10e-6s-1)、(c)850 hPa散度(单位：10 e-6s-1)和(d)850 hPa垂直速度(单位：Pa·s-1)Fig.6 (a)Distribution of moisture flux (arrows， unit: 10-5g·cm-2·s-1·hPa-1)， divergence of moisture flux (shaded areas， unit: 10-5g·cm-2·s-1·hPa-1) at 925 hPa and precipitable water (a; contours， unit: kg·m-2) (the red pentacle inFig.a indicates the location of Suining station)，(b) divergence of 200 hPa (unit: 10e-6s-1) ，(c)divergence at 850 hPa (unit: 10 e-6s-1) and vertical velocity at 850 hPa (unit: Pa·s-1) at 08∶00 BST on August 7， 2016

首先利用925 hPa的水汽通量、水汽通量散度和整层大气可降水量分析本次MCS过程的水汽条件(图6)。8月7日08时水汽通量分布表明淮北地区水汽主要来自于西北太平洋洋面和台湾东部残留热带低压外围偏东风转东南风的水汽输送(图6a)，量值较小，为2×10-5g·cm-2·s-1·hPa-1左右，水汽输送作用较弱，此时淮北地区存在弱的水汽通量散度辐合中心，大气可降水量分析表明安徽北部、江苏西北部、山东大部分地区较大超过63 kg·m-2。本次MCS过程最大降水强度出现的睢宁站(图6a中红色五角星处)位于低层水汽通量辐合区域内，HYSPLIT后向轨迹模式分析表明睢宁地区低层水汽主要来源于台湾东部的热带低压外围(图略)，与低层偏东风转东南风水汽通量输送对应。上述水汽分析表明此次MCS过程前期水汽条件较为充足，有利于出现较高强度降水，但是整体水汽输送作用较弱，不利于较强降水的维持。

利用散度和垂直速度诊断本次MCS过程动力条件。200 hPa由于处于高压脊控制，淮北大部分地区高空有较强辐散，有利于该地区对流发展增强(图6b)。但是850 hPa没有明显辐合(图6c)，垂直上升运动除了徐州部分地区外整体较弱(图6d)。因此，本次过程大尺度背景场强迫产生的垂直上升运动较弱。

4 MCS与地面辐合线特征分析

从雷达回波和TBB两个角度分析本次MCS过程的演变特征，进而结合地面流场和出现短时强降水的地区降水强度变化分析MCS演变过程中地面辐合线与降水的对应关系。

地面辐合线与MCS对流活动之间有着密切地联系，并且通过影响对流活动进而引起降水强度的变化。8月7日08时江苏中部地面有弱的东南风风速辐合(图7a)，初生对流于09时左右在徐州和宿迁交界处触发(图8a)。11时随着地面倒槽逐渐南移，淮北出现明显南北向地面辐合线(图7b)，沿此辐合线对流增强，强回波逐渐发展为明显的东北—西南向线状对流形式，回波强度可达50 dBZ以上(图8b)，TBB产品表明此时云顶亮温低于-52℃的冷云区逐渐出现(图9a)，随着对流发展，冷云区范围向东北和西南方向发展，逐渐呈现出线状MCS特征。此时泗洪站处于地面辐合线上负散度中心附近，对流发展后出现较明显降水，降水强度于13时达到峰值27.3 mm·h-1(图1b)，13时地面流场转为辐散后降水强度迅速减弱(图7c)。11—13时睢宁站始终处于地面辐合流场中，有利于对流触发增强，13—14时不断有40 dBZ以上的较强回波通过睢宁站(图8c)，导致该地区雨强达到79.2 mm·h-1；14时之后该地区地面同样转为辐散型流场，降水强度迅速减弱(图7d)。

图7 2016年8月7日地面流场和散度(其中红色标识处分别代表睢宁站、泗洪站和五河站；阴影单位：10-5s-1)：(a) 08时; (b) 11时;(c)13时; (d)14时; (e)15时; (f)16时Fig.7 The surface flow field and divergence on August 7 (The red pentacles indicate the location of Suining station， Sihong station and Wuhe station; shaded areas， unit: 10-5s-1) at: (a) 08∶00 BST; (b) 11∶00 BST; (c) 13∶00 BST; (d) 14∶00 BST;(e) 15∶00 BST; (f) 16∶00 BST

从地面流场来看，倒槽逐渐南压和成熟对流单体下层的雷暴高压低层辐散型流场与地面环境风场共同作用导致14时之后原有淮北地区经向地面辐合线逐渐顺时针转为偏纬向的东北—西南向地面辐合线(图7d)。新的对流单体主要在江苏淮北MCS西南侧触发生成，东北侧逐渐转为层状云降水回波区，TBB图表现为大范围的云顶亮温小于-52℃的冷云覆盖区(图9b)。安徽东部出现明显地面辐合中心，五河站处于此地面辐合中心附近，MCS对流发展旺盛(图8d)，15时降水强度达到峰值37.3 mm·h-1，地面开始转为辐散流场，对流活动减弱，回波强度逐渐减小为35 dBZ以下的层状云降水回波(图8d)，降水强度也大大减弱，淮北大范围TBB小于-52℃的冷云覆盖区与层状云降水区相对应(图9c)。16时地面辐合中心南移至安徽中部(图7f)，MCS向南移动，此后TBB小于-52℃的冷云覆盖区由线状转为椭圆状(图9d和图9e)，表现为MβCCS的特征。20时MCS对流趋于消散，影响基本结束(图9f)。

综上所述，本次MCS过程中对流主要在地面辐合线附近触发增强，MCS移动和形态变化特征与地面辐合线演变较为一致：前期对流在淮北经向地面辐合线附近发展，MCS表现为线状；后期地面辐合线南移并转为纬向，对流活动向南发展，MCS也逐渐转为非线状MβCCS类型。此外地面流场的演变与降水强度有着密切的联系，短时强降水一般出现在地面辐合线上辐合中心附近，在出现短时强降水前地面辐合有增强的趋势，当地面流场转为辐散时，降水强度迅速减弱。

图8 2016年8月7日淮安雷达站组合反射率因子(单位：dBZ)：(a) 08时53分;(b) 11时01分;(c) 14时01分;(d) 15时05分Fig.8 Composite radar reflectivity of Huaian radar station on August 7，2016(units: dBZ): (a) 08∶53 BST; (b) 11∶01 BST; (c) 14∶01 BST; (d) 15∶05 BST

图9 2016年8月7日TBB(红色等值线代表-52℃的TBB等值线；单位：℃):(a) 11时; (b)14时; (c)15时; (d) 16时; (e) 17时; (f)20时Fig.9 Distributions of TBB(shaded areas, unit:℃; the red isoline represent -52℃ isoline of TBB) on August 7， 2016:(a) 11∶00 BST; (b) 14∶00 BST; (c) 15∶00 BST; (d) 16∶00 BST; (e) 17∶00 BST; (f)20∶00 BST

5 WRF模拟结果

5.1 降水和环流模拟效果检验

利用WRF模式模拟本次弱强迫背景下的MCS过程。首先评估模式对于过程降水与环流背景的模拟表现。模拟和实况江苏淮北地区以及安徽中北部地区强降水带均呈现出东北—西南向分布特征(图10)，模拟的雨带位置相比实况略偏西北，其中山东南部以及江苏北部强降水量级相比实况偏大，降水对流特征更加明显。

图10 2016年8月7日08—20时(a)CMORPH产品和(b)模拟12 h降水量(单位:mm)Fig.10 Distributions of 12-hr accumulated precipitation of (a)CMPRPH data and (b)simulation(unit: mm) from 08∶00 BST to 20∶00 BST on August 7, 2016

图11 2016年8月7日08时850 hPa水平风场(填色，单位：m·s-1) 和大气可降水量模拟结果(等值线，单位：kg·m-2)Fig.11 The simulated wind speed field for 850 hPa (shaded areas， unit: m·s-1) and precipitable water (contours， unit: kg·m-2) at 08∶00 BST on August 7，2016

从8月7日08时850 hPa低层水平风场模拟表现来看，模拟的低层江苏地区东南风和偏南风相比实况偏强(图11)。由于海洋上东南风增强导致水汽输送作用增强，模式中低层水汽相比实况条件更好，江苏淮北地区、安徽北部以及山东地区模拟大气可降水量相比实况偏大，其中山东北部与江苏交界处相比实况偏大3 ～ 6 kg·m-2，最终强降水带位置相比实况偏西北，局部降水量级偏大。

5.2 MCS与地面辐合线特征的模拟

模式能够较好地反演出本次MCS过程中地面辐合线的演变特征。8月7日08时和11时江苏地区地面东南风相比实况偏强，导致山东南部至安徽中部的经向地面辐合线位置相比实况偏西北0.5个纬距，云顶亮温和组合反射率因子表明初始对流位置同样略偏西北(图12a和图12b)。15时江苏和安徽交界处MCS低层出现明显的辐散型流场与环境流场结合在MCS南侧出现明显地面辐合线，地面辐合线南移有多个对流单体在此触发增强，MCS对流活动逐渐南移，但是位置相比实况略偏西北(图12c)。18时之后安徽中部地面辐散型流场已经占主导，MCS对流活动逐渐减弱(图12d)。总之，模式能够较好地模拟出MCS演变过程中与地面辐合线的相互作用，但是地面辐合线和MCS对流活动的位置相比实况偏西北。

5.3 MCS对流传播机制模拟

图12 2016年8月7日地面流场、组合反射率因子(阴影，单位：dBZ)和-52℃的TBB等值线(紫色等值线)模拟结果(c中蓝实线为117.4°E经向剖面)：(a) 09时; (b) 11时; (c) 15时; (d) 18时Fig.12 The simulated composite of surface flow field， radar reflectivity (shaded areas， unit: dBZ) and -52℃ isoline of TBB (the purple isoline; The blue soild line shows warp proflile of 117.4°E) at: (a) 09∶00 BST; (b) 11∶00 BST; (c) 15∶00 BST; (d) 18∶00 BST

图13 2016年8月7日14时和15时反射率因子和经向垂直环流(a、c ;其中阴影为反射率因子，单位：dBZ; 流线为ν和ω经向垂直环流)， 散度和假相当位温沿117.4°E经向剖面图(b、d，其中阴影为散度，单位：10-5s-1；等值线为假相当位温，单位：K)：(a、b)14时；(c、d)15时Fig.13 The simulated cross-section at 117.4°E of simulated reflectivity (shaded areas， units: dBZ) and the ν-ω meridional vertical circulation (a，c)， divergence and pseudo-equivalent potential temperature (b，d， units:10-5s-1 and k) on August 7， 2016: (a,b)14∶00 BST; (c,d)15∶00 BST

利用117.4°E经向剖面(图12c中蓝线位置，与江苏西北部至安徽中部一带经向强回波带对应)分析本次MCS演变过程中对流传播机制以及相应的地面辐合线结构特征。由于环境场0 ～ 6 km垂直风切变较小，对流单体倾斜不明显，并且成熟对流单体的强回波质心均位于对流层中下层，为高降水效率强回波(图13a和图13c)。14时34°N附近对流单体上升运动主要位于600 hPa以上，地面至600 hPa北部为下沉运动，南部有弱的上升运动(图13a)，在散度场(图13b)上表现为500 hPa附近为弱辐合区，200 hPa以上为辐散区，这些特征表明该对流单体处于发展成熟至消亡阶段。近地面层存在弱辐散区，与对流单体低层雷暴高压辐散流场相对应，向南辐散气流与地面偏南风在33.8°N附近结合导致该区域出现地面辐合线，散度场上较明显辐合，在此地面辐合线附近有处于发展成熟阶段的较强对流单体，内部有整层的倾斜上升气流，上升速度随着高度增加而增加，40 dBZ较强回波一直延伸至150 hPa附近，从散度场上看地面至300 hPa存在较明显辐合，150 hPa有较强辐散。在33.8°N附近地面辐合线上有暖湿空气抬升进入成熟阶段的对流单体内，其中低层暖湿空气抬升后一部分进入后部增加消亡的对流单体下沉气流内，最终在两个分部存于发展成熟和消亡阶段的对流单体之间形成弱的经向垂直环流。15时33.8°N的对流单体已经有所减弱，40 dBZ强回波降低至200 hPa，低层辐合和高层辐散均减弱，200 hPa附近有较强辐散，500～200 hPa均为上升运动，对流层中低层出现下次运动，而34°N附近对流单体同样趋于减弱，回波强度减弱至35 dBZ以下(图13c)，此时随着雷暴单体出流边界的南移，地面辐合线也南移至33.2°N，有新的对流单体开始触发，并在地面辐合线和其北部趋于减弱的对流单体之间形成明显的经向垂直环流。本次MCS过程中对流存在向南传播特征，在此过程中伴随雷暴高压外围辐散型流场出现的地面辐合线逐渐南移，对流单体在地面辐合线附近触发并逐渐完成更替。

从假相当位温经向剖面看出处于不同发展阶段的对流单体的环境场的对流不稳定度的垂直分布特征存在较大差异。对流发生前整层有较强的对流不稳定层结，有利于对流触发。处于地面辐合线附近的发展阶段的对流单体由于低层暖湿空气的抬升作用导致850 hPa 假相当位温等值线密集，假相当位温垂直梯度增大，对流不稳定度增强，有利于对流活动产生和增强(图13b、13d)。处于发展成熟阶段的14时33.8°N附近的对流单体850 hPa存在假相当位温垂直向上的输送导致假相当位温等值线向上突起，进而导致对流层中低层对流不稳定度减弱(图13b)，对流活动即将减弱。而15时34°N附近处于消亡阶段的对流单体400 hPa以下假相当位温垂直梯度大大减小，整层对流不稳定度相比对流发生前大大减弱(图13d)。

综上所述，MCS在逐渐南移过程中完成了对流单体的更替过程，这主要是由于成熟对流单体低层辐散流场与环境流场结合在其南部产生地面辐合线，低层暖湿空气在此倾斜抬升进而在其南部触发对流；此外处于不同发展阶段的对流单体的环境场的对流不稳定度的垂直分布特征存在明显差异。

6 结论

本文利用多源观测资料和WRF中尺度数值模式对的2016年8月7日弱天气尺度强迫背景下影响淮北地区的MCS过程进行了分析诊断和模拟，分别从天气形势、对流发生条件等角度进行分析，进而讨论了地面辐合线在MCS演变过程中与MCS的相互作用，并通过WRF模式模拟两者的演变特征，分析MCS演变过程中对流的触发增强机制。得到结论如下：(1)造成本次淮北地区局地较强降水的MCS过程出现在弱天气尺度强迫背景场下：对流层高层辐散但是低层辐合较弱，系统性上升运动较弱，地面上淮北地区处于低压倒槽的顶部，有地面风向切变产生的地面辐合。本次过程中对流层低层存在由西北太平洋向淮北地区的偏东风转东南风的水汽输送，淮北大部分地区大气可降水量达到63 kg·m-2，对流不稳定层结深厚，有利于产生短时强降水，但是低层水汽输送作用较弱且水汽辐合较弱，不利于强降水的维持。(2)本次过程中地面辐合线在MCS对流活动演变过程中扮演着重要作用，MCS移动和形态变化特征与地面辐合线演变较为一致：前期对流在淮北地区地面偏经向地面辐合线附近触发，MCS形态表现为线状；后期由于倒槽南移加上地面成熟对流单体下层雷暴高压辐散流场共同作用地面辐合线南移并转为纬向，对流向南发展增强，对流单体组织形式逐渐转为非线状，MCS转为非线状MβCCS类型。地面流场的演变与降水强度之间有着密切的联系，短时强降水一般出现在地面辐合线上辐合中心附近，出现短时强降水前地面辐合有增强的趋势，当地面流场转为辐散时，降水强度迅速减弱。(3)WRF中尺度数值模式较好地模拟出江苏淮北地区以及安徽中北部地区强降水带东北—西南向分布特征，强降水量级相比实况偏大，这主要是因为模拟的低层江苏地区东南风和偏南风相比实况偏强，低层水汽条件相比实况更好；模式能够较好地反演出MCS演变过程中对流的发展情况和地面辐合线变化特征，并且也能够很好的反演出地面辐合线对于MCS不同阶段的影响以及两者之间的相互作用。(4)本次过程中MCS在逐渐南移过程中完成了对流单体的更替过程，成熟对流单体低层辐散流场与环境流场结合在其南部产生地面辐合线，低层暖湿空气在此倾斜抬升进而在其南部触发对流。处于发展阶段的对流单体由于地面辐合线上暖湿空气的抬升作用，低层对流不稳定度增强；发展成熟阶段的对流单体对流层中低层对流不稳定度减弱；消亡阶段的对流单体，整层对流不稳定度相比对流发生前大大减弱。