引言

新疆维吾尔自治区位于中国西北边陲，占中国国土面积的六分之一，是中国最大的省级行政区。地处世界上最大的亚欧大陆中部，远离海洋，且周围山脉环绕，北部的阿尔泰山、南部的昆仑山及中部横亘全境的天山将新疆全境分为北疆和南疆，形成“三山夹两盆”的独特地形。张家宝等^[1]较为系统分析研究了新疆降水的气候特征后指出，新疆气候不受季风系统的直接影响，区内多沙漠和戈壁，受其地形影响，降水极其不均匀，南、北疆气候差异显著。新疆虽然属于干旱和半干旱地区，但有些地方在有利的地形条件下年总降水量可以达到700 mm以上，也会出现大雨，甚至暴雨，有时候还会出现2~3 d的持续性降水。杨莲梅等^[2]对新疆夏季强降水进行回顾时指出，新疆干旱半干旱地区虽然发生暴雨频数少，但每年也平均发生2.3次区域性暴雨。如：1996年7月，新疆出现有气象记录以来强度最强、范围最大、持续时间最长的强降水过程，导致境内几十条河流出现50 a年一遇的特大洪水；2004年7月18—20日的大范围暴雨过程，新疆全境有20个气象站的日降水量超过暴雨级别；2012年6月4—5日，库尔勒一带发生60 a一遇的大暴雨天气过程。这些持续性降水和暴雨引发的洪水和泥石流往往造成严重的人员伤亡和经济损失，对新疆国计民生产生很大影响。

目前，极端降水在世界范围内一般呈增多趋势，如：Kunkel等^[3]指出，1895—2010年美国的持续性极端降水事件显著增多，同时，Duan W等^[4]指出，1901— 2012年中国东部和西北地区以及印度、马来西亚、菲律宾、韩国等亚洲国家的极端降水事件也有所增多。在此气候背景下，位于我国西北的新疆的极端降水事件也呈增加趋势。杨金虎等^[5]、韩云环等^[6]和王少平等^[7]对极端降水进行分析时指出，随着全球变暖，新疆地区虽然小雨日数显著减少，但是强降水的日数和强度均呈上升态势，局地暴雨频次增加趋势更是明显^[8-11]，尤其是近年来，南疆盆地特别是南疆西部地区的降水量明显上升，暴雨发生几率明显增大^[12-13]，进入21世纪，中国110°E以西的干旱半干旱区春夏季的极端降水事件的日数有所增多^[14]，尤其是21世纪以来，南疆强降雨频次增加显著^[15]。据新疆气候中心气候影响评价报告，近10 a，新疆的局地暴雨造成的灾害占气象灾害的36%，平均每年记录局地暴雨洪水灾害45次。

新疆降水突发性强，预报难度大，加之干旱区植被覆盖率小，河川与下垫面渗透力较差，暴雨更容易引发泥石流、滑坡、山洪等次生地质灾害，给当地工农畜牧生产和人民生命财产造成的损失越来越大。但是，随着国家“一带一路”战略的推进，提高“丝绸之路经济带”国家应对气象灾害预警能力已成为社会共识。新疆地处国家“丝绸之路经济带”的核心区和桥头堡，其降水研究及预报已逐渐引起各界关注，研究和了解新疆降水的发生发展机理并给出更有效的预报方法是提高新疆降水预报准确率的途径之一。研究新疆降水，增强对新疆降水形成的认识，提高新疆降水尤其是暴雨预报能力和气象服务水平，能为推动“一带一路”战略发展和新疆生活和经济发展提供气象保障，同时可加强新疆干旱半干旱地区的水资源的合理利用与保护服务。为了明确新疆降水研究和业务中存在的问题，有必要对新疆地区降水研究现状进行系统总结并发现问题，通过对存在问题进行研究，才有可能实现新疆降水预报水平的提高和改进。

1 新疆降水标准及时、空分布特征 1.1 新疆降水标准划分

就西北暴雨强度而言，与国内其他地区相比，半日或日平均强度较弱，虽然短历时暴雨强度相差不大^[16]，但日降水量能达到50 mm的过程不多见，新疆80%的测站从未出现过^[1]，因此，国家降水量级标准不适合干旱半干旱气候背景的新疆地区，新疆气象工作者从多年预报、服务实践和概率统计方法提出了适合新疆气候特点的降水量级标准，规定了新疆地区24 h降水量6.0 mm以上为中雨、12.0 mm以上为大雨，24.0 mm以上为暴雨^{[1, 17]}。通过多年的气象预报实践和研究，新疆降水预报和研究取得的成果集中体现在《新疆短期天气预报指导手册》^[18]和《新疆降水概论》^[1]两书中，在系统总结新疆降水气候学和天气学特征基础上，总结了新疆暴雨落区、暴雨日降水量、暴雨发生频数等地理分布规律，新疆降水受制于地形(图 1)、山系海拔高度与山脉走向及坡向等因素的影响，并初步提出了新疆强降水过程的天气学模型。

1.2 新疆降水的时间分布特征

新疆降水的季节分布与我国其它地区基本一致, 降水主要发生在4—9月，集中在5—8月，夏季的降水量占全年的54.4%，夏季强降水量的多少基本决定了夏季和年降水量的变化^[4]。新疆降水时空分布差异极大，天山山区为全疆强降水高频区，北疆地区和天山山区强降水次数在5—8月均出现较多，南疆则5月和8月出现较多。强降水具有显著日变化特征, 主要集中在午后至傍晚^{[1, 18-19]}。杨莲梅等^[9]在分析了1961—2000年新疆极端降水的气候变化后，发现新疆的强降水天气呈增多趋势，强对流系统是新疆暴雨的主要类型。

1.3 新疆降水的空间分布特征

马淑红等^[20]对新疆1958—1989年降水日和降水量的地理分布分析表明，新疆日降水量以准噶尔西部山地居第1位，天山北坡居2位，天山南坡居第3位，昆仑山北坡居4位。日降水量地理分布特征呈现北疆大于南疆，山区大于盆地，盆地北缘大于南缘的特征，同时，山区的迎风坡大于背风坡；东天山迎风坡大于中天山迎风坡；前山带和中山带的日降水量最大。史玉光等^[21]对新疆1961—2005年的降水资料进行分析后也表明，新疆暴雨南北差异明显，天山山区雨量最大，占全疆雨量的40.4%；北疆地区占34.3%；南疆地区最少为25.3%。新疆的主要暴雨路径可以归纳成5种路径^[20]：(1)曲线弧形路径；(2)天山东移路径；(3)昆仑山东移路径；(4)第二种和第三种混合型路径(指一场暴雨有天山东移及昆仑山东移两种路径)；(5)西北路径(图 2)。以上研究可见，暴雨落区受地形影响也较大，主要分布在地形附近，如天山山区、昆仑山北坡，以及阿尔泰山山区等。

2 新疆降水的环流背景 2.1 大尺度环流背景

张家宝等^{[1, 18]}指出，高空的副热带西风急流夏季位于新疆上空，副热带西风急流产生的次级环流对高空辐散、水汽输送和增强对流不稳定的作用，是影响新疆降水的重要大尺度环流系统，其南北振荡、急流轴方向都对降水有影响。中层为伊朗副高东伸北挺和西太平洋副热带高压(简称西太副高，下同)西伸北抬，两高压之间为中亚低值系统(低槽或低涡)时，这种高、低空的大尺度环流系统的配置容易造成新疆大范围强降水过程。20世纪60年代，陶诗言等^[22]就提出南亚高压是北半球夏季对流层高层重要的大气环流系统之一，其东西振荡与中国天气、气候异常密切联系^[23-24]。南亚高压脊线及其中心位置的变化与西北地区东、西部的降水有密切的关系^[25]，其活动也与新疆的夏季降水有一定的关系^[26]。新疆夏季发生强降水时，南亚高压通常有两个中心(双体型)，分别位于伊朗高原和青藏高原上空，伊朗高原上空的高压强于青藏高原上的，副热带大槽位于70°—90°E的高原上空^[4](图 3a、b和c)，刘惠云等^[27]根据1979—1995年6—8月逐月的100 hPa高度场及相对应的降水情况，总结出南疆和北疆降水偏多月和偏少月时南亚高压环流特征不同的8种类型，其中双体型占南疆降水偏多月的88%，占北疆的33%。西太副高对新疆降水也有影响，李霞等^[28]在新疆“96·7”特大降水研究中指出，当西太副高西伸北挺时能促使新疆东部脊的维持，形成对降水有利的两脊一槽的天气形势，在新疆下游易形成阻塞高压, 新疆及其上游西风槽的冷空气与西太副高西侧的暖气流交汇造成新疆降水^[2]。伊朗副高的非周期振荡和新疆强降水也有关系，伊朗副高的发展会引导北方的冷空气南下，促使在新疆的低涡加深，而伊朗副高的稳定则影响低涡的稳定^[28]，当伊朗高压与中纬度的波动相叠加，会在里海和黑海之间形成一个长波脊，长波脊前低槽加强东移会造成新疆强降水天气^[2]。

2.2 天气尺度及中尺度系统

高层的副热带长波槽和中低层的槽及近地面的高压系统相配合也会引发新疆强降水天气^{[2, 29-30]}。马淑红等^[21]根据1958—1989年29场暴雨个例总结出造成新疆降水所对应天气系统主要有五种：即西西伯利亚低槽、南支大槽、副热带大槽、中亚切断低涡和北槽东移(叠加破坏型)，其中后四种属于副热带天气系统。所以，新疆5—8月暴雨对应天气系统以副热带天气系统为主(80%)，其次是西西伯利亚低槽，并发现新疆各场最大暴雨中心活动规律与对应的天气系统的相关性。新疆区域性强降水大部分是由中亚低涡引起，对南疆南部1970—1999年强降水天气过程分析也表明，中亚低涡是南疆暴雨过程的重要影响系统之一^{[4, 18, 29, 31, 32]}，占60%以上。另外，约70%的中强降水也由中亚低涡造成。中亚低涡是在咸海以东到新疆地区出现的一种天气尺度冷性涡旋系统(图 4)，常与乌拉尔脊相联系。中亚低涡的出现常常会造成新疆地区的暴雨和暴雪天气以及持续性低温天气^{[2, 18]}。除了中亚低涡，影响新疆强降水的还有中纬低槽系统，槽前较强的西南气流把较低纬度的水汽向新疆输送，在合适的天气系统条件下引起强降水。地面常配合冷锋与低槽对应，当中亚槽加深，中亚地区冷锋锋生，冷锋移动路径不同常造成新疆强降水落区的差异^[18]。在已有研究中也涉及到低空急流在新疆降水中的作用^[33-34]，认为低空急流对新疆地区的强降水提供水汽辐合和动力抬升条件，但是对低空急流利于新疆降水的发生或维持的具体过程及相关分析研究并不多见。

3 新疆降水的水汽来源研究

研究降水事件的水汽源地及其相关输送过程，揭示大气水循环机理，是大气水循环研究的一个重要课题^[35]，对于指导区域水资源管理有重要意义^[36-37]。我国其它区域水汽来源的研究有很多，主要结论是：孟加拉湾和中国南海西南风水汽输送是中国夏季强降水的首要条件^[38-40]。江淮持续性降水的水汽源地主要是太平洋南部和印度低压东南部^[41]，西太平洋(主要是中国南海)也是江淮持续性降水的水汽源地之一^[42-44]。华南地区降水水汽源地主要是来自孟加拉湾和中国南海^[45]，东北降水的水汽源地主要是欧亚大陆、西太平洋及相邻海域、孟加拉湾、南海海域和东北地区^[46]。新疆所处的西北地区与上述区域不同，属于大陆性气候，不受季风影响，由于位于亚欧大陆腹地，四周距海遥远，水汽输送距离较长，南有世界屋脊青藏高原与印度洋相隔，水汽输送条件不利于新疆降水，但是新疆降水时有发生，有关水汽源地及其路径是新疆降水研究首先要明确的问题之一。

3.1 新疆水汽源地及输送特征

戴新刚等^[47]研究了影响新疆定常水汽输送的特征和主要水汽源地及近十几年的变化，指出新疆的水汽源地主要是其以西的湖泊或海洋，冬、春季水汽源地为里海和地中海，秋季为黑海和里海，而夏季为北大西洋和北冰洋。史玉光和孙照渤^[19]较细致地分析了流经新疆区域上空的水汽输送特征，定量给出了年和季节尺度上对流层高、中、低层水汽输入、输出和收支流出情况。并指出由于地形影响，新疆地区对流层中层水汽输送量最大，低层和高层接近。

丁一汇^[48]和王秀荣^[49]等指出了西北地区降水的三条主要的水汽输送通道，第一条是西风环流输送来自于大西洋及欧亚大陆蒸散水汽的通道，第二条是东亚季风输送来自孟加拉湾及西太平洋或南海水汽的通道，这条通道水汽丰沛，但只能影响到祁连山东部和甘肃东部，不过在合适的条件下，偶尔可以伸展到西北地区。第三条是由印度季风输送来自阿拉伯海水汽的通道，水汽越过昆仑山南坡时，可形成大量的云层，产生降水，夏季冰雪融化后的水是南疆主要的水资源，这支气流进入了北疆地区后，变为下沉气流，不易形成产生降水的云层。张家宝等^[1]总结了新疆强降水有3条主要水汽输送路径，主要为西方、西南方和偏东路径，和前面西北地区的水汽输送路径相一致，并指出水汽输送主要在500 hPa以下。王旭和马禹等^[50]对“96·7”特大暴雨的研究还指出了新疆水汽的北方路径，水汽来自北方西伯利亚等地，主要输送到新疆阿苏克地区和北疆。

通过分析2007年7月新疆三次暴雨过程的水汽输送特征，杨莲梅等^[51]指出，3种典型雨型的水汽输送路径有明显的差异，水汽来源复杂，不同雨型对应的水汽输送路径和影响系统有较大差别，因此，分析暴雨落区及强度需要考虑水汽路径及影响系统。由于新疆强降水过程有特定的大尺度环流背景和复杂的水汽源地和输送路径，并与低纬阿拉伯海、孟加拉湾和热带印度洋水汽输送有联系^[2]，因此，揭示造成新疆不同区域暴雨的水汽源汇结构、远距离接力输送和集中的机制，以及不同年代际背景下新疆暴雨过程水汽源汇结构的差异对新疆降水的研究非常重要。

3.2 新疆“水汽次源地”的提出与研究

针对新中国成立以来新疆最强的“96·7”大暴雨，肖开提等^[52]在讨论此次暴雨的水汽源地、水汽输送及辐合机制时，提出了新疆大暴雨过程中的“水汽次源地”概念，认为在一定的大气环流形势下，水汽从原源地输送到次源地集中，并且在合适的环流条件下，通过接力方式向暴雨区输送并迅速集中，才能造成新疆较大范围的、持续性的强降水天气，马禹等^[53]利用卫星资料对“96.7”新疆暴雨的研究指出，阿拉伯东岸和孟加拉湾北岸也是水汽源地之一，低层水汽按“接力”方式由源地输送到次源地巴尔喀什湖和四川盆地，四川盆地的水汽主要经过河西走廊进入新疆，巴尔喀什湖附近的水汽从新疆西部山谷进入新疆，高层则由青藏高原直接输送到新疆。杨莲梅等^[30]、张云惠等^[54]指出青藏高原上空丰富的水汽可以随西南风进入新疆造成强降水过程。此后的研究进一步证实了中亚、阿拉伯海和孟加拉湾的水汽可以通过接力方式输送至帕米尔高原、青藏高原和河西走廊地区，再通过高空平流和中低空回流输送至塔里木盆地^[55-57]，且瞬变涡动水汽输送对新疆暴雨的形成至关重要^[2]。

3.3 一次降水个例的分析

有关新疆降水水汽输送和源地，前人都是用传统的欧拉方法(垂直积分水汽通量)进行分析，并得到新疆降水的水汽输送路径及源地，但对不同水汽输送路径的水汽贡献并不清楚。因此，进一步利用拉格朗日模式HYSPLIT对此过程的气块进行后向追踪，选定区域为伊犁及其周边地区(42°—44°N, 79°—83°E)，间隔为1°，高度是离地500—6 000 m，间隔为500 m；选定时间为2015年06月27日06、12、18时和28日00时。向后进行10 a的轨迹追踪，得到轨迹如图 5a，可以看到进入新疆的气块有来自大西洋、新疆以西各海域，孟加拉湾北岸、新疆以北、新疆以东及其周边区域，结果和欧拉方法分析结果较为一致。

对这些后向轨迹进行聚类分析后，可得到三条主要的水汽通道，即西南方向(C2)、东北方向(C1)和西北方向(C3)(图 5a中黑色线)，聚类的轨迹占比分别为44%，47%和9%，水汽贡献率分别为43.89%，42.83%和9.63%(图 5b)。虽然得到了明确的气块轨迹和不同轨迹之间对降水区域水汽的贡献，但是气块在输送途中都伴随着水汽的摄取和释放，要得到明确的水汽源地和贡献还需考虑不同路径上水汽含量的具体变化以及最终能到达暴雨区上空凝结成雨滴降落的量。

4 新疆降水系统动力机理研究及结构分析 4.1 降水系统结构分析

关于新疆暴雨系统的结构特点，杨莲梅等^[32]分析了造成“96·7”新疆大暴雨的中亚低涡持续活动发展、维持和减弱过程中三维结构特征，指出了中亚低涡在对流层中高层发展并向高层和低层延伸，存在300 hPa以下为冷心、以上为暖心结构的气旋性深厚天气尺度系统。庄晓翠等^[58]在分析北疆北部的2次区域强降水过程中时，发现中亚低槽北上时，强降水落区位于500 hPa和700 hPa中尺度气旋的第一、四象限及对流层低层冷槽右侧，也恰好是地面中尺度高压前部及850 hPa切变线附近，而西西伯利亚低涡型暴雨位于中尺度短波槽前、高空西南急流出口区左侧辐散区，也正是地面干线西部、辐合线东部及切变线附近上空。也就是说，高、中、低层的天气及中尺度系统配置影响了暴雨落区。

宋雪菲等^[59]通过分析阿克苏地区的一次大到暴雨天气过程，揭示了形成这次强降水天气的环流背景特点、物理量和雷达回波特征，也提到了中尺度系统，但是没能给出中尺度系统的结构及其动力过程。李海燕等^[60]运用高中低纬天气系统相互作用及其影响对天山山区三种暴雨类型进行了天气学分析，给出了山区暴雨三维基本环流的动力和水汽结构配置，构建了七类天山山区暴雨的天气学定量物理模型。仅天山山区暴雨就得到如此多的模型，除了暴雨系统复杂外，也表明目前的分析还没能完全抓住引发天山山区暴雨的主要系统和过程。

类似的新疆暴雨个例分析^[61-63]都表明新疆暴雨也是在大尺度环流异常突变的形势下，高、中、低层多种尺度系统相互作用及恰当配置的结果，地形及低空急流水汽输送在其中有重要作用。目前，利用雷达和卫星观测及数值模拟产品进行新疆暴雨中尺度系统分析的工作也已开展，涉及到新疆暴雨的云图特征、雷达回波特征等方面^{[53, 64-71]}，虽然只是图像分析，但也为进一步揭示新疆暴雨中尺度结构特征及机理研究奠定了一定的基础。已有的这些研究都局限在天气尺度背景及常规天气诊断分析方面，相关的机理研究还不够深入，也未能给出新疆暴雨中尺度系统的细致结构，尤其是对新疆暴雨有重要影响的中亚低涡和低空偏东急流的结构特征，目前并不清楚。

4.2 降水系统动力机理研究

有关新疆降水动力机理研究方面，早期的研究已经关注到水汽输送及地形的作用。谢祖镇等^[72]及邓子风等^[73]分析了地形及低空急流对南疆降水产生的影响，认为南疆地形的涡源和涡汇作用和中低空的偏东急流对南疆大降水提供了水汽辐合和动力抬升条件，最近的暴雨个例分析也指出，天山暴雨与地形强迫抬升有关，暴雨一般出现在天山迎风坡^[74-75]，地形阻挡、抬升与局地生成的对流单体合并是天山山区暴雨的一个原因^[76]。

在分析2012年6月4—5日发生在新疆库尔勒至甘肃玉门一带60 a一遇的大暴雨天气过程触发机制时，胡钰玲等^[77]认为中层强盛西南低空急流和低层偏东低空急流为暴雨区源源不断地输送水汽并带来不稳定能量；前倾槽结构和低层增温增湿，形成大气层结对流不稳定；低层切变线和其上空辐合线叠加，导致不稳定能量释放，诱发大暴雨天气过程发生；低空辐合高空辐散形成整层上升运动，为大暴雨发展和维持提供了动力条件。

王江等^[13]对南疆西部罕见暴雨成因的诊断分析表明：暴雨过程是中亚低涡影响造成的，高空西南急流、低层偏东急流的耦合有利于次级环流形成，对上升运动发展和水汽辐合抬升有重要作用。2007年发生于乌鲁木齐的“7·17”暴雨过程主要也由中亚低涡引发，是大尺度斜压过程调整的结果，暴雨过程中存在明显的中γ对流云团^{[74, 78]}。最近，杨莲梅等^[32]研究揭示，在“96·7”暴雨过程中有中亚低涡持续异常活动，暴雨过程中有有明显的能量转换和频散特征。薛徽等^[79]分析2013年6月新疆乌苏市暴雨天气过程时，也提到在低层湿度较大背景下，平流输送导致大气层结极不稳定，配合高空槽前上升运动触发暴雨。徐羹慧等^[80]认为“96·7”暴雨是在特定的副热带环流下的一次“持续时间长”的天气过程，对暴雨降水量的主要贡献是中尺度系统和中间尺度系统。

5 中尺度模式及资料同化在新疆降水研究和预报中的应用 5.1 中尺度模式及资料同化在数值预报中的应用

新疆在2011年才开始实现MM5和GRAPES的业务运行及系统检验^[81-82]；基于WRF和WRFDA3DVar的新疆区域快速更新循环数值预报同化系统(Desert Oasis Gebi Rapid Assimilation Forecast System，简称DOGRAFS)也是2011年才开始搭建^[83-84]，关于系统检验及数值模拟分析的研究也是在最近几年才出现，如：DOGRAFS对新疆典型个例降水的检验发现，其对新疆降水落区预报有较好的参考价值，但大降水中心位置的预报能力不稳定，和田、巴州南部的空报现象比较突出，采用同化系统后的预报能力也没有得到提高^[85-86]。

5.2 中尺度模式及资料同化在新疆降水研究中的应用

为了验证中尺度数值模式WRF中参数化方案对新疆天气模拟的适用性，刘洋等^[87]利用WRF对天山地带巴音布鲁克盆地2次强降水过程进行了36种参数化方案组合进行暴雨模拟，发现最优参数化方案组合模拟结果与实际观测结果仍然存在差异。于晓晶等^[88]对新疆一次冷锋暴雪，采用了Lin、WSM6、Thompson和WDM6四种云微物理方案，探究不同微物理方案对其预报的影响，得出Lin方案对降雪中心的雨强变化、起始时间和落区优于其它三种。基于DOGRAFS，模式网格采用27 km套9 km的水平分辨率；马秀梅等^[89]开展了同化新疆C波段雷达资料对新疆一次强降水预报结果影响的试验和分析，为今后雷达观测资料在业务系统中的应用提供参考。可见，由于新疆中尺度数值模式起步晚，在新疆复杂地形上，借助中尺度数值模式及资料同化对新疆暴雨中尺度系统的研究还很不理想。研究进展和成果相对中东部地区明显落后，与我国中东部地区降水研究相比，如何通过卫星雷达、风廓线以及GPS水汽观测等多元资料的同化来提高新疆降水的数值模拟工作还有一定差距。

6 问题与讨论

新疆降水具有地域特点，其降水机制与季风区降水截然不同。迄今为止，对新疆降水(尤其是暴雨)的发生发展及演变规律等尚有许多缺乏客观认识的方面，还有许多问题有待深入研究：

(1) 由于塔里木盆地西侧及南侧均为海拔高度超过4 000 m以上的高原山地，高于4 000 m高度的大气中水汽已经很少，水汽输送的量不可能很大，对南疆盆地降水提供的水汽不足以满足暴雨所需要的水汽量，目前的水汽来源研究虽然指出了水汽主要路径及水汽的接力输送，但其源汇结构和接力输送机制还不够明确，还需要加强对高、中、低纬大范围水汽输送异常之间关系的研究。而且目前的水汽输送及源地研究还都停留在个例分析方面，缺乏对降水过程的气候态和多个例的合成分析，需加强其气候及多个例的合成分析。

(2) 已有成果提出了新疆暴雨的大尺度和天气尺度天气学模型，但是受观测资料和数值模式条件的限制，对新疆暴雨中小尺度系统结构的细致分析还比较少，利用卫星和雷达资料的分析也限于少量个例和图像产品的利用，还需继续研究并揭示造成新疆暴雨的中尺度系统的结构。

(3) 在新疆降水系统发展演变的动力过程中，新疆“三山夹两盆”的复杂地形及高原、盆地与沙漠共存的下垫面起着不可忽视的作用。目前对地形影响新疆降水的研究只停留在其影响作用上面，对其影响的过程和机理的研究并不清晰。需加强在地形和下垫面的影响下，沙漠边界层过程、温度层结、风切变、地形引发的波动等对中尺度系统非平衡发展的影响在新疆暴雨中尺度系统发展中的作用研究。

除了加强新疆降水动力机理研究外，针对新疆地区现阶段已布设的1 841个区域自动观测站、14个探空站、8部多普勒天气雷达、14个GPS/MET水汽探测仪等观测资料，如何在现有模式框架下用好这些资料改进模式系统预报结果？这些都是增进对新疆降水过程认识及提高预报水平的重要手段。