利用1981—2020年5—9月天山南坡16个气象站逐日降水资料和NCEP/NCAR GDAS再分析资料,分析天山南坡暖季暴雨过程的环流形势,并采用HYSPLIT模式,模拟追踪水汽源地及输送特征。结果表明:天山南坡暖季暴雨主要发生在南亚高压双体型、500 hPa以上西南急流(气流)、700 hPa切变辐合以及天山地形辐合抬升的重叠区域。水汽主要源自中亚、大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近,经TKAP(塔吉克斯坦、吉尔吉斯坦、阿富汗东北部、巴基斯坦北部和印度西北部)、南疆、北疆关键区,分别从偏西、偏南、偏北通道输入暴雨区,700 hPa以上偏西通道、以下偏北通道占主导地位,且贡献最大的是南疆关键区。源自中亚的水汽主要输送至暴雨区700 hPa及以下,对暴雨的贡献较大,且沿途损失较大;源自大西洋及其沿岸、地中海和黑海及其附近的水汽主要输送至暴雨区700 hPa以上,对暴雨的贡献较小。另外,中低层还存在源自北疆、南疆、北美洲东部、蒙古的水汽。基于上述特征,建立了天山南坡暖季暴雨过程水汽三维精细化结构模型。

基于伊犁河谷伊宁站内布设的微雨雷达（MRR）、地面OTT-PARSIVEL雨滴谱仪以及雨量筒观测资料，针对2019年9月30日伊宁地区一次大雨过程，对比检验MRR数据的可靠性，在此基础上探究降水不同时期MRR的微物理量垂直分布特征。结果表明：3种仪器观测的降水量较为接近、变化趋势一致，MRR观测的近地面35、70和105 m高度层雨强与OTT-PARSIVEL雨滴谱仪的观测值有较好的相关性，决定系数分别为0.9233、0.9289和0.9186，且当雨强低于3 mm·h^-1时，MRR与雨滴谱仪的雨强拟合收敛程度更高。不同雨强阶段，雨滴谱的垂直分布存在差异。低雨强阶段，降水初期环境湿度较低、蒸发较大，MRR的雷达反射率因子Z、液态水含量LWC及雨强R_i随高度降低而减小；降水中期，环境湿度较大、蒸发较小，Z、LWC、R_i随高度变化不大；降水末期，空中水汽和动力条件供应不足，靠近地面Ri明显减弱。中、高雨强阶段，粒子下落速度W较为稳定，而Z、LWC、R_i受雨滴间碰并作用影响较大，整体随高度降低而增大。此次大雨过程主要以小雨滴为主，其平均数浓度占总数浓度90%以上，且随高度降低而减少；中雨滴对雨强的贡献最大，不同雨强阶段的贡献率均在60%以上，且随高度降低而增大；大雨滴数浓度占比及对雨强的贡献均最小。