1 引言
甘肃河东地区是以甘肃境内乌鞘岭为界的东南部区域， 包括兰州、 白银、 定西、 天水、 平凉、 庆阳、 临夏、 甘南和陇南等市州， 处于东亚夏季风北边缘带的西北侧（王奕丹等， 2019； 李栋梁等， 2013）， 夏季天气系统活跃， 冷暖气团交汇频繁， 短时强降水天气频发。该地区又处于青藏高原向黄土高原的过渡区， 地形地貌复杂， 生态环境脆弱， 局地突发性短时强降水极易引发山洪、 泥石流、 城市内涝等次生灾害并给经济社会造成严重影响。如2010年8月8日凌晨， 舟曲县（位于白龙江流域）突发局地短时强降水， 形成的特大山洪泥石流灾害造成1471人遇难， 294人失踪（曲晓波等， 2010）。因此， 长期以来短时强降水预报预警一直是该地区气象业务的重点和难点。
短时强降水属于强对流天气的一种， 是中尺度系统发生发展的直接结果， 但受天气尺度系统演变和环境要素配置的制约。对其预报预警主要从对流天气环境场条件分析（6 h以上， 潜势预报）和中尺度对流天气特征分析（0~6 h， 临近预警）两方面着手。对流天气环境场条件分析主要针对深厚对流发生必须满足的对流不稳定、 水汽和抬升3个条件（Doswell， 1987）， 以“配料法”思路（Doswell et al， 1996）， 开展以识别天气型和对流系统为主的主观分析和以动力热力物理参数诊断为主的客观分析（张小玲等， 2012）， 形成强对流天气的短期潜势预报（张涛等， 2013； 何立富等， 2011）。因环流气候背景和地域差异， 分类分区域的强对流天气尺度环境场概念模型和环境参数特征被广泛研究（杨波等， 2016； 白晓平等， 2016； 许爱华等， 2014； 樊李苗和俞小鼎， 2013； 郑媛媛等， 2011； 李向红等， 2009）。另一方面， 对于0~6 h强对流天气的临近预警而言， 使用高分辨率的地面加密观测及天气雷达、 卫星云图和闪电定位等非常规观测资料， 对中尺度对流天气系统特征进行分析识别（蓝渝等， 2013； 郑永光等， 2013； 俞小鼎等， 2012）和基于雷达资料分区域分强对流类型的特征统计分析（雷蕾等， 2020； 李彦霖等， 2018； 黄小玉等， 2006）， 其有助于实现修正强对流潜势预报， 从而完成更加精细化的强对流临近预警。以上的研究成果对短时强降水的预报预警具有较好的指导意义。
针对甘肃河东地区的短时强降水， 已有学者从潜势预报和临近预警两方面进行了不少研究工作。黄玉霞等（2017）根据500 hPa的主要影响系统不同将该地区短时强降水分为低槽型（高原槽东移型、 副高边缘型和倒槽低涡型）、 西北气流型、 高压边缘型3类环流模型， 并从水汽、 稳定度及抬升触发条件三方面分析总结了相关物理量的阈值指标。许东蓓等（2015）按照强对流天气产生的基本动力学原理， 根据主要因素的不同， 将西北区强对流天气分为高空冷平流强迫、 低层暖平流强迫、 斜压锋生3类。张之贤等（2014）研究表明甘肃陇东南地区短时强降水有75%的尺度<20 km且分型Z-I关系能较好的反映降水特点。傅朝等（2015）和赵庆云等（2017）对2013年6月19 -20日甘肃陇东南罕见的暖区大暴雨进行了形势诊断和雷达特征分析。还有学者对甘肃河东地区一些较强的强对流天气过程进行了个例诊断分析（刘新伟等， 2020； 王宝鉴等， 2016； 杨小银等， 2013； 张之贤等， 2013； 端木礼寅等， 2004； 付双喜等， 2006）， 总结了强对流发生时的雷达特征。上述研究多集中在天气尺度的环流形势分型、 环境参数总结方面和基于某一特定的强降水天气过程的雷达特征分析， 而对相同环流形势下造成短时强降水的中小尺度雷达回波共性特征研究较少。
本文在已有研究基础上， 首先对甘肃河东地区发生频次较高的3类区域性短时强降水进行天气尺度环流形势特征分析， 继而分析3类环流形势下造成短时强降水的中小尺度雷达回波结构特征和演变特征， 试图建立天气尺度环流分型与其中小尺度雷达共性特征的衔接。在雷达监测仍是目前短时强降水预报预警最为有效手段的背景下， 总结短时强降水频发的甘肃河东地区不同环流形势下雷达回波共性特征， 以期对该地区乃至西北地区东部短时强降水的预报预警提供参考依据。
2 环流形势分类依据、 资料选取与方法介绍
2.1 环流形势分类依据
灾害性天气的分型有多种方式， 一般以大尺度环流形势特征或影响系统来分型（陶诗言， 1980）。本文使用现有强对流天气分型研究大多采用的基于影响系统的流型识别法（王秀明等， 2014）， 即针对某一强对流天气现象， 按照不同影响系统进行环流形势分型。该方法基于长期经验积累同时又有一定的理论基础， 总结的流型能够帮助预报员快速识别出强对流可能发生的区域， 对大范围强对流天气有较好的预报能力。常见的造成甘肃河东地区大范围短时强降水的环流形势包括高原槽东移型、 副高边缘型和西北气流型， 分别占比34.7%， 23.8%和23%（黄玉霞等， 2017）。3种环流形势下的短时强降水占比高达81.5%， 能够代表该地区造成短时强降水的主要天气形势。
2.2 资料来源与方法介绍
使用甘肃河东地区的兰州、 天水、 西峰3部C波段雷达资料， 3部雷达的标定是一致的（张之贤等， 2014）。利用PUP获取回波顶高（ET）， 其是在≥18 dBZ的反射率因子被探测到时， 显示以最高仰角为基础的回波顶高度。考虑雷达所处的海拔、 探测能力及探测范围等因素（表1）， 在距离雷达水平120 km的范围内筛选短时强降水天气过程。由于天水雷达历史数据较为完整， 且附近短时强降水发生频次较高（图1， 此图及文中涉及的地图是基于国家测绘地理信息局标准地图服务网站下载的审图号为GS（2019）1711号的中国地图制作， 底图无修改）， 因此雷达回波特征分析以天水雷达为主， 兰州、 庆阳雷达为辅。
表1 3部天气雷达主要参数Table 1 The main parameters of three weather radars |
| 雷达站 | 雷达型号 | 高度 /m | 波长 /cm | 波束宽度 /（°） | 体扫仰角数 | 体扫时间 /min | 0.5°仰角水平150 km 处探测高度/m |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 天水 | CINRAD/CD | 1640 | 5.5 | 0.95 | 9 | 5 | 4394 |
| 兰州 | CINRAD/CC | 2161 | 5.6 | 1.00 | 14 | 6 | 4915 |
| 庆阳 | CINRAD/CD | 1465 | 5.5 | 0.94 | 9 | 5 | 4219 |
图1 2010 -2015年甘肃河东地区6 -8月短时强降水年平均发生次数的空间分布（单位： 次）五角星表示雷达站位置， 圆区表示雷达水平120 km的探测范围 Fig.1 The spatial distribution of annual average occurrences of short-term heavy precipitation from June to August in East Gansu Province from 2010 to 2015.Unit： times.The five-pointed star indicates the position of the radar station， and the circle indicates the detection range of 120 km away from the radar station |
利用兰州中心气象台提供的2010 -2015年6 -8月自动站（基准站、 基本站和一般站）和区域自动站小时降水资料， 根据短时强降水标准（甘肃省地方标准DB 62/T 2755-2017规定河东地区短时强降水标准为≥20 mm·h-1）， 综合考虑雷达探测覆盖范围（图1）及一次降水过程中短强发生的站次（≥30站次）， 最终选取了甘肃河东地区15次区域性短时强降水天气过程。表2列出了15次天气过程的主要影响系统（根据500 hPa形势场上的影响系统不同而分型）和短时强降水实况（文中均为北京时）， 其中“2011·07·28”等6次过程属于高原槽东移型， “2011·08·15”等5次过程属于副高边缘型， “2010·08·07”等4次过程属于西北气流型。所选取的天气过程发生期间共有3部雷达的1400多个体扫资料。
表2 短时强降水天气过程及观测实况Table 2 The short-term heavy precipitation weather process and observation |
| 天气过程 （年-月-日） | 主要影响系统 | 短时强降水实况 | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 500 hPa | 700 hPa | 地面 | 站次 /次 | 最大小时 降水量/mm | 集中时段 | 主要落区 | ||
| 2010-08-07 | 西北气流 | 切变线 | 辐合线 低压倒槽 | 33 | 77.3 | 07T18:00/08T04:00 | 中部 | |
| 2010-08-08 | 西北气流 | 切变线 | 辐合线 低压倒槽 | 30 | 64.2 | 08T19:00/09T09:00 | 河东南部 | |
| 2011-07-20 | 西北气流 | 切变线 | 辐合线 | 40 | 71.7 | 20T18:00/21T02:00 | 陇东南 | |
| 2011-07-28 | 高空低槽 | 冷式切变线 低空急流 | 弱冷锋 | 50 | 40.5 | 28T06:00/29T02:00 | 陇东南 | |
| 2011-08-15 | 高空低槽 西太副高 | 冷式切变线 | 弱冷锋 | 64 | 64.2 | 15T13:00/16T04:00 | 陇东南 | |
| 2012-07-21 | 高空低槽 | 冷式切变线 | 辐合线 | 32 | 50.7 | 20T20:00/21T12:00 | 陇东南 | |
| 2012-08-13 | 西北气流 | 切变线 | 辐合线 低压倒槽 | 108 | 92.5 | 13T20:00/14T08:00 | 陇东南 | |
| 2012-08-16 | 高空低槽 西太副高 | 冷式切变线 | 辐合线 | 64 | 71.1 | 16T19:00/17T18:00 | 河东大部 | |
| 2013-06-20 | 高空低槽 | 冷式切变线 低空急流 | 辐合线 弱冷锋 | 191 | 65.0 | 19T20:00/20T13:00 | 陇东南 | |
| 2013-07-08 | 高空低槽 | 低涡切变线 低空急流 | 辐合线 | 51 | 54.4 | 08T09:00/08T17:00 | 陇东南 | |
| 2013-07-21 | 高空低槽 | 冷式切变线 低空急流 | 弱冷锋 | 138 | 82.3 | 21T18:00/22T06:00 | 陇东南 | |
| 2013-08-06 | 高空低槽 西太副高 | 低涡切变线 | 辐合线 | 152 | 59.9 | 06T17:00/07T08:00 | 河东大部 | |
| 2013-08-27 | 高空低槽 西太副高 | 冷式切变线 低空急流 | 弱冷锋 | 101 | 76 | 27T18:00/28T06:00 | 河东大部 | |
| 2014-06-18 | 高空低槽 | 冷式切变线 | 辐合线 | 79 | 54.1 | 18T17:00/19T05:00 | 河东大部 | |
| 2015-08-02 | 高空低槽 西太副高 | 冷式切变线 | 辐合线 | 95 | 52.3 | 02T12:00/03T16:00 | 河东大部 | |
陇东南指陇南、 天水、 平凉、 庆阳四市； 中部指兰州、 白银、 甘南、 临夏、 定西等五市州。 |
3 环流形势配置
将表2中的每个天气过程采用中尺度分析方法（张小玲等， 2010）进行天气形势配置的综合分析， 针对高原槽东移型、 副高边缘型和西北气流型3类区域性短时强降水（黄玉霞等， 2017）的环流形势基本配置进行了总结提炼。关于影响系统需要说明的是， 由于甘肃河东地区海拔基本都在1000 m以上， 中国东部地区常分析的850 hPa和925 hPa两个层次的天气系统在此地区并不适用， 文中不再分析。
3.1 高原槽东移型
图2（a）是高原槽东移型短时强降水天气的环流形势配置， 主要影响系统是500 hPa高空低槽（高原槽或高原槽和西风槽）、 700 hPa切变线和低空急流、 地面弱冷锋和辐合线。高空槽前700 hPa偏南气流源源不断的向西北地区东部输送暖湿空气， 尤其当700 hPa偏南风加强为低空急流时， 暖湿空气输送更加充沛， 湿舌北抬， 700 hPa比湿常超过10~12 g·kg-1， 形成良好的水汽条件和能量条件。一旦高空低槽携带冷空气东移南下， 在甘肃河东地区中低层形成冷暖空气强烈交汇， 斜压锋生和强烈辐合抬升易造成大范围短时强降水。例如“2013·06·20”过程短时强降水达191个站次。此类型短时强降水多出现在500 hPa低槽前部， 700 hPa切变线右侧， 低空急流轴附近或左前方。该类短时强降水易发生在陇东南地区。
3.2 副高边缘型
甘肃河东地区夏季降水与西太平洋副热带高压（简称西太副高）的位置和强度密切相联（王雅琦等， 2020）。副高边缘型短时强降水发生时， 甘肃河东地区常处于“西低东高”的环流形势［图2（b）］， 影响系统比高原槽东移型多了西太副高， 其西脊点一般在110°E以西， 甘肃河东主要位于其西北侧的584 dagpm线附近， 能量条件更好。同为冷暖空气交汇形成区域性短时强降水， 但高空低槽强度较高原槽东移型更强， 700 hPa的西北风或偏北风比高原槽东移型更强， 低层冷平流也更强， 冷平流强度往往强于暖平流。短时强降水多出现在低层冷空气前沿的切变线或地面冷锋附近， 短时强降水落区分布在甘肃河东大部。
3.3 西北气流型
西北气流型［图2（c）］所受影响系统较前两类少， 甘肃河东地区处于对流层中高层槽后西北气流形势下， 伴有700 hPa切变线和地面辐合线、 低压倒槽等。中高层西北气流与温度槽共同形成的强烈干冷平流叠加在低层相对暖湿气流或温度暖脊上， 是这种类型短时强降水不稳定机制建立和触发的主导因素。短时强降水站次的多少主要取决于湿度条件： 绝大部分该环流形势下的水汽条件较差， 配合适宜的0 ℃和-20 ℃层高度， 造成的强对流天气主要以冰雹和雷暴大风为主； 只有地面至700 hPa受偏南暖湿气流（4~8 m·s-1）影响， 比湿超过8 g·kg-1， 往往会造成区域性的短时强降水天气， 最大小时降水强度比前两类大， 但落区比较分散， 且短时强降水站次少于前两类。
4 雷达回波特征分析
利用高原槽东移型600多次体扫、 副高边缘型500多次体扫和西北气流型300多次体扫的雷达基本产品资料（反射率因子、 平均径向速度、 反射率因子垂直剖面图等）对回波的结构特征、 演变特征等进行分析， 比较3种环流形势下造成短时强降水的中尺度对流系统的雷达回波基本特征共性及差异（表3）。
表3 不同环流形势下造成短时强降水的对流系统雷达回波特征Table 3 The radar echo characteristics of convective system under different circulation patterns |
| 高原槽东移型 | 副高边缘型 | 西北气流型 | |
|---|---|---|---|
| PPI特征 | NNE-SSW向中β尺度层积混合性带状回波， 中间常有一条或多条强度>35 dBZ的强中尺度对流回波带； 强中心<45 dBZ， 平均值为42 dBZ | NE-SW向>35 dBZ的窄带状回波， 中β尺度， 强回波范围比高原槽东移型小； 强中心>50 dBZ， 平均值为53 dBZ | 分散的中γ尺度块状回波， 有时呈带状飑线， 尺度较小， 维持时间比副高边缘型短； 强中心>55 dBZ， 平均值为57 dBZ |
| VCS特征 | 回波质心低， 回波顶较为整齐， >40 dBZ强回波在5 km以下 | 中部地区生成时回波质心高， 发展旺盛的单体具有悬垂结构， 移至陇东南时， 质心降低 | 回波质心高， 回波顶参差不齐， 伴有悬垂或穹窿结构 |
| 回波演变 | 带状回波位置和强度稳定维持， 常伴有“列车效应”， 小地形附近多对流风暴生成 | 自西北向东南快速移动， 有时形成弓形回波， 强中心逐渐减弱， 质心逐渐降低， 降水效率有所增加 | 移动缓慢， 局地生消、 组织、 合并 |
4.1 高原槽东移型
4.1.1 雷达回波结构特征
高原槽东移型环流形势下造成短时强降水的中尺度对流云团以中β尺度为主， 位于甘肃河东地区的东部， 呈现NNE-SSW走向［图3（a）］。对流系统的雷达回波与卫星云图一致， 呈现NNE-SSW走向的中β尺度层积混合带状回波特征［图4（a）］， 其与700 hPa冷式切变线右侧的低空急流轴走向和位置较为一致［图4（b）］。大面积的层积混合性回波中有一条或多条强度>35 dBZ的强中尺度对流回波带， 强回波中心的平均值为43 dBZ。强回波顶较为整齐， 回波质心高度低， 强回波主要位于5 km高度以下［图5（a）］， 低于0 ℃层高度（5.5~6 km）， 说明强的反射率因子主要由液态水滴形成的。抬升凝结高度到0 ℃层的暖云层厚度大， 暖云层中密布着>35 dBZ的回波， 降水效率很高， 最强小时降水常常超过50 mm， 甚至有时能达到80 mm以上。造成短时强降水的回波具有典型的热带型降水回波（俞小鼎等， 2012）特征。700 hPa切变线附近也有局地的短时强降水， 但站次明显少于低空急流轴附近。
图3 甘肃河东地区不同环流形势下短时强降水天气的FY_2E云顶亮温TBB（单位： ℃）Fig.3 The FY_2E cloud top brightness temperature distribution of short-term heavy precipitation weather for eastward moving plateau low trough pattern， and edge of subtropical high pattern， and northwest airflow pattern in East Gansu Province.Unit： ℃ |
图4 甘肃河东地区高原槽东移型（a、 b， 以“2013·06·20”过程为例）、 副高边缘型（c、 d， 以“2013·08·06”过程为例）短时强降水天气的雷达PPI（距离圈30 km， 下同）和700 hPa风场（风羽， 单位： m·s-1）、 温度场（等值线， 单位： ℃）双实线是切变线、 五角星是天水雷达位置 Fig.4 The radar reflectivity at elevation 1.5° （range ring： 30 km， the same as below）， and wind field （the barb， unit： m·s-1） and temperature （contour， unit： ℃） of 700 hPa for eastward moving plateau low trough pattern （a、 b， take "2013.06.20" weather process as an example） and edge of subtropical high pattern （c、 d， take "2013.08.06" weather process as an example） in East Gansu Province.The double solid line represents wind shear， the five-pointed star indicates the position of Tianshui weather radar station |
4.1.2 雷达回波演变特征
层积混合带状回波主要在陇东南地区形成， 有两种形式： 一是陇东南地区对流层低层的低空急流较强， 边界层无冷空气渗透， 在强烈的暖湿低空急流中形成； 二是低层低空急流也较强， 但边界层有弱冷空气渗透至陇东南， 在地面弱冷锋和低空急流共同作用下形成。形成后>35 dBZ带状回波稳定少动， 通常维持3~4 h， 多则5~6 h， 常伴有“列车效应”。
带状回波稳定维持的成因： （1）高空低槽、 低层冷式切变线等影响系统受其东部的高压系统阻挡， 向东或东南方向的移动速度缓慢； （2）陇东南地区的偏南风低空急流， 随着冷暖空气团之间的温度梯度加大， 低空急流得以加强和维持［图6（a）］， 最大风速超过17 m·s-1， 其有利于急流出口区出现气旋式切变或环流， 并导致低层垂直上升运动的发展， 有利于加强对流和降水（雷蕾等， 2020）； （3）对流层低层等速线呈“S”型［图6（a）］， 风随高度顺时针旋转， 有暖平流。低空急流带来的暖湿平流对于CAPE释放后又迅速增大有显著作用。（4）陇东南地区复杂地形有利于对流系统的触发， 尤其是在徽成盆地小地形附近（王宝鉴等， 2016）， 不断新生的对流风暴随偏南风低空急流向偏北方向传播， 向北传播的新生对流风暴不断替代原有的衰弱的对流风暴， 对流风暴依次影响同一地区， 每个对流风暴影响时间约30 min（傅朝等， 2015）， 从而维持了带状回波的结构， 并形成“列车效应”， 造成持续的短时强降水。
4.2 副高边缘型
4.2.1 雷达回波结构特征
中尺度对流云团也以中β尺度为主， 呈NE-SW窄带状走向［图3（b）］， 对应的雷达回波上为中β尺度窄带状回波［图4（c）］， 其处于冷空气前沿［图4（d）］， 常位于略比700 hPa冷式切变线超前的地面锋线附件（图略）。窄带状回波位于降水回波前沿， 向前移动方向上的回波梯度很大， 而后部是一些强度较弱的层状云降水回波， 回波梯度较小。强中尺度对流回波窄带上由多个对流单体构成， 各单体的强度区别较大， 一般单体的质心高度较低， 在6 km以下， 回波中心值小于50 dBZ， 回波顶高为8~10 km。但也有少数强对流单体发展十分旺盛， 强回波中心值超过50 dBZ， 平均值为53 dBZ， 且50 dBZ以上强回波高度超过7 km［图5（b）］。
4.2.2 雷达回波演变特征
窄带状对流系统往往在冷空气侵入到甘肃中部时生成［图3（b）］， 随着冷锋向东南方向移动。冷锋后侧对流层低层的西北气流很强， 而强中尺度对流回波长轴为NE-SW走向， 二者近乎垂直， 强回波的移动速度较快。有时会向弓状回波形态发展， 造成局地短时强降水并伴有雷暴大风和冰雹的强对流天气。同一地区受强回波影响时间明显短于高原槽东移型， 短时强降水持续1 h居多， 个别站点短时强降水可持续2 h， 最强小时降水40~60 mm， 冷锋过境后逐渐转为稳定的层状云降水。移至陇东南附近时， 带状回波不断合并其前部偏南气流中零散的中γ尺度对流风暴， 带状回波主体的最大强度减弱至40~45 dBz， 回波质心逐渐下降， 尤其在天水南部和陇南附近的回波质心高度下降最为显著， 逐渐演变为具有高原槽东移型层积混合性带状回波的特征， 但其向东南方向的移动速度相比高原槽东移型快。
以“2013·08·06”天气过程的雷达回波演变为例。6日23:30平均径向速度图［图6（b）］上对流层低层的零等速线形态可知， 低空冷平流明显且冷锋已移至天水雷达东南方向约50 km处， NE-SW走向的中β尺度窄带状回波［图8（c）］就位于冷锋附近， 窄带状回波后侧对流层低层西北气流很强， 其对窄带状回波移动的影响远大于中层的偏南引导气流（明显弱于高原槽东移型）， 窄带状回波在4个小时内向东南方向移动约150 km［图8（a）~（c）］， 强回波经过的地方出现短时强降水， 最强小时降水53 mm。移至陇东南地区后， 带状回波逐渐由NE-SW向转变为NNE-SSW向， 移速也明显减慢［图8（c）， （d）］， 降水效率略增强， 最强小时降水59.9 mm， 个别站点短时强降水持续2~3 h。
4.3 西北气流型
4.3.1 雷达回波结构特征
西北气流型短时强降水天气发生时， 对流云团尺度较前两种类型偏小， 局地性很强［图3（c）］。>35 dBz的雷达回波较为分散， 主要是中γ尺度块状回波［图5（c）， 图8］， 伴有中γ尺度风场辐合［图6（c）］。回波结构密实， 强回波中心值常超过55 dBz， 平均值为57 dBz。有些对流风暴能达到超级单体强度， >40 dBz的强回波往往发展到10 km以上， 远高于0 ℃层高度， 回波顶高超过15 km， 回波质心较高， 常伴有悬垂结构或穹窿结构［图5（c）］， 具有明显的大陆对流性短时强降水雷达回波特征（俞小鼎， 2013）， 属于以深对流为主导的短时强降水。回波有时也呈中β尺度带状飑线（图略）， 例如 “2011·07·20”过程中20日21:00 -22:00定西至天水附近， 其维持时间较短。
4.3.2 雷达回波演变特征
具有深对流特征的块状回波稳定少动： 一种是短生命周期的单体生消形式， 其造成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内； 另一种是多个单体组织、 合并、 加强形式， 由于深对流主导的强对流单体往往存在较强的冷池出流边界， 单体之间的冷出流相互作用过程更容易触发新生对流， 造成多单体的组织、 合并（孙继松等， 2015）， 单体合并后， 对流系统会进一步发展， 其造成的短时强降水持续时间常在1~2 h。
5 结论与讨论
利用2010 -2015年甘肃河东地区15次区域性短时强降水天气过程， 提炼总结了高原槽东移型、 副高边缘型、 西北气流型3种主要的短时强降水环流形势配置， 并分析了不同环流形势下雷达回波结构、 演变的共性特征。得到以下结论：
（1） 高原槽东移型和副高边缘型均是高空低槽携带冷空气东移南下， 与低空偏南暖湿气流在甘肃河东地区交汇， 大尺度动力抬升条件好， 水汽充沛， 斜压锋生和强烈辐合造成的区域性短时强降水。副高边缘型的高空低槽和低层冷平流更强， 而高原槽东移型暖平流更强。西北气流型是由中高层强干冷气流叠加在低层相对暖湿气流或温度暖脊上造成的落区相对分散的短时强降水。
（2） 高原槽东移型短时强降水的雷达回波常为NNE-SSW走向的中β尺度层积混合带状回波， 其与700 hPa冷式切变线右侧的低空急流轴走向和位置较为一致。多在陇东南地区形成， 主要有两种形式： 一是陇东南对流层低层低空急流较强， 边界层无冷空气渗透， 在强烈的暖湿低空急流中形成； 二是低层低空急流也较强， 但边界层有弱冷空气渗透至陇东南， 在地面弱冷锋和低空急流共同作用下形成。带状回波整体上缓慢的向东南方向移动， 而其传播方向主要受偏南风低空急流的影响沿NNE-SSW走向， 因而多在陇东南地区维持3~4 h， 多则5~6 h， 常伴有“列车效应”。回波具有热带型降水回波特征， 质心低， 暖云降水， 降水效率高。
（3） 副高边缘型短时强降水的雷达回波常为NE-SW走向的中β尺度窄带状回波， 处于冷空气前沿， 位于略比700 hPa冷式切变线超前的地面锋线附近。往往在冷空气侵入到甘肃中部地区时生成， 窄带状回波后侧对流层低层的西北气流很强， 对其移动的影响远大于中层的偏南风引导气流（明显弱于高原槽东移型）， 因而窄带状回波快速的由西北向东南方向移动， 移动过程中最强回波强度不断减弱， 质心下降， 移至陇东南附近时， 逐渐演变为具有高原槽东移型的雷达回波特征， 但其向东南方向的移动速度相比高原槽东移型快。
（4） 西北气流型短时强降水的雷达回波较为分散， 局地性很强， 主要是中γ尺度块状回波， 属于深对流， 具有明显的大陆对流性短时强降水雷达回波特征。块状回波稳定少动： 一是短生命周期的单体生消形式， 其造成的短时强降水持续时间绝大部分在1 h以内； 二是多个单体组织、 合并、 加强形式， 短时强降水持续时间常在1~2 h之间。
本文讨论了不同环流形势下区域性短时强降水的雷达回波共性特征， 基于共性问题的研究避免了在一次短时强降水事件中对某一单一的中小尺度雷达特征的过度强调， 也必然会抛弃了某一短时强降水天气过程中独特的中小尺度特征， 但其可以反映出不同天气尺度分型下的中小尺度雷达回波的基本特征和关键特点， 有助于对甘肃河东地区不同类型的短时强降水的认识和理解。然而， 受甘肃河东地区3部雷达有效探测范围并没有完全覆盖此地区的限制无法获取完整的雷达拼图， 随着日后雷达布网的逐步加密， 基于雷达拼图的短时强降水雷达回波共性特征及其对短时强降水时空分布、 强度、 持续时间的影响和形成机理等方面还需进一步深入分析研究。