北半球500hPa高度场定常波不平稳性分析

提出并阐明Lorenz环流分解意义下的定常波不平稳性概念,它是月平均图上纬向波动分量气候变率与定常波强度相对大小的表征。根据Lorenz环流分解,定义全域(局域)定常波不平稳度Ius(Iu1s),分析了北半球500hPa位势高度场定常波强度较大的30°—60°N纬带的定常波不平稳性,结果表明:(1)全域定常波不平稳带位置存在季节性北进、南退过程。平稳的定常波出现在冬季的35°—55°N的中纬度带和夏季的副热带地区(35°N以南),分别与冬季的东亚大槽、北美槽和较弱的欧洲槽,以及夏季的副热带高压等系统相联系。不平稳度的高值中心出现在春季的35°N和夏季的50°N,这与定常波强度季节变化和月平均图上槽脊位置、强度年际异常有关。(2)局域定常波不平稳度存在着明显的纬向不对称性。平稳带通常位于定常波的强槽强脊所控制的区域,而不平稳带通常位于定常波强度较弱的区域。副热带(35°N及以南)局域定常波不平稳度冬强于夏,中纬度(35°N及以北)则夏强于冬。夏季局域定常波不平稳度地理分布具有复杂的结构。但无论冬夏,北欧是定常波最不平稳的地区,北美大陆附近的定常波则相对平稳。(3)夏季,从华北经东北至北太平洋存在一个定常波不平稳度高值带,其高值中心位于中国黑龙江省东部(45°N,130°E),主要影响中国北方(东北、华北、西北),可能是该区夏季气候脆弱带的环流成因。