江淮入梅前后大气环流的演变特征和西太平洋副高北跳西伸的可能机制

该文首先采用合成分析的方法研究了江淮入梅前后大尺度大气环流的演变特征和西太平洋副热带高压西伸北跳的可能机制。研究结果表明 ,江淮入梅前期的最显著的特征是 :副热带高压首先在太平洋中部增强北跳 ,而后向西扩展导致太平洋副高西部脊 ( 1 2 0°E)的增强北跳。进一步分析表明 ,在太平洋中部副热带高压的增强北跳和西伸之前 ,副热带高压南侧ITCZ中对流和孟加拉湾北部的对流活动明显并且都经历了一次增强活跃过程 ,这意味着热带ITCZ和孟加拉湾北部对流的异常活跃可能对副热带高压的增强北跳西伸产生影响。全球大气环流模式模拟结果表明 ,赤道中太平洋ITCZ中对流异常活跃不仅可导致副热带高压的增强北移 ,而且还可导致副热带高压西伸 ,与诊断分析结果相一致。

再论夏季西太平洋副热带高压的西伸北跳

利用NCEP/NCAR再分析资料,选择了1998年、 2003年和2005年夏季我国东部雨带位置变化过程进行诊断分析.研究表明：夏季我国东部暴雨带位置的变动,受西太平洋副热带高压西伸北跳（南撤东退）的调节.当副热带高压西伸北跳（南撤东退）时,暴雨带向北（向南）移动.在副热带高压西伸北跳持续时期,长江流域中下游地区出现高温酷暑天气.副热带高压西伸北跳是由于欧亚大陆上空存在静止Rossby波列,波的能量沿着高空副热带急流向东传播到我国沿海海岸（115°～130°E ）时,在该地区激发出一个长波脊.这个长波脊的建立,使得副热带高压和对流层上部的青藏高压都朝长波脊方向伸展,表现为“相向”而行.而当在沿海海岸上空激发出一个长波槽时,副热带高压南撤东退而青藏高压退回到高原上空.当夏季沿海海岸上空的长波脊持续维持时,长江中下游会出现持久的高温酷暑天气.根据夏季天气预报的经验,欧洲中期数值预报中心发布的预报对副热带高压的西伸北跳有较好的可预报性.

西太平洋副热带高压西伸过程的合成特征及其可能机理

利用1970～2000年6月NCEP/NCAR逐日再分析资料,根据(20～30°N,115～125°E)区域内500 hPa的涡度变化选取了12次西太平洋副热带高压西伸过程,合成了西太平洋副热带高压西伸过程中对流层高层和低层的环流演变特征.结果表明,(20～30°N,115～125°E)区域内500 hPa负涡度的增加对应着西太平洋副热带高压的西伸过程.在副热带高压西伸过程中,对流层高层南亚高压的中心位置虽然稳定少动,但是由于日本东南部反气旋的西移,使得南亚高压东侧的脊明显地加强东伸,这可能对对流层中层副热带高压的西伸具有重要作用.在对流层低层,源于澳大利亚北侧的气流越过赤道向北传播,经由南海季风槽后到达我国江淮流域,从而影响副热带高压西侧的偏南气流.

对西太平洋副高脊加强、西伸的初步分析

本文主要利用1973年以来,全球热带历年逐月各标准等压面月平均风场(ECMWF,KWBC),OLR(CAC)资料及西太平洋副高各种指数(国家气象局),分析了热带风场变异对印度洋-西太平洋反沃克环流、赤道西风、越赤道气流的影响,及其对西太平洋副高脊加强、西伸的影响过程。

热带海洋海表温度和西太平洋副高西伸脊点的关系研究

应用谱分析的方法,讨论了热带太平洋、印度洋和大西洋海温对西太平洋副高西伸脊点的影响,得出热带太平洋、印度洋、大西洋海温变化对西伸脊点有影响的最佳落后时间长度.分别找出三大洋在上述落后时间长度下对西伸脊点东退和西伸有影响的关键区域.它可以作为西伸脊点东退或西伸的强信号因子,并对上述区域进行比较分析.西太平洋副高西伸脊点可以作为衡量东亚季风的一个指数,而东亚季风对处于低纬高原的云南的天气和气候有很大的影响.

月尺度西太平洋副热带高压指数的重建与应用

针对目前国家气候中心业务监测中使用的月时间尺度西太平洋副热带高压指数存在的问题,利用NCEP/NCAR月平均再分析资料,对西太平洋副热带高压面积指数、强度指数、脊线指数和西伸脊点4种指数重新进行定义和计算,重建了1951—2010年逐月历史时间序列。面积指数、强度指数采用真实的面积和体积进行定义和计算,脊线指数则同时利用500 hPa高度场和纬向风切变线进行定义,且不仅仅局限于588 dagpm等值线,充分考虑了西太平洋副热带地区高压系统对我国夏季降水的影响作用。选取其中两个相对独立的指数——脊线指数与西伸脊点,通过对这两个指数的9种组合类型的构建,最大程度上涵盖了我国东部夏季降水各种雨型的分布特征。

夏季西太平洋副热带高压的不同类型与中国汛期大尺度旱涝的分布

利用历史数据,研究了西太平洋副热带高压指数的特征,证实脊线指数和西伸脊点指数可以较好地描述西太平洋副热带高压,同时也指出这两个指数的年际和年代际变化及其不同的配置,是造成中国夏季降水时空分布和旱涝异常的复杂性、多变性的主要原因之一。据此,将西太平洋副热带高压西伸脊点指数和脊线指数的距平投影到二维平面上,对西太平洋副热带高压进行了分类,并对其各种类型下中国夏季降水进行了合成分析,发现夏季西太平洋副热带高压西伸脊点和脊线不同配置下中国夏季降水的总体分布具有明显的规律性:在西太平洋副热带高压脊线偏北的情况下,夏季降水总体表现出南北两条雨带;在西太平洋副热带高压脊线正常的情况下,夏季降水总体表现为北多南少,长江以北降水偏多;在西太平洋副热带高压脊线偏南的情况下,夏季降水总体表现为南多北少,长江流域及其以南地区降水偏多;上述3种情况下西伸脊点越偏西,降水范围越大。此外,通过计算1951—2010年各年夏季降水实况与其西太平洋副热带高压所属年份夏季降水合成的距平相关系数,发现同一类型下各年夏季降水与其合成分布总体相似,说明了西太平洋副热带高压位置对中国降水具有明显的影响,同时也说明此种分类具有一定的合理性。最后,通过对9种西太平洋副热带高压类型下北半球夏季500hPa高度场和850hPa风场距平分别进行合成,对不同西太平洋副热带高压类型下中国夏季降水的大尺度环流背景和可能机理进行了分析。

南亚高压和西太平洋副热带高压的变化及其与降水的联系

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站月降水资料,分析了南亚高压与西太平洋副热带高压(下称西太副高)在不同时间尺度上的关系及对降水的影响。结果表明,南亚高压东伸指数存在3～6年、10～15年和20年以上的周期变化,西太副高西伸指数存在3～6年和20年以上的周期变化。其中在3～6年尺度和10～15年尺度上,南亚高压东伸(西退)与西太副高西伸(东退)关系更为明显,并以1980-1990年代的位相关系最好。交叉谱分析表明,在10～15年左右,3年及6年的周期上,两者的关系显著。进一步分析两者与同期降水的关系表明,在10～15年尺度上,南亚高压与我国长江流域的降水关系最好,为正相关,但在这一尺度上,西太副高与该流域降水关系不显著,说明在一定程度上长江流域降水年代际变化与南亚高压联系更为密切。因此,在10～15年尺度上,南亚高压可作为预测长江流域降水年代际变化的一个参考信号。

1970-2009年冬季昆明准静止锋的变化特征及其影响分析

利用1970-2009年冬季逐日地面常规观测资料和国家气候中心提供的74项环流指数资料,统计分析了1970-2009年冬季昆明准静止锋的移动变化特征,并分析了贵阳、昆明、沾益的阴天日数、降雨日数、干旱变化与准静止锋活动的联系。结果表明:1970-2009年,昆明准静止锋的活动总体呈减少趋势,准静止锋影响范围的变化明显,锋面位于沾益与贵阳之间最为频繁,影响贵阳最多,其次是锋面在沾益与昆明之间,而锋面影响昆明最少。昆明准静止锋对昆明的影响总体呈减少趋势,对滇东北沾益的影响总体上变化不明显,但从2000/2001年冬季至2008/2009年冬季影响次数则呈增加趋势,对贵阳的影响次数总体呈略减弱趋势。昆明准静止锋对贵阳的阴天日数均有影响。随着影响昆明的准静止锋减少,昆明的阴天日数呈减少趋势。准静止锋的影响时间与降雨日数呈正相关,而与干旱日数的变化呈反相关。昆明冬季降雨日减少以及干旱次数增加与准静止锋明显减少有关。不同的天气系统对静止锋位置变化的影响并不完全一致。准静止锋的活动范围与西太平洋副热带高压西伸脊点的相关最好,且与静止锋影响云南的日数呈正相关。当西太平洋副热带高压西伸且维持时影响云南的静止锋较少,东退时则影响云南的静止锋偏多;西太平洋副热带高压西伸脊点与影响贵州的静止锋持续时间呈反相关。另外,准静止锋位于云南的时间还与南支槽、副热带高压面积和强度、亚洲纬向环流指数、欧亚纬向环流呈负相关,与亚洲极涡面积的活动呈正相关;而准静止锋位于贵州的日数与西太平洋副热带高压面积、南支槽的影响有关,且均为正相关。

夏季西太平洋副热带高压的客观定量化预测及其对汛期降水的指示

基于动力-统计相似预报原理,将模式误差动力统计预报方案应用于西太平洋副热带高压的客观定量化预测,通过交叉检验距平相关系数,筛选出对副热带高压区域的500hPa高度场模式预报结果订正较好的因子作为前期关键因子集。对2003—2010年的副热带高压区域的500hPa高度场进行了回报检验,结果显示该方案在数值模式预报结果基础上有了进一步提高,显示出较高的预测水平。在此基础上,从高度场预测结果中提取出与中国降水关系最为密切的两个典型副热带高压特征指数(脊线指数与西伸脊点指数),将其投影在二维平面上,并根据不同类型的副热带高压特征下对应的雨型分类特征得到预报年副热带高压所属类型下中国夏季降水的分布类型,多年检验结果表明,预测的投影类型所对应的降水合成分布与实况的降水具有较好的一致性,进一步验证此种副热带高压与雨型分类的合理性,达到通过副热带高压的定量化预测对夏季的旱涝分布形式进行预测的目的,为进一步提高汛期降水预测水平提供一种可能的思路。

太平洋年代际涛动与云南夏季气温的年代际变化

云南夏季气温具有年代际变化特征, 近年来一系列的云南夏季气温异常偏高事件是年代际变化的体现。其中云南夏季气温在准50年年代际变率上与春季太平洋年代际涛动(PDO)指数具有较好的正相关关系, 夏季西太平洋副热带高压西伸脊点位置与前两者在年代际上都具有较好的负相关关系。分析认为, 可能是由于当春季PDO进入暖(冷)位相阶段时, 中东太平洋海温距平持续偏高(低),夏季西太平洋副热带高压位置偏西(东), 导致云南夏季不(容)易出现云雨天气, 从而进入了气温偏高(低)的年代际时期的关系。春季PDO的变化是夏季云南气温年际变化的重要背景。

一次副高控制下登陆的台风强降雨过程分析

1521号台风"杜鹃"是在5 880 gpm副高控制下,5 920 gpm副高加强西伸过程中,登陆福建莆田沿海的。分析发现副高的加强西伸和低空华北高压的东移,改变了"杜鹃"东部低空急流和水汽辐合的分布,导致水汽辐合和不稳定能量在浙闽东部汇聚,在高空幅散、低空辐合产生的强烈上升运动触发下,产生大暴雨和特大暴雨。"杜鹃"消亡后,925 h Pa以下的边界层残留低压倒槽顶部东南急流与偏东急流的汇合,使水汽辐合和不稳定能量在浙北东部持续,是该地区继续出现大暴雨的主要原因。"杜鹃"外围东南急流与偏东急流的汇合造成的降雨回波,结构虽没那么致密,但发展更为旺盛,对流性更强,更易造成特强降水,业务预报中,需特别引起注意。

1998年7月EC数值产品(副高)预报检验

使用1998年7月欧洲中心数值预报产品──500hPa西太平洋副高24～96h4个时效预报与实况资料，在100～140°E，15～40°N范围内进行对比分析，结果表明副高西伸点位置预报普遍偏东，副高脊线预报与实况基本一致。

舟山市1998年梅汛期一次暴雨成因分析

分析了舟山市1998年一次梅汛期暴雨过程的环流形势和物理成因。分析表明:副高的快速西伸可引起中低层切变线、西南急流和地面静止锋的北抬、加强,从而导致暴雨的形成。这对梅汛期暴雨预报有一定的指导意义。

西太平洋副热带高压变化特征与四川盆地夏季降水的关系

本文根据川渝地区47个台站1981—2000年夏季日常观测降水资料和同期副高特征指数资料,以及NCEP/NCAR再分析资料分析了川渝地区夏季降水和副高的关系。结果表明:川渝地区降水带是随副高脊线和北界位置北抬而向北移动,随西伸脊点的西进东退而变化,降水偏多的地区主要出现在副高北侧边缘水汽输送带附近,而副高本体控制区域往往降水偏少;多雨年,副热带高压为经向性,强度较弱,位置偏东偏南,有利于冷空气南下和水汽输送;少雨年,副高为纬向性,强度较强,位置偏北,西伸明显,不利于冷空气南下和水汽的输送。

西太平洋副热带高压的变化趋势及其气候效应

文章采用1948—2016年2.5°×2.5°夏季6月、7月、8月三个月500 hPa风场观测资料,以及同期NCEP/NCAR再分析资料,通过对西太平洋副热带高压年代际平均西脊点位置统计计算以及1979年前后气候要素变化,分析在全球变暖的大环境下,1979年前后西太平洋副热带高压年代际变化趋势,以及这种变化对西太平洋以及东亚大陆可能产生的影响。结果显示:西太平洋副热带高压在1979年前后年代际移动趋势是东退衰弱,使1979年前后陆地区域温度整体上升,盛夏雨带呈现东移态势。江淮地区与华北地区平均雨带的位置在1979年前后均呈现东移态势,两个地区平均雨带的位置在1979年前后均东退了约3个经度,比西太平洋副热带高压在1979年前后年代际东退幅度小一些。

浅析副高对我州春末夏初旱涝天气的影响

临夏回族自治州位于甘肃中部。从大范围降水量空间分布看,它位于青藏高原东部相对少雨带西侧。春末夏初是临夏州气候上明显的少雨时段,常易发生干旱。分析临夏州春末夏初(5、6月)500hpa 基本环流,干旱月亚欧地区以经向环流为主,其主要特征是东亚槽深,新疆脊强,

西太平洋副热带高压活动规律初探

副热带高压是一常年存在于副热带地区的暖性高压天气系统,它的活动变化对全球天气气候的影响作用非常重要,西太平洋副热带高压是对我国天气气候有影响作用的天气系统,本文着重探讨它的活动变化规律,从天气学角度预报副高压的进退规律。

西太平洋副热带高压的准两年振荡及其与热带海温和大气环流异常的关系

东亚季风区在年际尺度上存在显著的准两年振荡（TBO）周期, 对我国气候异常有着重要影响. 本文基于一套能够客观描述西太平洋副热带高压系统的重建指数, 重点分析了东亚季风系统中的关键成员之一——西太平洋副热带高压（以下简称副高）的TBO特征及其与低纬地区海温与大气环流异常的关系. 研究表明： （1） TBO作为副高一个重要的年际分量, 在20世纪70年代末期表现出显著的转折特征, 近30年副高TBO的变率比前30年显著增大, 具有年代际尺度的变化. （2） 副高TBO与几个关键海区SSTa的时滞关系比副高原始序列更为显著, 相关持续时间更长; 其中西伸脊点对ENSO响应要早于副高强度, 分别在滞后3~5个月和5~6个月时相关系数达到最大. （3） 在一次完整的副高TBO循环过程中, 冬季赤道中东太平洋的类似El Ni？o型总是和弱东亚冬季风耦合出现, 对应副高TBO处于显著增强期; 而冬季的类似La Ni？a型则总是和强东亚冬季风耦合出现, 副高TBO则处于显著减弱期. （4） 在副高TBO循环中, 热带海洋和大气环流呈现不对称的异常分布, 副高TBO振荡在中东太平洋地区类似El Ni？o型发展期较类似La Ni？a型发展期更为显著, 因此当热带海洋处于类似El Ni？o型发展时, 在短期气候预测中需要更加关注TBO年际分量的信号.

赤道西太平洋冬季环流对南亚夏季风的滞后影响

基于月平均NCEP/NACR(美国国家环境预报中心和国家大气研究中心)再分析资料(1958～1997年), 通过合成、相关以及统计显著性检验方法, 研究了赤道西太平洋区域冬季环流状况与后期南亚夏季风环流变化的关系. 结果表明, 冬季赤道西太平洋区域气候变化将对后期南亚夏季风产生显著的影响, 并且, 这种滞后影响随着季节的推移明显具有北移西伸的特征. 冬季赤道西太平洋海平面气压异常偏高(低), 同期, 在西北太平洋海域存在反气旋(气旋)环流异常, 随着时间的推移, 该反气旋(气旋)环流异常向东北方向移动, 并且东西方向的轴线进一步伸长, 致使其南部的东风(西风)异常不断北移并且向西扩展到印度半岛附近, 进而导致南亚夏季风偏弱(强).