夏季季风试验的新情况

全球大气研究计划第一期全球试验(FGGE)观测阶段已于1979年11月30日胜利结束。现将其中的夏季季风试验的点滴情况,特别是1979年印度季风概况和这次试验的早期成果汇总如下。一、科学目标夏季季风试验的科学目标早已于1976年确定(参     

第一次全球大气研究观测计划

世界气象组织全球大气研究计划第一次全球实验(FGGE)中的大气观测和研究工作计划,将于1978年9月—1979年8月间进行。第一次全球大气实验的目的是研究海洋对大气现象的影响。比如海表水温距平对大气环流及涌升流区域海面对天气型变化的影响。这次实验将有两个集中观测时期,分别是1979年1—2月和5—6月。世界气象组织拟定1976年2月2—6日在日内瓦召开第一次全球大气试验政府间会议。     

热带定高气球系统

全球大气研究计划第一次全球实验(FGGE)观测阶段的主要目的是要取得全球的气象观测资料和海洋观测资料。在现有的观测系统中,热带地区和南半球存在着严重的观测空白区,为了弥补这些空白区,需要临时使用一些特殊的观测工具。由美国国家大气研究中心(NCAR)提出的、业经世界气象组织采纳的热带定高气球系统,即为其中主要的一种。热带定高气球系统(TCLBS)是全球大气试验飞机下投式探空仪计划的补充,在FGGE实施年的两个特殊观测期1979年1—2月和5—6月由NCAR负责实施。其观测资料将由泰罗斯-N的ARGOS资料收集和观     

印度夏季季风的研究

随季节而变化的季风环流是与每年亚洲大陆的加热和冷却作用相联系的,它构成了大气环流的最重要的大尺度特征。印度季风是指印度洋地区低层大气的盛行风向一年之内作两次逆转变化,这主要是北部的大陆和南部的海洋之间的加热不同所造成的。“季风”一词不仅用于印度洋上的盛行风系统,而且还与非洲和南亚的热带和赤道地区的天气现象相联系。亚洲夏季季风则意味着6—9月期间的降雨。印度夏季季风与亚洲许多国家的国计民生息息相关。以往由于印度洋地区资料缺少,使研究工作受到限制。最近通过“季风试验”(MONEX)和“全球大气研究计划第一次全球试验”(FGGE),这方面的研究正在取得新的进展。     

1979年初夏大气环流季节转换的若干事实

大气环流季节转换是大气环流研究的重大课题之一。研究大气环流不仅要了解各季节的大气平均状态,也需要研究各种平均状态之间的转换。随着大气环流的季节转换过程的发生,全球大气环流的各项物理量发生了剧烈的变化,而且发生了一系列的重大天气现象,例如印度的西南季风,中国长江中下游的梅雨,等等。因此,大气环流季节转换这个课题吸引了很多科学工作者的注意。 1979年FGGE时期获得了大量前所未有的资料,包括常规和特殊观测系统提供的资料。与此同时,1979年5—8月,中国在青藏     

亚洲—太平洋夏季风系统的基本模态特征分析

亚洲—太平洋季风区各季风子系统间的相互作用对季风区甚至全球的气候变化都有着显著的影响.整个亚洲—太平洋夏季风系统都处于高层辐散、低层辐合的庞大辐散环流中,从高层辐散中心流出的三支气流分别对推动印度夏季风、东亚副热带夏季风和南海夏季风起着重要的作用,很好地表现了亚洲—太平洋夏季风系统的整体性特征.季风区多种气象要素的基本模态在年代际和年际尺度上都表现出较为一致的变化特征:年代际尺度上亚洲—太平洋夏季风系统整体呈现减弱趋势;年际尺度上存在准2年和准4年的两个周期,其中准2年振荡特征表现为若印度西南季风偏强,则印度季风雨带偏强偏北,导致印度大陆中北部地区降水偏多;同时,由于西太平洋副热带高压的北移和偏强的印度西南季风显著向东延伸,10°N~30°N范围内的西北太平洋地区则表现为异常的气旋性环流,而30°N~50°N之间为反气旋性环流异常,对应东亚夏季风偏强,季风雨带能够北推至我国华北地区.也就是说,当亚洲夏季风中某一季风子系统表现为异常偏强时,另一季风子系统在这一年中也将表现为异常偏强,反之亦然.准2年的振荡周期可能是亚洲—太平洋夏季风系统的一种固有振荡,它从年际尺度上反映了亚洲—太平洋夏季风受热带太平洋—印度洋海温的强迫表现出明显的整体一致特征.     

关于国际季风试验中南亚夏季风暴发的若干初步成果

七十年代有三次国际季风试验,即1973年印-苏季风试验,季风-77和季风-79。由于季风是与大范围环流调整相联系的区域性环流现象,而我国南方的夏季风又与南亚夏季风有密切的联系,因此这些试验成果,也是我国气象工作者所关心的。这里着重介绍与季风暴发阶段有关的问题。这也是全球大气研究计划 FGGE 的分计划——夏季季风试验(MONEX-79)的主要目标之一。近年国外关于季风暴发的研究比较集中在:一、季风暴发时的大范围环流调整,着重于中低纬间和两半球间的相互关系;二、与印度夏季风暴发有密切关系的跨赤道低空急流,关于它的成因研究着重于赤道两侧气压差与急流形成的关系;三、季风暴发时在阿拉伯海上出现的季风“起暴涡旋”(onset vor-tex),它的作用和成因。     

水汽和山脉对印度西南季风中断向活跃转变过程影响的数值试验

本文在文献数值试验的基础上,利用P-σ混合坐标系五层原始方程模式,在不同水汽含量和地形条件下对1979年7月一次实际季风环流转变过程进一步进行了对比数值试验。讨论了与水汽条件有关的大气湿过程和山脉对印度西南季风中断向活跃转变过程的影响。试验范围是0°—180°E、22.5°—57.5°N,初始场取自FGGE—Ⅲ_b网格点资料。 试验结果表明:在非绝热因子中湿空气的非绝热过程起主要作用,它是西南季风中断结束后迅速出现季风活跃环流的主要机制。山脉的存在也有利于出现季风活跃环流和增加印度地区的季风降水。若在数值试验中削减大气里的水份含量或去掉山脉地形后,模拟结果与正常水汽和有山情况下的非绝热试验结果(接近实况)差异较大,尤其是削减水汽含量后,印度季风环流继续保持初始场中季风中断时的主要特征。     

1979年东亚夏季风环流建立过程的分析

本文用1979年5—7月低纬地区的格点风资料,对东亚季风地区的逐日平均经圈环流进行了分析,发现东亚夏季风环流的建立过程和印度季风有很大不同。东亚夏季风环流建立时间较早,它是由副热带季风环流和南海热带季风环流组成的。副热带季风环流与源于南亚副热带地区的偏南风,北支高空东风相联系;而南海热带季风环流与源于澳大利亚的跨赤道气流,南支高空东风相联系。印度夏季风环流建立时间较晚,它与索马里低空急流,北支高空东风急流相联系。在季风环流的结构上,两者也是不同的,东亚季风环流是一个准经向环流圈,而印度季风环流则是一个准纬      

1979年夏季西南季风与西藏沿江地区的雨季

利用1979年全球大气研究计划第一次全球试验网格点资料分析指出:1.西藏沿江地区雨季开始前3—5天,印度中、北部低层季风槽北移到喜马拉雅山麓,印度中部由反气旋性涡度代替气旋性涡度。2.南半球越赤道气流也是促使西藏沿江季节转换不可忽视的重要因素之一。     

东亚寒潮爆发对热带环流的影响及其反馈作用

１　引言我国是世界上著名的季风活动区之一,夏季旱涝以及冬季的冷害,都在很大程度上决定于冬夏季风的活动。东亚的季风有冬季风和夏季风之分。对于夏季风,长期以来人们已对其做了大量研究,并已取得令人满意的丰硕成果;而对冬季风的研究起步较晚。同夏季风一样,冬季风在对东亚乃至全球的大气环流,尤其是对赤道低纬地区的环流的影响,热量、动量和能量的水平及垂直输送等方面均扮演了十分重要的角色,也引起许多气象工作者的重视,做了许多工作。本文拟对近年有关东亚冬季风分析观测方面的研究试作简要的评述。２　东亚低纬大尺度平均…     

亚洲区域海—陆—气相互作用对全球和亚洲气候变化的作用研究进展

围绕全球变化研究国家重大研究计划项目“亚洲区域海—陆—气相互作用机理及其在全球变化中的作用”预定的总体研究内容和科学目标,项目执行两年多以来,取得了一系列阶段性科研成果.关于气候动力学方面,项目揭示了热带印度洋—西太平洋暖池的海温变化是全球热带气候年代际变化的重要驱动力,是全球尺度副热带干旱的重要调控器;发现热带东太平洋海温存在冷舌模态,它是一个海气耦合模态,阐明在全球变暖背景下其对ENSO型态变异的作用及影响东亚气候的机理;揭示了青藏高原热力强迫的异常特征及其气候效应;提出了水平非均匀基流中行星波传播的理论,研究了其在不同东亚夏季风背景下的传播特征.关于气候预测方法方面,提出了若干有物理基础的气候预测方法,如尺度分离的降尺度预测新方法、基于北大西洋涛动(NAO)-ENSO的东亚夏季风预测模型、基于南半球环状模的东亚气候预测模型等,为业务部门提供了重要参考.关于观测方面,项目在亚洲区域海气补充观测和海洋资料同化方面也取得突出进展,成功进行了南海18°N断面海洋综合观测,为形成我国第一条南海断面长期海气观测打下了基础.在国际合作方面,项目还继续推动和领导了“亚洲季风年”(AMY2007-2012)与“东亚气候模拟”国际计划,提升了我国在该领域的国际地位.     

天气预报研究一九七九年的进展总结

1.序言一九七九年在气象学的发展上是一个里程碑。因为这一年是全球天气试验(FGGE)的一年。这次试验所增加观测的主要部分,已通过全球电传通信系统(GTS)进行交换,并且至少已部分地用于业务数值天气预报。通过FGGE的活动可望在热带和南半球取得最大效果,使南半球的业务数值天气预报的质     

南海夏季风爆发与热带海洋海温和大气环流异常变化关系的研究

用合成和相关分析方法及SVD技术研究了南海夏季风爆发早、晚年份4～6月季风建立时期季风环流的异常及其与热带太平洋-印度洋海温的关系。结果表明,南海夏季风爆发与热带大气环流和海温变异密切相关。（1）当热带中、东太平洋—印度洋（主要在西南部）及南海海温低（高）,西太平洋—澳洲邻近海域海温高（低）时,南海夏季风爆发早（晚）。不同区域海温对季风的影响有明显的季节差异,印度洋主要为晚春至初夏（4～6月）,南海为5～6月,而热带太平洋从前冬一直持续到夏季。（2）不同的海温异常产生不同的季风环流型,南海夏季风爆发早、晚年大气环流的异常变化基本相反。南海夏季风的活动主要受印度季风环流变化的影响,与前期冬春季西太副高的强弱及位置变化密切相关。西太副高弱时,南海夏季风爆发早;反之,爆发晚。（3）热带太平洋—印度洋海温异常引起季风环流和Walker环流的异常变化可能是影响南海夏季风爆发早、晚的物理过程。     

关于亚洲夏季风爆发的动力学研究的若干近期进展

资料分析显示,与850 hPa风场相比,地面风的变化能更好地表征亚洲各季风系统的特征。基于地面风的季节性反转和降水的显著变化所构建的亚洲夏季风(ASM)爆发指数和等时线图表明:亚洲热带夏季风(TASM)在5月初首先在孟加拉湾(BOB)东南部爆发后不是向西传播,而是向东经中印半岛向东推进,于5月中到达中国南海(SCS),6月初到达热带西北太平洋。印度夏季风的表面低压系统源于近赤道阿拉伯海地区,于6月初到达印度西南部喀拉拉邦,印度夏季风随之爆发。亚洲副热带夏季风(STASM)5月初在西北太平洋日本本州东南的海区发生后向西南伸展,于6月初与南海季风降水区连接,形成东北—西南向雨带,夏季风在中国东南沿海登陆,日本的“梅雨”(Baiu)开始。6月中该雨带向北到达长江流域和韩国,江淮梅雨和韩国的“梅雨”(Changma) 开始。本文还回顾了亚洲热带夏季风爆发的动力学研究的若干近期进展。春季青藏高原和南亚海陆分布的联合强迫作用使海表温度(SST)在BOB中东部形成短暂但强盛的暖池,在高层南亚高压的抽吸作用下,常伴有季风爆发涡旋(MOV)发展,使冬季连续带状的副高脊线在孟加拉湾东部断裂,导致亚洲热带季风首先在BOB爆发。BOB东/西部有东/西风型垂直切变,利于激发/抑制对流活动,并增加/减少海洋向大气的表面感热加热,从而使得亚洲夏季风爆发的向西传播在BOB西海岸遇到屏障。季风爆发逐渐向东伸展引发南海和热带西太平洋夏季风相继爆发。季风降水释放的强大潜热使南亚高压发展西伸,纬向非对称位涡强迫显著增强;在阿拉伯半岛强烈的表面感热加热所诱发的中层阿拉伯反气旋的共同作用下,位于阿拉伯海近赤道的低压系统北移发展成为季风爆发涡旋,导致印度季风爆发。由此可见,历时约一个月的亚洲热带夏季风爆发的三个阶段(孟加拉湾、南海和印度季风爆发)是发生在特定的地理环境下受特定的动力—热力学规律驱动的接续过程。     

亚洲南部夏季风区在夏季风暴发前后风场的季节变化特征

根据1973—1979年5—8月美国国家气象中心的网格点资料，分析了亚洲南部在夏季风暴发前后对流层风场的变化。我们发现在亚洲南部的夏季风系统中有两个子系统，即东亚季风和印度季风。各个季风子系统各自有它的成员，这些成员在夏季风暴发前后都经历显著的变化。在东亚季风系统中受中纬度影响比在印度季风系统更强烈，其成员也比印度季风系统复杂。而在季风暴发前后各个成员的变化、印度季风系统比东亚季风系统更显著。     

较大的冬季季风实验区域上热带季风环流的年际变动

天气图到分析被用于处理1961——1980年共20年间,热带季风环流的年际变化,新加坡 150毫巴层的偏东风,被用作冬季季风实验区上热带手风强度表示的特征(南海——印度尼西亚——澳大利亚北部)。事实表明,冬季风的年际变动与沃克环流的相应变化,是紧密地结合的。 当塔希提岛附近的海平面气压升高,以及科科斯岛附近的海平面气压降低时,就发现季风是增强的,当观测到相反的条件时,季风就弱。1978——1979年季风实验的冬季,是一个弱季风。当季风增强时,两条热带辐合带的构造,有一个增强的趋势。比较而言,在季风弱的年份,仅仅在新几内亚岛附近,观测到一条热带辐合带。     

关于亚洲夏季风爆发及北半球季节突变的物理机理的诊断分析:Ⅱ青藏高原及邻近地区地表感热加热的作用

本文是系列文章的第二篇,首先分析了１９８９年亚洲夏季风爆发时期青藏高原及邻近地区地表感热通量和大气温度场季节变化的基本特征,着重讨论了春季高原地表感热加热和亚洲季风爆发的联系,然后分析了１９８０～１９８９年１０ａ南海季风爆发的气候学特征。上述工作表明,在春末初夏过渡季节,高原上空大气温度变化出现阶段性的跃升,并同亚洲夏季风阶段性的爆发有很好的对应关系。高原地表感热通量的持续增大导致了对流层高层局地反气旋式扰动环流的出现,使南亚反气旋北进的过程明显受到高原局地热力环流的调制,而热带东风急流入口区所产生的强烈的高层辐散,提供了有利于热带季风对流在南海地区首先爆发的动力学条件。此外,从５月份至６月中下旬,青藏高原、伊朗—阿富汗上空强大暖中心相继建立的结果,直接导致了热带地区上空大气南北温度梯度的反向依次在南海—孟加拉湾东部和阿拉伯海—印度次大陆由东向西相继建立,从而决定了亚洲季风建立的过程在不同地区爆发的时间不同。     

1979年季风试验期间东亚地区夏季风爆发时期的观测研究

本文分析1979年季风试验期间5—7月从春到夏的季节转变过程。在亚洲南部和西北太平洋地区大范围夏季风爆发前1—2候,南半球40°—160°E之间中纬度地区高空西风急流有一次增强过程。南半球对流层中部的经向环流发展,对流层低层的越赤道偏南气流加强,这时亚洲南部和西北太平洋热带地区低空西南风风速增大,并且范围向北扩展,南亚地区对流层上部热带东风加大,季风环流圈加强,我国东部雨带出现季节性北移。看来南半球大气环流的变化对东亚地区夏季风的建立及其向北推进起着触发作用。     

夏季南海季风槽与印度季风槽的气候特征之比较

亚洲夏季风槽包括两大重要组成部分,即南海夏季风槽和印度夏季风槽.两个季风槽同属于热带夏季风系统,具有热带辐合带的性质.但由于所处地理位置、海陆分布、受到的影响系统不同等原因,两个季风槽有明显的异同点.利用气候平均资料分析,揭示南海夏季风槽和印度季风槽的结构特征和演变特征的异同点,有利于提高对亚洲夏季风系统的认识.作者首先讨论了结构特征方面的差异,从季风槽的对流特征、环流场配置特征、热力结构特征等方面探讨了两个季风槽的区别,分析结果表明南海夏季风槽和印度夏季风槽在结构特征方面区别不算很大,都具有热带季风辐合带的典型结构,低层辐合,高层辐散,有明显的季风经圈环流,热力结构特征均是低层偏冷,中高层偏暖.相对来说,印度夏季风槽比南海夏季风槽强且深厚.其次对南海夏季风槽和印度夏季风槽的演变的气候特征所进行的分析表明,季风槽建立时间与季风爆发时间是一致的.南海夏季风槽爆发早且突然,撤退缓慢,维持时间长;印度夏季风槽则是渐进式的爆发,撤退迅速,维持时间较短.两个季风槽的温湿演变特征也有所不同.