高原季风年际变化的初步分析

高原近地层夏季为热低压,冬季为冷高压控制,与此气压场相应还存在一冬夏盛行风向相反的季风层,即“高原季风”。高原季风对高原地区气候的形成及我国西部地区的旱涝有明显的影响。研究高原季风的年际变化规律可为中长期预报提供一定的气候背景。高原季风的基本特征(即冬季为冷高压,夏季为热低压),反映在600mb高度距平图上最为清楚。本文将通过对600mb高度距平场的分析,讨论高原季风的年际变化及其对我国西部一些地区旱涝的影响。从测站密度来看,高原地区的600mb图要比500mb图更好,因为前者有大量地面记录可以利用。     

一九八○年春季青藏高原地面天气图分析总结

本文用“保风投影法”对1980年2月29至4月1日的每天02时、08时、14时、20时(北京时间)进行了高原地面天气图分析。发现天气系统在时间和空间上的连续性颇好;高原高压和蒙古高压的强度变化趋势相反;西南低压与高原冷空气活动也有此强彼弱的关系;高原新生槽在地面上的反映清楚。     

青藏高原近地层低压系统移动路径及其特征

利用ECMWF 600 hPa高度场加密逐月再分析资料,分析了强、弱季风年高原近地层低压系统的移动路径及其特征。研究结果表明：低压系统于4月在青海省西南部形成,5月沿西南方向移入西藏地区,此后低压系统呈南北向波动西移,直至到达“西至点”后转向东退于10月衰减消散;强季风年低压系统中心强度总体上较弱季风年强。强季风年低压系统移动路径偏北,南北向波动振幅较小,弱季风年低压系统移动路径偏南,南北向波动振幅较大,呈“V”形分布;孕育初生阶段低压系统的形成过程在弱季风年出现“反复”现象;发展成熟阶段高原近地层低压系统南侧印度上空低压系统形成,并且强季风年较弱季风年形成时间偏迟,位置偏南;衰减消亡阶段高原近地层低压系统西北侧的高压系统减弱消散,10月东伸高压脊的脊点在弱季风年较强季风年偏东。     

华南季风低压暴雨及其结构分析

文中对2005年夏季华南的一次季风低压大暴雨过程进行了诊断分析,讨论了该季风低压的三维结构,并将其与南亚季风低压和梅雨锋上低压系统的结构进行了对比分析。结果表明,这次暴雨过程由华南季风低压直接引起,造成大暴雨的季风低压产生在有利的大尺度环流背景下。这次华南季风低压的三维结构特征为:在水平方向上,季风低压的南侧是一条对流云带,在对流层中低层,季风低压基本上处于对流不稳定并伴随有较强的上升运动;它对应中低层的湿舌、辐合区和很强的正涡度带。在垂直方向上,季风低压在对流层中低层有明显的气旋性环流,在300 hPa以上无反映。它对应低层辐合和气旋性涡度,高层辐散和反气旋性涡度。季风低压的上升气流可达对流层高层,主要上升运动区位于低压的西侧,主要下沉运动区位于低压的东侧。季风低压南侧有低空急流存在,但高层急流并不明显;季风低压的热力结构为上暖下冷。华南季风低压的轴线随高度向东南方向倾斜。这种种特征,与南亚季风低压和梅雨锋低压均有较大不同。     

一次低纬高原特大暴雨天气的诊断分析

结合大尺度环流的高通滤波、卫星云图和雷达回波诊断,通过地面天气图分析等方法,对2003年6月17日云南中部的楚雄市至南华县一带发生的特大暴雨过程进行了中尺度分析。结果表明,这次过程是热带中尺度气旋东南移并发展造成的;地面强冷空气侵入中尺度低压导致对流发展,是热带中尺度气旋加强的原因;大尺度环流下,孟加拉湾、南海和北部湾形成的两条水汽输送带通过热带低压为强对流的发展和维持提供了能源保障;地面中尺度低压中心和与之配置的切变线北侧对特大暴雨落区有较好的指示。     

6月17日风暴的雷达资料分析

1974年6月17日,我省全境自北向南经历一次飑线灾害天气,这次过程的特点是风大雨急。地面风力之大、持续时间之长,在历史上是罕见的。我们用小天气图和雷达观测资料对这次飑线过程进行了初步分析。 一、飑线的初生阶段 17日上午山东半岛的一些地方出现雷雨、大风。13时雷达观测到山东曲阜,临沐和江苏连云港附近有略成带状的对流回波区,此现象表明了飑线在13时以前已形成。14时的地面图上,在豫苏皖交界处有一热低压,在热低压中有一条西北风与西南风的切变线。15时在热低压中可分析出由西北风与西南风     

青藏高原夏季地面感热通量与高原低涡生成的可能联系

利用NCEP/NCAR地面感热通量再分析格点资料以及MICAPS天气图资料识别的高原低涡资料集,分析了1981—2010年青藏高原夏季地面感热通量线性倾向分布的空间分布特征,重点讨论了夏季高原地面感热通量与同期高原低涡生成频数的可能联系尤其是空间相关性。结果表明,近30 a夏季感热通量的线性倾向分布具有区域性差异,感热减少趋势在高原分布较广且负值中心明显,感热增加主要分布在高原西北部和东部。夏季地面感热通量与同期高原低涡生成频数呈高度正相关;感热通量强年,高原主体东部地区低层呈气旋式环流,高层为辐散气流,高原上空上升气流偏强,感热通量弱年的情形与之相反。地面感热加热强度与高原低涡的生成频数在空间上有明显联系。     

澄清一个问题

在钱永甫同志的“高原地区等压面和地面天气图的一种分析方法”中,对我们提出的“保风投影法”提出了批评。认为保风法“从原理上说是不合理的”;“有其根本的缺点……”。从他的文章中可见“保风法”之所以“不合理”就是因为采用了“地转风从场面至海平面保持不变”的假定。但是“保风法”并没有这个假定。在“保风投影法”一文中曾不止一次地强调过该方法分析的是高原上的地面天气图而不是海平面的天气图,图1标明了表示高原地面的层次,而且指出:“保风投影法”在不同层次的分界线两侧附近並不能保证地转风关系得到满足;在结论中也特别强调指出:“保风法”所分析出来的海平面气压图     

连山地区云量的影响因子分析

利用祁连山区4个测站1961~2000年1~12月平均总云量资料,采用合成分析、相关分析和功率谱分析等方法,分析了40年来祁连山区云量与大环流变化的关系。结果表明:祁连山区云量主要受副热带高压、中纬度经(纬)向环流、高原季风和太阳变动影响。当副高面积增大,向北扩展,中纬度纬向环流增强,促使副热带高空锋区北移,冷暖空气在祁连山区交绥次数减少,造成祁连山区云量减少,反之云量增多;高原夏季风强(弱),造成祁连山区云量偏多(少);当太阳活动强烈时,高原近地面大气层易出现热低压,祁连山湿润下垫面和热低压结合,促使对流云增多。     

主编语

<正>在不同季节,青藏高原相对于周围同高度自由大气的温差会出现显著、甚至是相反的变化,从而可以通过热力作用对周围及邻近地区的大气环流、天气气候产生影响。夏季,青藏高原为热源,在近地面层会形成热低压,在冬季则相反,为冷高压。与此气压系统相适应,在高原周围存在一冬夏盛行风向相反的季风层,构成青藏高原季风,可以用高原季风指数作为指标反映青藏高原季风的强弱。然而,目前高原季风指数定义尚无统一标     

基于风场季节变率的高原季风指数的定义及应用

采用1979-2012年ERA-interim再分析资料和地面降水同化资料,利用青藏高原(下称高原)地区风场的变化特征,定义了一个新的基于风场标准化季节变率的高原季风指数IPMzhang,并与现有的季风指数IPMtang、IPMqi和IPMxun进行了比较分析。结果表明:各个指数都能够反映高原地区的季风活动特征及其与高原及周边地区夏季降水的相关关系,IPMqi和IPMzhang指数在高分辨率数据下的表现优于IPMtang和IPMxun指数,显著相关区域覆盖了高原大部分地区。相较于IPMqi,IPMzhang指数的相关系数略低,但其在高原东南部地区更为显著,表明IPMzhang能够更好地反映高原东南部地区的夏季降水。受高原热低压强度变化的影响,在季风偏强年IPMtang和IPMxun的异常水汽辐合主要在高原中部,IPMqi则存在于高原各个地区,只有IPMzhang在高原东南部,有利于高原东南部的降水偏多。表明IPMzhang指数能够较好地表征高原季风与高原及周边地区夏季降水的相关关系,对于高原地区降水,尤其是高原东南部人口相对密集地区的降水预测具有较好的指示意义。     

无锋面气旋

一、各式各样的无锋面气旋报纸与电视上常见的地面天气图,出现无锋面气旋是相当多的.其中,以下几种情况还不属这次讨论范围. 1、由于白天日射作用下陆地升温,而在内陆产生的低压. 2、台风及其他热带气旋. 3、在大陆上实际明显存在较完整的锋带,但由于大陆的空气干燥而不出现坏天气,还由于其它原因而习惯不分析锋面的情况.     

基于风场季节变率的高原季风指数算法的改进及对比

关于青藏高原季风,现有研究分别从近地层的热低压、气旋式环流切变以及风场的涡度和散度等角度定义了高原季风指数,但现有指数均更多地关注高原空间场的对比,而没有考虑风场的冬、夏转换特征。因此,在之前的工作中,基于风场季节变率指数,从高原近地层冬、夏风场对比的角度定义了一种新的高原季风指数,这里对该指数进行改进和简化,以便于其的进一步推广。为了验证改进的效果,使用ERA-interim再分析数据计算高原季风指数,并比较了不同高原季风指数年变化和年际变化的差异及其与夏季降水相关的差异。结果表明:（1）改进后的高原季风指数物理含义清楚,弥补了原指数计算复杂的不足。（2）物理基础的差异使得新指数在8月达到峰值,不同于其他指数在6月达到峰值。整体而言,不同高原季风指数和高原降水的年变化特征均有较高的一致性。（3）新指数能够较好地表征高原季风与高原夏季降水东、西反相的相关系数分布特征,且不同于其他指数在高原一致的相关系数分布特征,对于高原地区降水,尤其是高原东南部人口相对密集地区的降水预测具有较好的指示意义。      

我台坚持天气图预报的体会

天气图是现阶段天气预报的主要工具。我台从1960年1月建台以来,随着气象事业的不断发展,对天气图预报工具也由少到多,由小到大,逐步走向建全。目前,我台使用的天气图,短期预报上主要有05时中国地面区域图,共4个区(65个站)。08时欧亚地面大图,国内部分和国外部分共14个区(300个站)。14时东亚地面区域图共7个区(150     

一次源于高原东侧低涡的江淮气旋形成及结构分析

利用常规天气图和T639分析资料,对2010年5月一次江淮气旋的形成及结构进行详细研究。结果表明,本次江淮气旋形成前,在青藏高原东侧的川、黔地区活动着准静止短波系统(500 hPa短波槽、700 hPa和850 hPa气旋性辐合环流)。当青藏高原北支槽从500 hPa输送正涡度、干冷空气,南支槽从700 hPa和850 hPa输送正涡度、暖湿空气进入导致准静止短波系统活跃并发展东移至长江下游时,向下伸展至地面向上伸展至高空,最终形成庞大深厚的温带气旋。其减弱过程与发展过程正好相反,先从高空开始减弱,然后地面减弱,最后低空低压环流消失。江淮气旋的形成阶段,中心垂线倾斜度≥60 °;在发展过程中上下层低压中心逐渐靠近,成熟阶段垂线倾斜度缩小至≤80 °。分析地面～200 hPa江淮气旋环流特征还发现,其外围直径是地面和低空大而高层小。水平风速则是低空大而地面和高层小。本个例的形成过程与已有研究的主要区别在于:经典模式温带气旋形成于一条温度或密度的不连续的锋面上,Petterssen模式由低层向高层自下而上发展,而本例最先形成于低空,然后向地面和上空伸展。      

大气涡旋的螺旋结构

利用速度场的分解,说明大气中常见的斑图.速度场可分为变形场和旋转场.若大气动力学方程中只有气压梯度力和科里奥利力平衡,此时速度场只有旋转场,地面天气图上气旋反气旋斑图是闭合的.若再加上摩擦力,则斑图为实际的气旋反气旋螺旋.对三维有水平辐散辐合的涡旋,其斑图为三维螺旋型式,常见是漏斗状.台风小口朝上,龙卷风大口朝上.     

读者来信

《气象学报》编辑部: 读了叶笃正、高由禧等先生所著《青藏高原气象学》后,本着求教的心情,有几个问题提出商榷,不对之处,请即指正。 一、第三章气压和风,在夏季平均气压场基本特征的论述中,认为高原南侧的高压带是高原热低压和印度低压的分界线。我同意这个分析,由于印度低压和高原热低压的扰动,使副热带高压在高原南侧发生不连续的现象,这在盛夏是很明显的天气过程。因此,这个南侧的高压带,实际上是两个季风热低压之间的相对高压区,并没有天气意     

季风低压诱发2018年8月广东特大暴雨过程分析

利用NCEP/FNL再分析资料和中尺度数值模拟方法探讨2018年8月27日—9月1日季风低压环境下广东特大暴雨过程的形成成因。利用扰动天气图方法分析发现,季风低压和西南急流为此次广东暴雨过程提供了有利的水汽条件和能量条件。熵变零线位置与降水落区位置有较好的对应,零线处能量有最大累积,有利于暴雨的发生发展,对预报暴雨降水落区有一定的指示意义。为进一步验证季风低压的影响机制,构建不同季风低压尺度的敏感性试验,即通过滤去季风低压环流中的扰动分量来改变季风低压的强度。结果表明：暴雨强度与季风低压尺度和强度存在密切的关系。当季风低压强度较强时,暴雨过程总雨量强;当季风低压强度较弱时,降水大为减少甚至无降水。诊断分析指出,能量螺旋度指数能够较好反映出不同情形下降水发生发展,在季风低压背景下,暴雨区能量螺旋度指数较大,降水强度较强。反之,随着季风低压强度减弱,能量螺旋度指数减小,降水减弱。     

500毫巴高原切变线的天气气候特征

根据十年中国高空气候平均资料(1960—1969年),计算分析了500毫巴高原切变线热力和动力特征。发现它平均位于暖中心北部,並且位于地气温差相对较小的地带。高原切变线大致是东亚季风环流圈的北界,表明它不是一个单纯的热低压。作者初步认为500毫巴切变线可能是在夏季高原地面加热使高原北侧西风加大,高原主体风速减弱的基础上,由地形统流等动力作用形成的。     

2003年夏季梅雨期强弱江淮气旋成因对比分析

在位涡框架下,利用位涡反演方法,对2003年夏季梅雨期间沿梅雨锋东移的一次弱江淮气旋的形成和维持过程进行了分析,并与强气旋的结果进行了对比。结果表明:对流层中高层的扰动在低层气旋中心位势高度降低或地面低压减压中起主要作用,而中低层的扰动起反作用,低层热力异常呈现一个弱的周期性作用。但在强江淮气旋的形成和发展过程中,中高层强迫对低层气旋发展期间的加深或地面低压的减压几乎没有贡献,中低层的非绝热加热是低层气旋加深或地面低压下降的主要贡献者。