南亚夏季风期间OLR的准40天振荡和准双周振荡

文中采用时间域的带通滤波方法和合成分析技术,通过对1981年夏季月份OLR资料的准40天和准双周振荡的对比分析得到:(1)南亚季风区普遍存在准40天和准双周振荡,季风的活跃和中断要受其影响。(2)江淮流域到日本地区和南海到西太平洋地区OLR的分布是反位相的,它表明只有当南海季风槽断裂时,热带西南季风才能进入东亚大陆,这时大陆的季风雨较强。(3)OLR的分布表明,东亚大陆和印度北部平原季风雨的活跃与中断,对准40天振荡是同步的,而对准双周振荡是反位相的。(4)东亚大陆季风雨活跃与中断位相的转变,准40天振荡是从南海扰动中分裂出一块向北移动引起,而准双周振荡则是来自印度北部平原的季风扰动有规律的向东移动引起。      

南方涛动及其与季风雨的关系

引言6—9月的季风雨是关系印度农业经济重要因素之一。在印度季风期间,印度有很大区域的降雨量超过年降雨量的75%。尽管季风雨有其规律性,但仍然有相当大的年际变动,这种变动常常与干旱和洪涝相联系。Weare(1979),Khandekar(1979)和Angell(1981)考查了印度季风雨与海表温度的关系,可以看出东赤道太平洋地区较暖的     

亚洲季风区纬圈剖面内准40天周期振荡的环流结构及其演变

本文利用1979年FGGE LevelⅢb资料研究了30°E—150°W范围内赤道和15°N纬带两个剖面内的准40天周期振荡的环流和温度场结构,讨论了它们的变化及其与亚洲地区季风活跃和中断的关系。发现有以下结果:(1)亚洲季风槽内的上升气流不仅构成了强大的经向季风环流圈,同时在其两侧也形成了东、西向(纬偏异常)环流圈,并受到准40天周期扰动的显著影响。季风槽两侧的热力学结构显著不同。(2)15°N纬带上60°E以西的北非和沙特阿拉伯上空的下沉(上升)区域向东扩展至南海—菲律宾地区导致其东面(西面)的高(低)层东(西)风动量下(上)传,使得季风中断(活跃),引起130°E以西地区低层西风和其东面太平洋上空的高层东风发生相互作用。向东传播的正(负)温度扰动与强的上升(下沉)运动相结合使得这一地区成为准40天周期振动的能量源地。(3)在赤道剖面上,扰动风场的位相向东向上传播,准40天周期的扰动动能向扰动位能转换,西风动量向下传播,其动力学特性与开尔文波有明显的不同。      

1979年夏季亚洲季风区域40—50天周期振荡的环流及其水汽输送场的变化

本文使用FGGE LevelⅢb资料,采用综合方法研究T40—50天周期振荡的环流演变及其水汽输送的变化,发现40—50天周期扰动的向北和向东的位相传播紧密联系着南亚中部和东南亚季风的活跃和中断的位相转变。季风的活跃(中断)是以印度洋西部穿越赤道的水汽输送和穿越阿拉伯海东部(75°E)向东的水汽输送的极大(极小)值为特征的,并向东和向北传播;与之相联系的Q_1的极大(极小)值和OLR的极小(极大)值也向东向北传播。与索马里急流相联系的穿越赤道的水汽输送的变化通过40—50天周期扰动的传播对中国夏季季风降水发生影响,其时间落后为10—12天。     

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     

1979年夏季40—50天周期振荡的空间结构及其位相传播

本文根据FGGE Level Ⅲb资料详细分析了1979年夏季大范围内(30°S—30°N,30°E—150°W)40—50天周期振荡的空间分布及其传播特点。结果证实了早先关于“这些低频振荡主要表现为纬向风振荡”的究研结果,且它们向东向北传播。而季风区域850毫巴经向风的振荡周期却小于10天,这或许反映了这一地区季风扰动的活跃。在赤道,40—50天周期的纬向风的扰动系统地向东(600公里/天)和向上(0.7公里/天)传播。纬向风、位势高度和大尺度的“视热源”场之间的位相关系表明这些扰动确实不象大气中的开尔文波。与赤道地区不同,沿着15°N的纬向风的位相虽然也向东传播但不很系统。在这一纬度,纬向风的振荡在季风地区是低层显著,而西太平洋地区是在高层显著。这两个系统的相互作用导致西风或东风在阿拉伯海地区向下传播。西风(东凤)向下的位相对应着南亚和东南亚地区季风活跃(中断)的开始。     

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。     

国际季风会议

1979年季风试验是在大西洋热带试验(GATE)之后进行的,而且与第一期全球大气试验(FGGE)同时举行。这为季风试验提供了很大的方便,FGGE的全球观测系统同时为季风试验提供了全球尺度的观测资料。 通过1978—1979年冬季风和夏季风期间的野外观测试验,不仅将对季风大气环流的行星尺度、区域尺度和局地尺度的三维结构有较全面的了解,而且将对冬季风和夏季风的年振荡有较好的描述。 在这次试验前后,举行过三次较大规模的国际讨论会,现简介如下。 一、季风动力学国际会议 这是1977年12月5—9日在印度新德里召开的。这次会议反映了试验前的研究情况。会议论文集现已以《季风动力学》为题出版,其内容包括下述五个部分:1.热带大气的大尺度气候学;2.印度次大陆和东非的夏季风;3.夏季风时期印     

夏季风期间云量的变化

1.引言夏季风似乎是一连串极其复杂的事件,天气和环流系统的分布都发生重大的变化。印度和东南亚降水资料的研究指出,这些变化有较长的周期(>10天)。在季风活跃期出现成群的季风扰动,季风区广泛下雨并在季风扰动的南部,雨量超过平均值。在季风中断时,没有季风扰动形成。季风区大部分地区(除喜马拉雅山麓和印度半岛南端外)降水低于平均值。有关季风扰动、发展及其与季风环流相互作用的机制,现在还没有能清楚说明它的理论。我们可以推测季风扰动的活跃性和与之联系的降水,是由比季风扰动尺度还大、周期还长的季风变动所控制     

印度夏季风垂直环流圈的数值试验

为了研究山脉、非绝热加热、特别是大气湿非绝热过程(水汽凝结、云与辐射过程的反馈和积云对流过程等)对印度季风垂直环流的影响,本文利用一个五层原始方程模式,对印度季风中断和活跃过程分别进行了五种数值试验。试验中采用了实际地形,初始场取自FGGE—3B格点资料。结果表明:包括湿过程的非绝热加热作用对沿80°E附近的经向垂直环流的结构和强度有重要影响。当减少大气中的水分含量或略去积云对流过程或去掉整个非绝热过程时,季风环流圈的范围和强度均减小。季风中断与季风活跃时期,山脉与不同季风环流相互作用的结果也不同,中断时期,在印度中部有山试验比无山试验的上升运动弱、降水量少;活跃时期则相反。     

热带大气季节内振荡研究述评

自1971年Madden和Julian首次发现热带大气的风场和气压场存在着向东传播的40—50天的准周期振荡现象以来,国内外对热带大气季节内振荡(有的提30—50,30—60天振荡)作了大量的观测和理论研究,yasunari研究发现印度季风区上空云量距平以40天左右的周期作经向传播,并指出这与Madden和Julian发现的40—50天振荡(有的称之为MJ波)是密切有关的。      

夏季风实验——回顾

本文提出夏季季风实验(MONEX)的简短总结。回顾主要根据那些利用1979年夏季MONEX观测所做的论文。这个研究的观测方面着重于季风雨带在北半球从冬季到夏季,从印度尼西亚到喜马拉雅山脚的每年一次推进以及此后的后撤。极好的FGGE/MONEX资料库提供了辐散风的详细解说;关于哈得来环流和瓦克环流也总结了。通过旋转风和散度风分量之间彼此的相互作用,提出了季风环流对逐渐形成的不同加热场的响应方式。Luo和Yanai所研究的热源的特倒把包括西藏高原在内的不同季风区上的热源作了鲜明的对照。在这种情况下,值得注意的有趣问题是阿拉伯海的冷却。属于这个问题结果的总结——特别是风应力的旋度的分布——是突出的。引起很大兴趣的另一个研究领域是行星边界层,特别是在阿拉伯海西部上空,该处索马里急流在夏季风期间出现有趣的特性。本文总结了季风暴发的中期预告及季风低压形成和运动的主要结果。考察了沙漠热低压的结构和维持。这些结果的总结包括了混合层结构,垂直运动廓线的日-夜差和热力学的热量收支。本文的最后一节包括了低频波——特别是30—50天时间尺度上的研究。这种波动随行星尺度向东移;在较大的区域尺度上,波动又在季风区上向北移。这些表现解释了季风暴发、活跃和中断。     

亚洲季风建立及其中期振荡的高空环流特征

本文主要通过对100毫巴散度场、高度场和垂直积分的水汽输送场的分析,着重讨论了1979年整个亚洲季风区季风建立及其振荡中的高空环流特征。发现南亚高压周围不同部位的高空辐散场的建立导致了这些地区夏季风的建立,且南亚高压脊线中部和东部散度场具有不同的分布特点。从而使得印度季风有与长江流域梅雨同时开始而与华南雨季降水反位相的特点.在东亚,南亚高压外围东风对于夏季风的向北推进具有很好的指示性。在印度,伊朗高压(南亚高压环流的一部分)外围的东北气流对于印度季风的爆发具有指示性。100毫巴若干地区高度场和亚洲季风区域大范围水汽输送场的40—50天振荡清楚地显示出向东向北移动,而20—30天的散度场的振荡在印度季风爆发后则有系统地向西移动.      

初夏高原东部高空波动的分析

本文利用高原东部甘孜的高空风资料,对比了初夏季节高原季风强年(1967)和弱年(1969)对流层中下层气流的特征,分析了高原季风层和行星风层里波动的特点及其与四川盆地夏旱区降水的关系。对4000米和6000米风的u、v分量进行了功率谱分析,得出在高原季风层里存在2—3天及5—6天的周期;强季风年的u谱里还存在10天周期的谱峰。行星风层里弱季风年只有5—6天的周期;而强季风年突出地存在10天周期的振荡。最后,简要地讨论了它们的天气学意义。     

中国与印度夏季风降水的比较研究

本文用1951—1980年中国和印度的降水资料研究了两个地区在西南季风时期(6—9月)总雨量变化的关系。发现印度的雨量变化与中国各地雨量的相关关系有正、有负,最明显的是印度中西部与我国华北地区有较高的正相关。进一步对两个地区降水存在遥相关的原因进行了分析,发现南亚次大陆低压是联系两个季风区雨量变化的重要环节。中国季风雨量与印度季风雨量的相关趋势,主要决定于中国各地雨量与东亚夏季风强度的关系。      

1979年印度夏季风活跃、中断和撤退时期欧亚上空风场和温度场的变化

本文对1979年夏季印度西南季风活跃、中断和撤退时欧亚地区大范围环流和温度场进行了分析。结果表明,该年季风活动的变率与欧亚中高纬环流形势的演变有明显关系。季风活跃期,高空西风带显著北移,西藏高原上空有高空反气旋环流建立、发展,苏联西部阻塞高压发展、维持;季风中断期,西藏高原西部有高空槽存在;苏联西部阻塞高压减弱、崩溃或有高空槽发展;季风的撤退也与东亚冷空气活动关系密切。     

1982—1983年冬季亚澳地区季风环流的低频演变特征

本文应用1982年11月16日—1983年3月15日欧洲中期预报中心的格点资料及向外长波辐射资料(OLR),考察了冬季亚澳季风区季风环流的演变规律。分析了冬季亚澳季风盛期的月平均流场;对澳大利亚季风活跃与中断的几个不同时期流场进行了对比。结果表明,冬季亚澳地区季风环流的演变具有准40天低频振荡特征。主要表现是局地哈得莱环流的准40天强弱变化,澳大利亚季风槽的东西进退,以及北半球副热带高压的东西摆动。      

热带印度洋MJO活动对孟加拉湾西南夏季风季节内振荡的影响

通过对1979—2008年热带太平洋30—60 d振荡(Madden-Julian Oscillation,MJO)指数、美国国家环境预报中心再分析资料和日本气象厅降水资料的分析,发现热带东印度洋MJO强度和传播状况影响孟加拉湾西南夏季风季节内振荡及相关低频环流、对流和降水分布。当热带东印度洋MJO在春末夏初较活跃时,孟加拉湾西南季风季节内振荡活动在4—8月比其不活跃时提前约20 d(约1/2个周期),其对于孟加拉湾西南季风季节内振荡的影响可持续整个季风期,使西南季风的季节内振荡不仅酝酿期和活跃期提前发生,季风期有所延长,季节内振荡也更强。西南季风季节内振荡具有明显的北传和东传特征,北传沿孟加拉湾通道从赤道向副热带推进,而东传则沿10°—20°N从孟加拉湾向东传至南海地区。春末夏初时热带东印度洋MJO的异常状况,正是通过对西南季风季节内振荡东传和北传的影响,进而对孟加拉湾西南季风季节内振荡在季风期的酝酿、维持和活跃产生作用,这种作用同时体现在强度和时间上。孟加拉湾西南夏季风季节内振荡强度与热带东印度洋MJO在4月21日—5月5日的活动呈现显著负相关,当热带东印度洋MJO在春末夏初较活跃时,孟加拉湾西南夏季风季节内振荡的强度较大,在5—8月经历3次季节内振荡波动,低频对流场和环流场在1—3位相(孟加拉湾西南夏季风季节内振荡为正位相)和4—6位相(负位相)时呈反位相特征,这是由MJO低频对流的东传及在孟加拉湾和南海这两个通道上的北传引起的。从印度半岛到菲律宾群岛的降水在1—3位相和4—6位相上分别为正异常和负异常,其中,在第2位相(孟加拉湾西南季风季节内振荡波峰)和第5位相(孟加拉湾西南季风季节内振荡波谷)时分别为降水最大正异常和最大负异常。反之,在热带印度洋MJO在春末夏初不活跃年时,孟加拉湾西南夏季风季节内振荡活动较弱,强度偏弱且振荡也不规律。     

青藏高原雨季中断及活跃

青藏高原盛夏雨季降水中断和活跃是高原地区一种季节性天气气候现象。本文所指的雨季中断是高原夏季雨季期间的少雨时段。 我们选用1969—1978年7—8月各层等压面图、雨量和风场等资料对青藏高原盛夏雨季中断、活跃以及印度季风中断、活跃作了分析。通过对比分析发现:高原盛夏雨季中断和活跃存在着准两周振动规律,及两者在环流上存在着明显的差异。     

河东降水量旱涝阶段性的一个观测事实

自从 Charney 和 Devore(1979)提出大气环流多平衡态的概念以来,许多研究工作都试图把多平衡态的概念用于实际的气象问题。如阻塞高压的形成,副热带高压东部型、西部型的形成及其转换等。有的研究认为,南亚季风的活跃、中断可能与大范围流型的多平衡态有关,而季风的活跃与中断直接决定着某些区域的旱涝。这样,就在多平