北半球副高带的长期变化(一)

一、前言 近两年我们就北半球副热带高压带(以下称副高带)长期变化的基本规律进行了分析。在这里介绍的是这一工作的初步结果。 绕球的北半球副高带是大气环流中的一个重要成员,它对于副热带及邻近地区的天气气候有十分明显的作用。在副高带盘据的大部分地区,是降水少、天气干热的干旱和半干旱区,世界上几个有名的大沙漠,如撒哈拉沙漠,中亚西亚沙漠等正是处于副热带区。由于海陆分布、地形等原因,北半球副高带常常分裂成几个单体,在对流层中部主要有太平洋高压、大西洋高压、北非高压等,其中太平洋高压对我国天气气候的影响尤为重要。所以以往对西太平洋副高的研究较多,而对整个副高带的分析却较少。 天气实践和大气环流理论研究表明,作为一个环     

南半球环流与西太平洋副热带高压和台风群中期活动的关系

通过对南北半球环流6年资料的分析,发现在北半球夏季5～8月,南半球中纬西风指数、低纬西风指数、赤道气压指标与北半球西太平洋副热带高压和台风群的中期活动均有较好的关系。在台风群活跃的年份,台风群生成阶段前后,环流变化由南半球中纬先开始,随后南半球低纬和赤道地区环流也出现变化,赤道气压指标到达低值,此后,北半球西太平洋副热带高压的特征产生一系列的变化,上述南北半球环流系统变化的传播过程为准二周周期。     

正压模式大气中西藏高原对副热带东西风切变带影响的数值试验

本文利用正压原始方程,对48°S——48°N间的给定的平直副热带西风和东风切变带进行了西风爬越西藏高原为主、西风绕过西藏高原和无西藏高原存在的三种不同情况的数值试验。这些试验表明,由于西藏高原与落基山等大地形的存在,不但能造成副热带高压带的断裂,并且能形成四个副热带高压单体。在北半球,这四个单体具有相当稳定的位置,一个在西太平洋,一个在中太平洋,一个在大西洋,一个在北非。这些试验还表明,当西风以爬越西藏高原为主时,对南半球澳大利亚高压的存在与稳定有一定的作用。西风绕过西藏高原流动时有利于西太平洋高压向西伸展。      

四川盆地伏旱强度与7、8月北半球副热带系统的关系探讨

本文论述了四川省盆地区伏旱强度与7、8月北半球副热带系统月特征量的关系，以及三个副热带高压四川伏旱所起的作用。     

东亚2005年和2006年冬季风异常及其与准定常行星波活动关系的分析研究

利用NCEP/NCAR再分析资料系统地分析了2005年与2006年冬季欧亚大陆的气温和东亚冬季风的差别及其与北半球准定常波活动的关系。分析结果表明:2005年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏低，东亚冬季风偏强; 而2006年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏高，出现暖冬，东亚冬季风偏弱。分析结果还表明，这两年冬季东亚冬季风的差别不仅是由于西伯利亚高压和阿留申低压的变异所造成，而且是由于北极涛动 (北半球环状模) 的变化所造成。并且，作者还从这两年冬季北半球准定常行星波活动的差异，在动力理论上进一步讨论了这两年冬季北半球气候和东亚冬季风差异的机理。结果表明:2005年冬季北半球行星波活动为低指数，准定常行星波在高纬度往平流层传播加强，而往低纬度对流层上层传播减弱，造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐合加强，而在副热带地区对流层中、上层辐散加强，引起了北半球高纬度地区极锋急流减弱，而副热带急流加强，这有利于西伯利亚高压的发展，从而引起了东亚冬季风增强；相反，2006年冬季北半球行星波活动为高指数，准定常行星波在高纬度往平流层传播减弱，而往低纬度对流层上层传播加强，造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐散加强， 而在副热带地区对流层中、上层辐合加强，引起了北半球高纬度地区极锋急流加强，而副热带急流减弱，这不利于西伯利亚高压的发展，从而引起了东亚冬季风减弱。     

1978年酷暑与副高活动

1978年长江中下游初夏出现空梅.盛夏连续干旱.并延续到9月上半月,以致6月下旬至9月上旬其间连续出现三段持续高温,为近百年来所未有.由于副热带高压的异常发展.500毫巴一个几乎围绕整个北半球的候平均副高环带不稳定崩解.在西太平洋形成一个强大的副高单体,逐候向西移动,增强和扩展。同时,伊朗～青藏高原有强暖高压东移.两个副高单体合并、增强并控制我国大陆,造成江淮流域7月上旬和9月上旬的两次特殊异常高温。低纬环流表明,副热带长波的异常发展也是造成1978年副高特强和酷暑的另一个原因。分析还发现,副高活动及持续高温有一个月左右的准周期性变化。     

九十年代以来江淮流域夏季典型旱涝成因分析

１９９１年和１９９４年的夏季，江淮地区分别出现了罕见的洪涝灾害和少雨干旱，究其是夏季北半球大气环流的异常即５００ｈＰａ极涡，西风带系统和西太平洋副热带高压的强弱，配置不同以及１００ｈＰａ南亚高压的强弱，位置和热带海洋温度的异常所致。     

副热带高压脊线移动的三维结构特征

文中定义了东西风交界面作为表征副热带高压脊线位置的动力学参量 ,并利用 NCEP/NCAR再分析月平均资料在三维空间中考察了东西风交界面的空间、时间变化特征。分析结果表明 :副热带高压位置移动以季节变化为主 ,季节变化由南北移动和斜率变化两类运动组成 ;副热带高压位置移动的年际变化和 ENSO事件关系密切 ;南半球副热带高压具有纬向对称的垂直结构 ,北半球副热带高压垂直结构较为复杂 ,尤其是西太平洋副热带高压表现出在全球副热带高压系统中的独特性。     

四川盆地伏旱强度与7、8月北半球副热带系统的关系探讨

本文论述了四川省盆地区伏旱强度与7、8月北半球副热带系统月特征量的关系,以及三个副热带高压对四川伏旱所起的作用.     

东亚2005年和2006年冬季风异常及其与准定常行星波活动的关系

利用NCEP/NCAR再分析资料系统地分析了2005年与2006年冬季欧亚大陆的气温和东亚冬季风的差别及其与北半球准定常波活动的关系。分析结果表明:2005年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏低,东亚冬季风偏强;而2006年冬季欧亚大陆中、高纬度地区气温偏高,出现暖冬,东亚冬季风偏弱。分析结果还表明,这两年冬季东亚冬季风的差别不仅是由于西伯利亚高压和阿留申低压的变异所造成,而且是由于北极涛动(北半球环状模)的变化所造成。并且,作者还从这两年冬季北半球准定常行星波活动的差异,在动力理论上进一步讨论了这两年冬季北半球气候和东亚冬季风差异的机理。结果表明:2005年冬季北半球行星波活动为低指数,准定常行星波在高纬度往平流层传播加强,而往低纬度对流层上层传播减弱,造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐合加强,而在副热带地区对流层中、上层辐散加强,引起了北半球高纬度地区极锋急流减弱,而副热带急流加强,这有利于西伯利亚高压的发展,从而引起了东亚冬季风增强;相反,2006年冬季北半球行星波活动为高指数,准定常行星波在高纬度往平流层传播减弱,而往低纬度对流层上层传播加强,造成了行星波E-P通量在高纬度地区对流层中、上层辐散加强,而在副热带地区对流层中、上层辐合加强,引起了北半球高纬度地区极锋急流加强,而副热带急流减弱,这不利于西伯利亚高压的发展,从而引起了东亚冬季风减弱。     

福建伏旱期旱涝环流特征及其预测探讨

本文取1960～2000年全省25个代表站7月降水资料和北半球500hPa高度场资料、以及500hPa面上的极涡、中纬度环流、青藏高原高度场(即高原地区等压面高度场)、副热带高压等74个环流指数为素材；首先标定伏旱期降水的异常指数和严重旱涝年例，其次分析严重旱涝年例的500hPa环流背景，最后揭示预测概念模型，得出秋冬季北半球副热带高压，欧亚经向环流和青藏高原高度场的变化是预测福建伏旱期降水的强信号因子。     

广西寒露风气候趋势预测概念模型

统计分析了广西寒露风天气的气候概况、寒露风偏早(迟)年份的主要环流特征及其前期环流特征量的变化,发现在偏早年前期北半球副热带高压偏弱,印缅槽偏强,极涡和东亚槽偏西,各主要特征区副热带高压持续出现负距平.对影响广西寒露风的多种因子普查、分析、挑选后组建了逐步回归方程.建立了广西寒露风气候趋势预测概念模型.     

定常态副热带高压与垂直运动的关系

文中利用NCEP/NCAR月平均再分析资料研究了定常条件下二维和三维空间上副热带高压与垂直运动的关系 ;比较了Hadley环流和副热带高压动力学的差异。结果显示由于地球自转 ,在副热带地区出现了最大的经向质量通量的辐合 ,导致了纬向平均副热带高压的形成。在热成风关系的制约下 ,除了在北半球夏季 ,通常副热带高压脊线随高度增加向赤道倾斜。Hadley环流的下沉支从对流层顶垂直地延伸到行星边界层。因此副热带高压脊线与该下沉支在自由大气中位置分离 ,年际变化反相 ;在行星边界层中摩擦耗散作用使两者重合 ,年际变化同相 ,但垂直运动对副热带高压的形成不起作用。三维空间上 ,沿行星边界层的副热带高压脊线处为下沉运动 ,副热带大洋东部强烈的下沉运动对应着强烈的向赤道气流。自由大气中 ,垂直下沉运动的分布与副热带高压的分布不同。大洋上副热带高压东部大气下沉 ,副热带高压西部大气上升。这一方面与等熵面的北高南低的倾斜分布在动力学上是一致的 ;另一方面还表明副热带高压的形成也与非绝热加热密切相关。总之 ,不论是在自由大气还是在边界层中 ,不能简单地把下沉运动看成是副热带高压形成的原因。     

夏季北太平洋副热带高压系统的活动

文中根据 NCEP/NCAR再分析资料 ,分析了北太平洋副热带高压系统的变化。 5～ 9月由于亚洲夏季风的建立及活动 ,北半球副热带高压系统在 6 0～ 1 2 0°E出现断裂 ,夏季西太平洋副热带高压脊点平均伸展到 1 2 0°E,其年际变化反映了亚洲夏季风的强弱。强夏季风年 5 0 0h Pa西太平洋副热带高压脊线位于 3 0°N以北 ,并分裂成两个中心 ,印度低压强 ;弱夏季风年西太平洋副热带高压脊线位于 3 0°N以南 ,表现为北太平洋高压中心向西伸展的高压脊 ,印度低压弱。夏季西太平洋副热带高压的季内活动有两种模态 :第 1种表现为副热带高压系统以 2 0～ 3 0 d的周期从北太平洋中部的副热带高压中心一次次地向西扩张到 1 2 0°E以西 ,这类过程大多出现在亚洲夏季风强度偏弱年 ;第 2种模态表现为副热带高压系统以 2 0～ 3 0 d的周期一次次地由东向西扩充时 ,在 1 2 5～ 1 5 5°E停滞 ,这类过程大多出现在亚洲夏季风强度偏强年。江淮流域梅雨的中断和结束与北太平洋副热带高压系统 2 0～ 3 0 d季内振荡有关。西太平洋副热带高压 5～ 1 0 d的短期活动受 3 5～ 45°N西风带活动的影响 ,当西风槽在中国沿海和西太平洋地区向南伸展到 3 0°N以南后 ,西太平洋副热带高压有一次加强活动     

2021年10月大气环流和天气分析

2021年10月北半球大气环流特征主要表现为:极涡主要呈单极型分布,位置偏离北极点靠近西伯利亚;中高纬地区环流呈5波型分布,500 hPa位势高度场在亚洲东北部至东北太平洋一带为负距平,在北美至北极地区为正距平;副热带高压呈狭长带状分布,几乎环绕北半球;西北太平洋副热带高压较近几年同期范围偏小.10月全国平均降水量为5...     

北太平洋中纬度负海温异常对副热带高压影响的数值试验

利用中国科学院大气物理研究所的T42L9全球大气环流模式，研究了1993年夏季北太平洋中纬度海温异常对西太平洋副热带高压的影响。数值试验结果表明：（1）中纬度地区负距平海温异常对其南侧太平洋副热带高压的形态和脊线位置都有影响，负距平海温异常试验的500hPa副热带高压的形态明显比气候平均海温试验更接近于NCEP资料实况，对流层中下层副热带高压脊线的平均位置也比气候平均海温试验要偏南，与实况比也更接近了；（2）在500hPa上，北太平洋中纬度负距平海温异常在其南侧产生的高度扰动使副热带高压向南偏移，而在其北侧产生的高度扰动则沿北太平洋中高纬度、北美中高纬度、北大西洋和欧洲南部以及地中海和北非地区的大圆路径传播，并影响和改变整个北半球大气环流的变化。1993年夏季北太平洋中纬度异常的低海温可能是该年盛夏6、7月北太平洋副热带高压位置异常偏南的重要原因之一。     

HIRS-Tb12揭示的亚洲夏季风建立的气候学特征及与华东旱涝

HIRS－Tb12资料和常规资料对比分析表明：南、北半球副热带高压区域具有不同的温度、湿度和垂直运动的结构特征，HIRS－Tb12资料能很好地表征出这些特征。当南海地区、阿拉伯海地区高压迅速减弱，且HIRS－Tb12小于200W/m^2时，分别对应于南海季风、阿拉伯海和孟加拉湾季风爆发。华东地区显著干旱年和显著雨涝年两半球副热带高压下沉区演变趋势具有显著的差异。     

OLR资料描述西太平洋副热带高压的一种方法

该文介绍了用OLR场表达逐日西太平洋副热带高压的一种方法, 并指出用这种表达能够克服用588 dagpm等高线勾划副热带高压单体的失真现象。     

西太平洋副热带高压与新疆天气的关系

一、引言西太平洋副热带高压是中低纬度大型环流的重要组成部份,作为整个副热带高压的一环,它的活动对低纬及其邻近地区的影响已人所共知.但大气是一个整体,高、中、低纬度环流和南北半球环流之间是相互影响的.而对长期过程来说,热力作用占有重要     

西北太平洋和南印度洋上环流系统的中期振荡与遥相关

本文研究指出西北太平洋副热带高压、北半球亦道西风、越亦道气流、南印度洋马斯克林高压和澳大利亚高压等系统的位置强度变化都存在20～50天的一些中期振荡,並阐明了马斯克林高压强度变化与西北太平洋高压位置变动之间相遥关的物理过程,说明南北半球环流相互作用的一个重要方面特征。这对中长期天气预报研究具有重要参考意义。