夏季东亚副热带西风急流不同尺度波的特征分析

利用1960—2015年NCEP全球再分析日平均资料和中国国家气象站20时的日降水量资料,分析在超长波、长波和天气尺度波的不同尺度纬向风场中,夏季东亚副热带西风急流的空间分布和活动特征,初步研究了不同尺度波的东亚副热带西风急流与典型梅雨异常年降水的关系,通过分析东亚副热带急流的周期性变化,进一步探讨本研究工作的实际应用价值。研究表明,超长波是东亚副热带西风急流扰动的主要成分,与急流位置的演变具有较高的一致性,对于梅雨期间的雨带位置和强度变化均有较好的指示意义;长波、天气尺度波是叠加在超长波上的次低频和中间尺度扰动,后者与梅雨强度的变化有一定对应关系。东亚副热带西风急流与其超长波的位置变化具有明显的单、双周振荡特征,在实际预报业务中可以充分利用超长波的周期性和较高预报技巧,为中期天气分析和预报提供更有价值的参考信息。      

亚洲上空西凤带长波槽对西太平洋台风路径的影响

本文根据中纬度西风带和副热带地区的环流相互作用,讨论了西风带长波槽出现在亚洲上空几个特定地区时,出现的太平洋副高和台风路径的主要特征。指出,当西风大槽稳定在90°E附近时,西太平洋台风几乎总是西行的,对我国威胁最大;120°E附近有长波槽时,大多数台风将在海上转向,但这里的低槽突然发展、减弱、更替和倒退,对台风预报有举足轻重的影响;当150°E附近有长波槽发展时,由于上游华北和东北地区出现不同的气压系统而对副高和台风路径产生截然相反的作用。各类形势下的台风路径除给出相应的统计数据外,还列举了历史上较难预报的实际例子。     

高空西风急流东西向形态变化对梅雨期降水空间分布的影响

利用40年的NCEP/NCAR再分析候平均资料和同期长江中下游地区逐日降水资料,使用合成方法分析了梅雨期东亚副热带高空西风急流的东西位置和形态变化特征,探讨了高空西风急流对梅雨期降水空间分布的影响.分析结果表明,梅雨期东亚大陆上空西风急流强度减弱且持续维持、西太平洋上空西风急流核分裂减弱直至出梅后消失,这是梅雨期200 hPa东亚高空西风急流东西向位置变化的主要特征.梅雨期,200 hPa副热带西风急流中心呈现东西向位置变化和海陆分布形态差异,西风急流中心东西向位置变化对梅雨起讫有着较好的指示意义.梅雨期东亚副热带高空西风急流东西形态分布差异不仅影响到长江中下游地区降水空间集中区的位置而且还影响到降水中心强度.进一步分析表明,当东亚西风急流主体位于西太平洋上空时,在长江下游地区形成高低空急流耦合的环流形势,强烈的辐合上升运动加上充足的水汽条件供应,有利于在长江下游形成集中的强降水区域.当高空西风急流位于东亚大陆上空时,在长江中下游地区高低空急流无耦合形势存在,长江中下游地区也没有强的集中降水区域.因此,东亚副热带高空西风急流东西向形态变化对长江中下游地区的高低空环流结构、地面集中降水区域的空间分布具有重要的影响.     

2017年梅雨期浙江中部连续暴雨过程的环流特征

利用常规气象观测资料、NCEP 1°×1°的FNL再分析资料和FY-2E卫星云图资料对2017年梅汛期前后浙江中部大尺度环流背景进行分析,同时对梅汛期三次强降水过程的梅雨锋结构、对流层低层风场对中尺度对流系统发展的影响以及中尺度云团特征等进行了诊断分析。结果表明：1） 进入梅汛期,贝加尔湖长波脊发展及长久维持,带状分布的西太平洋副热带高压较常年偏强,有利于冷暖空气交汇于浙江一带,形成范围大、持续时间长的强降水;2） 在垂直方向上,高空西风急流的入口区右侧与低空急流核左前方相叠加,高低空急流耦合作用明显,为中尺度对流系统维持提供了必备的不稳定机制;3） 三次强降水过程均具有正涡度带随时间东移的现象,揭示了梅雨锋区低值系统沿切变线东移的特点。其中,第三次暴雨过程正涡度东移特点最明显,对流层低层的有利动力条件导致中尺度对流系统的发展及强降水的出现;第二次过程的副热带西风急流中心风速明显较第一次和第三次小,但西风急流中心位置南移至30°—35°N,正好位于梅雨锋区上空,补偿了因急流风速减小对高层辐散的影响。     

副热带急流在西藏高原上的結构和季节性的活动

本文用1957m——1959年各月08时高空报告,取三年风和溫度的平均值繪制成沿90°E,105°E及125°E的对緯度和时間的各种剖面图。分析了冬季、夏季和过渡季节急流、风場及溫度場的情况,找到了与副热带急流的北推南移直接相关的因子——副热带高压和西风大槽.由于大气环流在5—7月和9—10月有两次大調整,相应地急流亦有由低緯度移向高緯度,或由高緯度移向低緯度的調整。并且认为这种調整是由大气变化的几个阶段連续起来完成的。主要結論有: 1) 副热带急流可以从西藏高原上空自由通过,但在350毫巴高度以下,气流受高原界面摩擦而大大減速;2)由于副热带高压中心几次北跃,急流亦随之北跃到夏季位置;3)由于强低槽东移及冷空气爆发使得副热带急流南移到冬季的平均位置上等.     

夏季东亚高空西风急流气候特征分析

利用NCEP/NCAR全球再分析风场资料定义了西风急流强度指数和位置指数,然后利用EOF方法对西风急流进行了进一步的分析,分析了高空西风急流的空间分布特征,从强度和位置两方面分析了西风急流与东亚环流及其与海温的关系。分析表明： EOF第一模态反映了东亚高空急流的位置指数,第二模态反映了高空急流的强度指数。东亚高空急流与对流层大气环流包括南亚高压,西太平洋副热带高压,东亚夏季风存在着密切关系,其气候变化与热带副热带东太平洋、印度洋海温密切相关。     

2000年江淮梅雨的分析和中期预报着眼点

20 0 0年江淮梅雨期的环流特征 ,在其入梅时表现为 :西太平洋副热带高压 1 2 0°E脊线的季节性北移具有明显的两周振荡周期 ;南亚高压脊线北移至 2 5°N和印度季风的爆发——加尔各答稳定西风的结束均能很好地预示江淮梅雨的开始。在出梅时 :亚洲地区地转风急流轴入梅后持续北移到 47.5°N,5 0°N稳定的超长波脊先于西太平洋副高调整 ,梅雨期后期在菲律宾东部洋面生成的 3号台风的北上 ,均对出梅的环流调整起到了显著的作用。     

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     

近五年东亚夏季自然天气季节的划分及夏季特征的初步探讨

本文根据1951—1955年五年高空和地面的资料,对夏季过程进行了分析,得到下面几点结果: 1.在东亚地区的四个主要经度带上以65°,120°和140°经度带的500毫巴强西风中心的位置和强度变化,对东亚自然天气季节的划分是最良好的指标。东经65°经度带上南边低纬度强西风的消失是梅雨期开始前的征兆。东经140°经度带上强西风在北纬40°以南消失时是夏季开始的征兆。和它相关联的过程是东亚高空大槽的消失和太平洋副热带高压带北移至30°—40°纬度带间,这个期间平均是在7月13日左右,也是江南梅雨结束的时候。故梅雨是夏季以前的盛行过程,它和500毫巴强西风区或锋区是有密切的联系的。 2.东经140°经度带上500毫巴强西风在北纬30°—40°重现时,是夏季结束秋季开始的征兆,和它相关连的天气过程是在该经度带上高空大槽重新建立,地面大陆冷高压从新地岛东部向东南下达华北地区。这个时间平均是在9月5日左右。故东亚夏季的长度平均仅55日。 3.从500毫巴强西风在各经度带上出现的情况来看,一般是西部比东部消失得早,出现得迟,不如冬季那样先在上游首先建立,在春夏之交这种相反的演变,似非地形的分支可以解释的。 4.在夏季自然天气季节所出现的盛行天气过程主要是表现在太平洋副热带高压随上游气压场的不同,及其和     

高、低空急流对“86.3”桂北大暴雨的贡献

1983年6月19—22日广西北部出现了该年汛期中最强的一次连续大暴雨过程。过程期间有25个县、市出现了两天以上的大暴雨,其中连续三天出现大暴雨的有14个县、市。 我们以200毫巴代表高层,850毫巴代表低层,分析了暴雨期间逐日风场,发现:大暴雨期间,高层在28°—30°N一带稳定维持着一支副热带急流,而在低空则维持着一支西南风急流和偏南风急流。暴雨区始终位于高空副热带急流右侧、低空急流左侧。高、低空急流的这种配置对这次大暴雨有十分重要的贡献:     

辽宁长历时强降水的环境特征分析

利用NCEP 1°×1°格点再分析、FY-2E相当黑体亮温TBB和地面加密自动气象站等资料,分析了辽宁3次典型长历时强降水TBB值与降水强度的关系、中尺度环境场特征及维持机制,并初步建立了辽宁长历时强降水概念预报模型。结果表明:在副热带高压的形态、位置和强度有利于辽宁产生强降水的大尺度形势下,副热带高压西侧低空急流持续输送的充沛暖湿空气与高空干冷空气在同一地点长时间相互作用,为强降水的发生和维持提供了有利的环境背景条件。强降水持续时间与其上空的强垂直速度持续时间有很好的对应关系,强降水持续时高空一般为弱的不稳定或中性层结。强降水不仅可出现在对流云团发展旺盛的冷云区内部或边缘,也可发生在TBB值较小的暖云区内。TBB值的大小与降水强度没有必然的关系,但TBB值的快速减小都预示强降水即将发生。这些结论有利于深化认识辽宁地区长历时强降水的成因并为预报提供线索。     

阻塞形势破坏时期的东亚一次寒潮过程

作者对1956年2月下旬的一次东亚寒潮天气,进行了天气学的分析。分析得出,在寒潮爆发的时期,原先维持在大西洋和乌拉尔上空的阻塞高压发生崩溃。北半球的环流型式亦表现有极明显的改变,即从低指数的环流变向高指数的环流。此次寒潮的冷空气源地,一直可以溯源至格林兰东方的北冰洋上。此外,对此次寒潮爆发时期中,东经125度上空急流的结构亦作了分析,我们发现在这个时期中,有两个急流出现——即极锋急流及副热带急流。     

长江流域中下游梅雨时期500毫巴环流形势的分析

本文对1954—1962年5—7月500毫巴流型作了分析,确定了长江中下游各年的梅雨期,划分了梅雨期500毫巴环流型。分析指出,西太平洋副热带高压和东亚上空西风气流的变化,是决定入梅和出梅的重要因素,其中东经110°到125°之间的副热带高压脊线的变化更重要。当这个脊线从低纬度向北移动,越过北纬20°时,梅雨开始,再次北移越过北纬25°时,梅雨结束。500毫巴西风气流的变化是另一个指标。90°E上南支强西风消失,东风突然向北推进,是季节转换的标志,这以后,当115°—125°E上南支强西风北撤到北纬30°以北时,梅雨开始,再次北撤越过北纬35°时,梅雨就结束。     

东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流

文中从夏季东亚热带、副热带环流系统特点出发 ,定义了能较好表征东亚夏季风环流年际变化的特征指数 ,并分析了东亚夏季风指数的年际变化与东亚大气环流及夏季中国东部降水的关系。文中定义的东亚夏季风指数既反映了夏季东亚大气环流风场的变化特征 ,也较好地反映了夏季中国东部降水的年际变化特征。此外 ,还探讨了东亚夏季风指数变化的先兆信号     

夏季长江淮河流域异常降水事件环流差异及机理研究

长江、淮河同处东亚中纬度,天气过程的大尺度环流背景相似,大量相关研究基本是把江淮流域天气气候事件作为一个整体研究,然而对长江、淮河流域夏季降水的时空变化进行分析发现,长江、淮河流域夏季异常降水事件有各自不同的年际、年代际变化特征,但环流差异及成因并不十分清楚。本文根据中国台站降水资料及NCEP/NCAR再分析资料,利用物理量诊断和现代统计学等方法,重点分析长江、淮河流域梅雨期降水异常事件发生时南北半球大气环流内部动力过程的差异及成因。研究指出:长江（淮河）流域梅雨期降水异常偏多年500 hPa位势高度场亚洲中高纬度环流呈现为南北向（东西向）的波列与东亚中高纬鄂霍茨克海阻塞频次增多（减少）以及200 hPa高度场上东亚副热带高空西风急流强度加强（减弱）、稳定（移动）有关;长江（淮河）流域梅雨期降水异常偏多年主要水汽来源与南半球澳大利亚高压、马斯克林高压位置偏东（西）造成西太平洋150°E～180°（阿拉伯海50°E～60°E）地区越赤道气流加强有关。长江（淮河）流域梅雨期异常降水事件大气环流内部动力过程最显著的差异表现为:东亚副热带高空西风急流加强（减弱）以及南半球澳大利亚高压、马斯克林高压位置偏东（西）。     

江南春季连阴雨的频数特征及其前期环流信号

围绕发生在江南地区的春季降水,旨在分析江南春雨发生频数的主要特征及其与前期的副热带急流和温带急流的联系。结果表明,江南春雨以持续4 d及以上的连阴雨为主(简称春季连阴雨),主要发生在13—27候,分布于(22.5~30 °N,105~120 °E)的江南地区。春季连阴雨发生频数在江南地区整体呈减少趋势,年际变率全场差异不大。江南春季连阴雨的主要时空异常模态表现为全场一致变化,其时间序列以年际变率为主并呈现多时间尺度特征。从前期信号来看,第13候(即春雨发生时)的前10天至前35天内,当持续存在偏弱的温带急流和偏北的副热带急流共同配置时,有利于春雨期连阴雨事件的发生。     

THE EFFECT OF LAND-SEA CONTRAST ON INTERANNUAL VARIABILITY OF THE ASIAN MONSOON*

Values of the net radiative heating(QRT)at the top of atmosphere(TOA) are derived from the satellite-observed outgoing long wave radiation(OLR)and the TOA short wave net irradiance (SHT) for the region of the Tibetan Plateau and surrounding areas(40°S-40°N,0-180°E)and the period of months from January 1979 to December 1988.The anomalous QRT(QRTA)in relation to the interannual variability of Asian monsoon is discussed.QRTA for the earth-atmosphere system in the domain may be linked to the thermal contrasts between continents and oceans and between the plateau and surrounding free atmosphere.     

Effect of static stability on the pattern of three-dimensional baroclinic lee wave across a meso scale elliptical barrier

Summary In this paper, an attempt has been made to examine the effect of static stability on the pattern of three dimensional (3-D) baroclinic lee wave across a meso-scale elliptical barrier. For this purpose first a 3-D meso scale lee wave model has been developed. Then the model is applied to the Western Ghats (WG) using real time radio sonde data of Santacruz (19°7′N, 72°51′E) (here after SCZ), a station on the windward side of WG, on the days when dynamic and thermodynamic conditions of the atmosphere were favourable to generate lee waves. It is found that the pattern of 3-D baroclinic lee wave is very much sensitive to the value of the static stability parameter N². It is found that during southwest monsoon season trapped lee waves are convergent type (contours of perturbation vertical velocity w′ are crescent shaped convex down wind) and during winter they are divergent type (contours of w′ are crescent shaped concave down wind). The study shows that for a given profile of wind, the value of N² must exceed certain threshold value to obtain divergent type lee wave, otherwise convergent type lee waves are found. It is also found that in the southwest monsoon season, when atmosphere is neutrally stratified, a single divergent lee wave corresponds to a single transverse lee wave, whereas in the winter season, when atmosphere is strongly stratified, a single divergent lee wave corresponds to a number of transverse lee wave. Furthermore, in the former case long (or short) divergent lee wave corresponds to short (or long) transverse lee wave, whereas in the later case long (or short) divergent lee wave, in general, corresponds to long (or short) transverse lee wave. This revised version was published online in November 2004 with corrected captions of Figs. 1 and 2.     

Rossby波和热带对流活动对2010年6月梅雨发生前后我国东部两次强降水过程的影响

基于574台站的逐日降水资料及NCEP/NCAR逐日再分析资料,在比较2010年梅雨期前后(6月7—11日和18—22日)我国东部两次强降水过程的大尺度环流型差异的基础上,从Rossby波活动通量及热带对流活动探讨了这两次强降水过程的异同。结果表明,相同之处在于:两次强降水过程期间中高纬度地区都存在Rossby波向下游传播,中纬度地区呈现双阻型式,低纬度地区西太平洋副热带高压(以下简称西太副高)强度偏强、西伸脊点位置偏西。不同之处在于:1)第一次降水过程中Rossby波的波源位于北欧地区附近,贝加尔湖地区为低槽,使得冷空气南下到36°N左右;同时孟加拉湾活跃的对流系统使西太副高加强西伸到95°E左右,冷暖空气交汇,导致强降水发生;2)第二次降水过程中Rossby波的波源位于北欧地区和中西伯利亚地区附近,东亚地区的低槽较第一次过程明显加深,有利于冷空气到达长江中下游地区(30°N左右),西太平洋暖池地区活跃的对流系统使得西太副高加强西伸到90°E左右,冷暖空气在长江中下游及其以南地区交汇,导致强降水发生。