青藏高原加热对南亚高压影响的数值模拟

利用5层P-σ坐标系统原始方程模式,以纬向平均环流为初始场,模拟了高原加热后,大气环流演变的一些基本特征.其主要特征如对流层高层出现了闭合的反气旋环流、低层高度场和温度场均有所降低等,与实际天气极其相似.说明青藏高原的加热对高原上空反气旋环流(南亚高压)和低层气旋环流以及东亚大槽等的形成和维持具有重要作用,对降水场的模拟也与客观分析结果一致.     

青藏高原加热对南亚高压影响的数值模拟

利用５层Ｐ－σ坐标系统原始方程模式,以纬 向平均环流为初始场,模拟了高原加热后,大气环流演变的一些基本特征,其主要特征如对流层高层出现了闭合的反气旋环流、低层高度场和温度场均不所降低等,与实际天气极其相似。说明青藏高原的加热对高原上熔反气旋环流（南亚高压）和低层气旋环流以及东亚大槽等的形式和维持具有重要作用,对降水场的模拟也与客观分析结果一致。     

南亚高压的研究及其应用

南亚高压是对流层上部强大而又稳定的环流系统,它的变化直接影响到我国大范围的旱涝分布,所以多年来全国许多气象工作(以朱福康为代表)者对南亚高压进行了全面深入的研究,取得了丰硕的成果。 1980年开始,作者也参加了这项研究工作,并就南亚高压对陕西的夏季降水做了一些分析研究工作,在中期预报中使用,取得了满意的效果,1989年,这些成果在气象台专业有偿服务中也取得了较好的经济效益和社会效益,得到了有关用户的赞扬。一、南亚高压活动与陕西降水的统计事实 1、多、少雨时段划分情况本文所用的多、少雨时段是依据陕西省     

南亚高压分布特征与长江流域降水关系的数值模拟

本文选用1979～2008年NCEP/NCAR第二套再分析资料,结合国家气候中心提供的160站逐月降水资料,首先分析了南亚高压各特征参数的年代际变化及各特征参数间的相关性。南亚高压面积、强度、东脊点、中心位置指数均呈现显著的年代际变化:1991年之前,面积指数偏大、强度指数偏强、东脊点位置偏东,中心位置偏东;而1991年之后(1998年除外),各特征参数的情况呈现基本相反的变化。南亚高压的面积指数与强度指数和东脊点指数的相关系数均达到了α=0.01的显著性,三者之间存在显著线性相关性。之后,采用RegCM3模式对南亚高压东脊点典型异常年份(1996、1998年)进行了模拟分析,初步分析模式模拟降水的效果:降水中心基本能模拟得到,但是降水强度模拟偏小。     

南亚高压在高原建立的路径类型及其分析

利用1948-2006年NCEP／NCAR逐日再分析资料分析了南亚高压的移动路径、特征及其触发机制。根据高压的移动情况及其环流等特征发现,南亚高压的移动路径分为东路型,南路型和西路型。对比不同路径的温度场、风场及热源整层积分场等特征,发现不同路径之间存在很大差异。通过SVD分析以及合成分析发现,高原附近热源强弱配置的差异是造成路径差异的可能原因;同时,高原地区热力、动力作用造成的中低纬度的大气长波波型配置对路径的影响也至关重要。     

海表温度异常对南亚高压年代际变化影响的数值模拟

应用NCAR CAM3全球大气环流模式以及NCEP/NCAR再分析资料,研究了不同海域(全球、热带外、热带、热带印度洋—太平洋、热带印度洋及热带太平洋)的海表温度异常对夏季南压高压年代际变化的影响。结果表明,全球、热带、热带印度洋—太平洋和热带太平洋这些海域的海表温度异常都对南亚高压强度、面积、南界、西伸脊点和东伸脊点的1970s中后期年代际变化有重要影响:热带太平洋是关键海区,其海表温度第三模态(“三明治”式异常分布型)的变化与南亚高压的这些特征指数的年代际变化关系密切;热带印度洋的海表温度异常,主要是其第一模态(热带印度洋全区一致变化型)的变化与南亚高压强度、面积、南界和西伸脊点的年代际变化关系较密切,热带印度洋也是影响南亚高压年代际变化的关键海区;这两个关键海区的海表温度异常对南亚高压年代际变化影响的主要差异在于:热带太平洋海表温度异常能对南亚高压的东伸脊点的年代际变化有重要影响,而热带印度洋的海表温度异常对其影响小;热带太平洋和热带印度洋这两个海区的海表温度异常均可通过影响热带对流层大气温度的变化进而使南亚高压发生变化;热带外的海表温度异常对南亚高压的年代际变化影响小。     

一次南亚高压中期活动过程的数值研究

本文利用1965—1984年6—9月逐日08时850hPa历史天气图上分析的ITCZ,统计出ITCZ频数分布图,研究了南海—西太平洋地区ITCZ的气候特性和季节性进退,揭示了ITCZ具有与副热带高压同步北跳现象和频数突增现象。发现:西太平洋上的ITCZ容易在12°N和20°N附近形成和维持,使ITCZ频数图上出现南、北两个多频带.这一分支现象与热带低层赤道西风和高层热带东风的分支现象密切相关。由于ITCZ存在着活跃与间歇的低频振荡,加上海陆、地形和热带气旋活动的影响,以及ITCE的结构特点,因而月平均多云带和最小OLR轴位置比流场ITCZ显著偏南,而且在南海地区出现偏离季风槽而沿地形槽的走向.对比分析表明,用OLR标准差与平均值之比值X来表征ITCZ的位置可能比直接用最小OLR轴更合理.     

南亚高压

南亚高压是南亚地区上空对流层上部夏季特有的环流系统,是夏季北半球上空一个强大的天气系统,从非洲西北部的大西洋沿岸,向东一直伸展到西太平洋,它的变化直接影响着北半球的环流形势,也影响着亚非地区的天气。 60年代以来,我国许多气象工作者着手研究了南亚高压的活动及其影响。1964年陶诗言等[1]联系我国天气实际,研究了南亚高压与西太平洋高压在大陆上的进退关系,提出了盛夏南亚高压存在着东西振荡     

南亚高压结构及其时频特征

前言随着季节转换,北半球夏季各月,在亚洲南部上空对流层上部出现的南亚高压,是一个直接影响北半球大气环流演变的重要环流系统。对于它,人们已从某些角度,比如说:它的位置、形状,流场特征,振荡特性,及其与我国天气的关系等方面作了研究。而关于它的结构及其在时域和频域上的特征却缺乏探讨。我们认为,对于这样一个既直接影响到整个北半球环流的变化,又与我国东部夏季大范围旱涝有重大影响     

南亚高压在中南半岛上空建立过程及其与亚洲南部夏季风建立的关系

利用NCEP(National Centers for Environmental Prediction)/NCAR(National Center for Atmospheric Research)再分析资料, 首先讨论了南亚高压在中南半岛上空建立日期的定义标准及其建立过程。结果表明, 南亚高压在中南半岛上空建立的日期平均为4月29日;合成的南亚高压建立前后的大气环流和非绝热加热的演变揭示出南亚高压建立始于菲律宾东南洋面上的反气旋环流分裂后, 西中心在中南半岛上空建立加强形成南亚高压, 该建立过程与中南半岛非绝热加热作用密切相关。在此基础上结合NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)的对外长波辐射(OLR)资料分析了南亚高压在中南半岛上空的建立与亚洲夏季风建立的关系。结果表明, 中南半岛夏季风建立和南亚高压在半岛上空建立几乎同时发生;南亚高压在中南半岛建立几天后, 东孟加拉湾夏季风开始建立;南亚高压建立大约20天后, 南海和菲律宾夏季风开始建立;大约一个月后, 西孟加拉湾、印度半岛和东阿拉伯海的夏季风建立。南亚高压在中南半岛上空的建立可视为亚洲夏季风建立的开始, 其对亚洲夏季风爆发有很好的指示意义。     

气候系统模式对南亚高压气候特征的模拟比较研究

应用国家气候中心气候模式(BCC_CSM1.1)CMIP5和AMIP试验结果对模式模拟南亚高压的能力进行了评估。结果表明,BCC_CSM1.1模式对作为北半球高层大气环流活动中心的南亚高压有较好的模拟能力。它能够模拟出南亚高压的气候平均状态、季节变化,对南亚高压脊线的位置、高压中心的位置及其季节变化也有较好的模拟。模式存在的主要问题是高度场和南亚高压强度的模拟结果较观测明显偏弱;模拟的脊线位置在冬半年要比观测略偏南;模拟的南亚高压中心在某些月份与观测有出入,例如,5月南亚高压中心的模拟较观测偏西,夏季南亚高压的双中心的位置与实际也略有差异;模拟的南亚高压强度偏低与多种因素有关。比较耦合模式与单独大气模式模拟的南亚高压强度发现,在给定观测海温的条件下,模拟的误差减小13%~15%。因此可以认为耦合模式的误差大部分来自大气分量。海洋模拟的改进虽然对总体的模拟结果有所改进但贡献不大;比较T106和T42两种分辨率的模式对南亚高压进行模拟结果发现,分辨率的提高明显减小了南亚高压及全球100 h Pa位势高度场的模拟误差。为验证地形强迫对模拟结果的影响,进行了改变青藏高原地形高度的试验,结果表明青藏高原地形高度对南亚高压的强度有明显的影响,高原高度升高将会促使南亚高压及更大范围的高层位势高度场增强。因此,正确给定高原地形这一模式的下边界条件,对模拟结果的改进有重要作用。     

南亚高压上下高原时间及其与高原季风建立早晚的关系

本文利用1948—2013年NCEP/NCAR逐日再分析资料,定义了南亚高压动态特征指数,讨论了南亚高压上下高原的时间以及与高原季风建立早晚的关系。研究表明,南亚高压北界位置在4月初开始北移,5月迅速北抬,最北可达到55°N,9月开始南撤,西伸脊点在5—10月移动较稳定,5—7月向西移动到青藏高原上空,8—10月向东移动撤离高原,11月—次年4月东西摆动剧烈。南亚高压初上高原大致为6月第3候(33候),而撤离约为10月第4候(58候)。南亚高压移上高原的时间较高原夏季风建立晚73 d左右。南亚高压撤离高原时间较高原冬季风建立约早5 d。高原夏季风的建立和南亚高压初上高原是青藏高原热力作用在不同阶段的结果,反映在了高原的高低层上。     

南亚高压演变过程及其变异机制研究进展

2022年夏季,重庆出现两次极端高温天气过程。利用重庆地区34个气象站点观测资料和ERA5再分析资料,分析了两次高温过程的主要环流异常特征。结果表明：南亚高压加强东伸和西太平洋副热带高压(以下简称副高)异常加强及西伸北抬,日本海以北至鄂霍次克海地区异常强盛的阻塞高压(以下简称鄂海阻高),使北方冷空气盘踞在40°—50°N以北地区,难以南下影响包括重庆在内的长江流域,重庆处于副高西段异常强盛的下沉和水汽辐散中心区,造成该地区持续极端高温天气。分析2001年以来不同等级区域性高温天气过程中的副高和南亚高压指数发现,2022年夏季副高西伸至最西,同时南亚高亚中心异常偏东,二者直接造成了重庆的极端高温天气。并且2022年夏季赤道太平洋西部海温的异常偏暖,130°E—150°W、30°—60°N区域平均距平值为1961年以来同期最高值,促使鄂海阻高强盛。在La-Niña事件作用下,110°—120°E范围内Hadley环流在20°—30°N为强盛的下沉运动,其下沉支与副高中心下沉区叠加,造成副高异常偏强和西伸,进而引发重庆极端高温天气。

     

4～5月南亚高压在中南半岛上空建立过程特征及其可能机制

利用NCEP/NCAR再分析资料, 发现菲律宾群岛以东洋面上空反气旋在4月第5候分裂成位于中南半岛上空的西部中心和仍位于菲律宾以东洋面上空的东部中心两部分, 其中位于中南半岛上空的反气旋中心加强后形成南亚高压。中南半岛高空反气旋生成加强和菲律宾群岛以东洋面高空反气旋减弱消亡的同时发生是4~5月南亚高压在中南半岛上空建立过程的主要特征, 其主要促发因子是亚洲南部大气非绝热加热状态的改变。事实上, 随着对流沿亚澳 “大陆桥” 北移和中南半岛对流建立, 中南半岛上升运动加强, 高空辐散加剧, 西部中心在中南半岛南部生成, 南亚高压初步建立。随后, 菲律宾群岛以东洋面上热源突然东撤至150°E以东, 中南半岛热源成为主导, 在加热区东面对流层高层激发出气旋式环流, 造成西太平洋高压在120°E附近分裂。之后, 孟加拉湾[CD*2]中南半岛夏季风建立, 孟加拉湾[CD*2]中南半岛对流加强, 在深对流作用下, 中南半岛上空释放大量潜热, 上升运动进一步加强, 西部中心加强北抬。同时, 南海对流开始加强, 其释放的潜热加热会在加热区东部的对流层高层激发出正涡度变率, 令东部中心减弱消亡, 南亚高压在中南半岛上空完全建立。     

南亚高压的环流结构

夏季各月,在亚洲南部的对流层上部出现的南亚高压与我国大范围旱涝的关系,越来越受到人们的重视。近年来,我们着重分析了南亚高压的经、纬圈环流结构,发现在不同的南亚高压水平环流型式下,其经、纬圈环流结构是不同的。而这种经、纬圈环流结     

夏季南亚高压东西振荡特征研究

用合成分析方法讨论夏季南亚高压东西位置异常时东亚地区高低层环流特征和垂直环流特征，结合大气环流的这些特征讨论了南亚高压东西位置异常对我国东部降水的影响，最后对南亚高压位置异常与海温异常的关系进行了研究．结果表明，南亚高压与500hPa西太平洋副高存在“相向而行”和“相背而去”的关系；南亚高压偏东年850hPa距平风合成表明西太平洋副高增强西伸，长江流域存在距平风的辐合，导致长江流域降水偏多；偏西年西太平洋副高减弱东撤，长江流域为距平北风控制，使得长江流域降水较少。南亚高压偏东（西）年高原西部和我国长江流域上升运动较强（弱）。前期冬季赤道中东太平洋海温偏高（低），则夏季南亚高压的位置易偏东（西）。前期冬季到同期夏季印度洋海温偏高（低），夏季南亚高压偏东（西）。     

南亚高压研究概述及指示意义

南亚高压是行星尺度大气环流系统,是北半球对流层上部和平流层底部夏季最强大、稳定的半永久性大气活动中心,影响和制约我国乃至亚洲的天气、气候演变,有关南亚高压形成及变异规律的研究是大气科学领域的组成部分之一。文章简要回顾了我国南亚高压研究工作的若干主要进展,对比分析了不同时期的一些研究特点,在此基础上初步展望并着重指出了南亚高压研究在内蒙古地区的应用前景及对天气预报和气候预测的指示意义。     

南亚高压和西太平洋副热带高压的变化及其与降水的联系

利用NCEP/NCAR再分析资料和我国160站月降水资料,分析了南亚高压与西太平洋副热带高压（下称西太副高）在不同时间尺度上的关系及对降水的影响。结果表明,南亚高压东伸指数存在3～6年、10～15年和20年以上的周期变化,西太副高西伸指数存在3～6年和20年以上的周期变化。其中在3～6年尺度和10～15年尺度上,南亚高...