热带太平洋地区海气系统的耦合振荡

本文讨论了东太平洋赤道海温和太平洋月平均云量距平的关系,结果表明:(1)东太平洋赤道海温距平和中太平洋赤道云量距平有很好的正相关,而与东、西太平洋赤道云量距平有很好负相关。所以太平洋赤道上空应该存在二个距平的东西向环流。(2)云和海温存在周期为34—38个月的耦合振荡,我们提出了云-辐射-海温机制来作解释。(3)在东太平洋海温暖水月的前12个月到后6个月期间,东太平洋赤道云量是负距平的(即偏少),这表明此期间可能是大气在影响海洋,亦即Walker环流影响海温变化,而不是海温影响了Walker 环流。海温和Walker环流是相互作用的,这种相互作用组成了大气和海洋之间的一种耦合振荡。(4)东太平洋海温、中太平洋云和北半球中、西太平洋信风亦有很好的相关。     

夏季太平洋低纬地区季风环流与信风环流一种可能的连接机制

北半球夏季太平洋低纬地区的平均经向环流,西部(150°E以西)为季风环流;中部和东部(170°W以东)为信风区的Hadley环流;150°E—170°W之间为季风环流与信风环流的连接区或过渡区。连接季风环流与信风环流的水平环流系统,在高层为太平洋中部热带对流层高层槽(TUTT),低层为强大的太平洋副热带高压。太平洋中部高空槽区就是季风环流与信风环流的连接区或过渡区。本文分析了高空槽的流场结构,并根据各层水平环流和各经度带的垂直环流给出了太平洋低纬地区的三维气流分布示意图。      

赤道印度洋—太平洋海面经向风的年际低频振荡

通过对COADS1950—1979年海面经向风和海温资料的分析，本文探讨了印度洋—太平洋近赤道地区经向风的长期变化特征及其与厄尼诺发生发展间的关系。结果表明:（1）热带太平洋辐合带系统与海温具有相同的季节变化趋势，冬季赤道辐合带和高海温位于南半球，夏季位于北半球。厄尼诺年经向风发生异常，近赤道地区出现强烈的经向风辐合。（2）近赤道经向风存在准2年（QBO），准3.5年（SO）和准5年（FYO）3种年际低频振荡。QBO对厄尼诺年经向风异常起着重要作用，SO对厄尼诺年和冷水年的经向风变化均十分重要，这两种振荡可以很好的拟合经向风的实际变化，FYO则起着加强的作用。（3）经向风年际低频振荡起源于印度洋—海洋大陆和东太平洋沿岸地区，南北半球冬季风异常和东太平洋沿岸地区信风异常是其主要原因。（4）季风—信风（V）相互作用表现为当异常经向风扰动从季风区东传到信风区时明显增幅，这与信风区海气系统之间时间尺度约1年的自我正反馈有关。     

南半球气流对南海和北太平洋西部地区热带环流的影响

本文讨论了影响南海和北太洋西部地区热带环流的几支气流性质。我们发现,西太平洋的西南风与其上游的西南季风关联不大,主要是受起源于澳利大亚东北沿海的强东南信风影响。这支东南信风经常在东经125度附近越过赤道,转向为北半球的西南气流影响西太平洋地区。对这支气流所产生的云带及天气和对北半球台风活动的影响也进行一些讨论。 本文还提出,有可能存在一支起源于印度洋东部、经常于90°—100°E间越过赤道而转向的西南气流,这支气流影响南海地区。 本文还讨论了我国附近热带地区各支气流的影响范围。     

赤道太平洋区域风应力与海表温度年际异常的奇异值分解

用向量场奇异值分解方法分析了赤道太平洋区域风应力场与海表温度场年际异常的相关联系。结果表明,最主要的一对奇异向量与ENSO循环关系密切,其主要特征为赤道中、东太平洋风应力向赤道的异常辐合（辐散）与该区的SST异常升高（降低）准同步变化。对70和80年代的4次 El Ni?o事件中标准化风应力异常场的分析表明,它们均表现出赤道中、东太平洋的辐合。这一结果可能比用信风张弛描述ENSO循环中的环流异常更合理和更具代表性。     

7月中低纬地区流场的模拟特征

利用ｐ－σ混合坐标系原始方程５层球带模式，对７月中低纬流进行数值模拟，重点分析近地面流场，经圈环流、纬向风随高度的变化及越赤道气流的模拟特征，结果表明，季风区和非季风区的经圈环流及纬向风的垂直分布，存在着明显的差异，并能清楚地看到海陆热力差异对大气环流的影响。     

一个斜压海洋风生环流的数值模拟

为研究大尺度海气相互作用、气候以及气候的变化,一个具有规则海岸线和无海底地形的三层斜压海洋模式已经建立起来。积分区域包括了赤道地区在内,南北方向从-2750 km到+4750 km,东西方向宽10000 km,总深度是4 km。模式方程为原始方程,用了静力近似和Bou-sinesq近似。模式数值积分分两个阶段,在第一个阶段,海洋环流从静止状态开始,以只随纬度变化的年平均风应力和海表热通量作为强迫边条件数值积分十年,这时海洋上层的环流和温度都趋于平稳,我们将第十年末的积分状态作为模式气候的准平衡态。计算结果模拟了热带太平洋上气候平均的温度分布以及主要海流的大尺度特征,如赤道地区的狭长冷水带和强上翻区、南赤道洋流、北赤道逆流以及表层下面沿赤道自西向东的潜流。在第二个阶段,以在第一个阶段末尾得到的准平衡态作为初值,分别用冬季和夏季的风应力作为强迫边条件再积分一年。比较这两种计算结果,我们看到海洋环流随信风系统的季节变化也呈现出明显的季节变化,特别是北赤道逆流,其强度在夏季强,在冬季弱甚至不出现。南赤道洋流无论哪个季节都穿过赤道,在赤道以北的南赤道洋流冬季比夏季强,而在赤道以南的南赤道洋流夏季比冬季强。     

ENSO发生发展阶段赤道西太平洋西风异常长时间维持的分析

根据NCEP/NCAR再分析资料和美国气候预测中心提供的赤道太平洋信风指数,发现在ENSO年3～5月(MAM)和8～10月(ASO),赤道西太平洋存在两次显著的西风异常盛行期,并分析了这两次西风异常长时间维持的原因.研究结果表明,南北两半球中低纬度异常经向风向赤道西太平洋地区的输送,以及海气耦合模态中反Walker环流的自维持,是这两次西风异常维持的主要原因.其中,经向风输送在MAM时期以北半球为主,而在ASO时期以南半球为主.在上述两个时段,作为对赤道西太平洋西风异常的响应,赤道印度洋呈现为东风异常.此外,南太平洋中高纬存在一正压结构的气压偶极子模态,该模态在MAM时期由海冰异常维持,其部分气流向赤道辐散,并汇入赤道西太平洋西风异常中,因此对西风异常有直接贡献.而在ASO时期,这一模态由西风异常引起的赤道太平洋海水变暖所激发的大气遥相关波列维持,因此它是对热带ENSO信号的响应.     

澳大利亚高压的年际变化及其对应的亚澳季风

利用NCEP/NCAR再分析资料,分析了 1948—2002年澳大利亚高压(简称澳高,下同)的年际变化及其对亚澳季风环流系统的影响。结果显示,澳高存在明显的年际变化,当澳高偏强时,亚澳季风环流系统其他各成员 (100~160°E高、低层越赤道气流,近赤道ITCZ,西太平洋副热带高压,梅雨锋,南亚高压,近赤道东风急流,季风经圈环流,Hadley环流等)也随之得到加强,从而导致整个亚澳季风环流系统的增强。     

EI Nino现象对东亚夏季风环流影响的初步研究

本文分析了1971—80年发生在南美洲西海岸的EI Nino现象及其对东亚夏季风环流的影响。结果表明,1972和1976年为强的EI Nino年,而1971和1974年为显著的反EI Nino年。还指出,1—6月份南美西海岸的海温与7月份我国东部大部分地区夏季风呈负相关.在EI Nino年,主要环流的特征为:(1)西太平洋副热带高压脊线偏北,强度偏弱.(2)澳大利亚高压位置偏南。(3)赤道缓冲脊强大.ITCZ东伸到太平洋中部。南半球的信风在105°E附近越过赤道之后,于10°N折向东去,流入西太平洋.(4)印度次大陆季风中断.孟湾西南季风直接影响我国东部地区的分量极其有限,在反EI Nino年,上述各系统特征完全相反.我们认为,EI Nino现象的发生,引起夏季风环流系统的变动,最终影响到我国夏季风的强度,这是二者之间遥相关的一种可能过程.      

大气振荡与月球引潮力

通过对北兰球高续近地面大气经向运动变化、北半球１００ｈＰａ极地低压环流变化、赤道附近２００ｈＰａ和８５０ｈＰａ大气续向运动变化等现象的分析,指出北半球１００ｈＰａ极地低压环流变化是与日、月引潮力场周期变化高相关的大气振荡现象,另二者的变化与月球引潮力场变化周期同步或基本同步。     

1958年7月亚洲东南部西南季风区和太平洋信风区平均流场和平均经圈环流

亚洲东南部西南季风区和太平洋信风区环流特点有显著的不同。在季风区有南部下沉、北部高原地区上升的垂直季风环流,高层有东风急流,下层有达400毫巴高度的深厚的西南气流。在信风区、低纬度则存在着典型的Hadley环流,高层有夏季太平洋中部副热带西风急流,下部有东北信风,东风随高度减弱。 季风垂直环流的存在,进一步说明了季风形成的因子。     

南方涛动与赤道太平洋海温和信风的耦合振荡

本文采用多维谱分析方法，用南方涛动指数与赤道东太平洋海温、信风指数分别进行计算分析，从中揭露了南方涛动和赤道太平洋海温的耦合振荡过程。它们的变化不仅基本上是反位相，而且存在着明显的时间差异。此外，本文还分析了南方涛动与信风的相关性。     

东亚大气环流与埃尔尼诺相互影响的一个分析研究

通过对多年地面气压和500hPa高度等资料的统计分析,本文发现在埃尔尼诺现象发生的前一年10—12月和当年1—3月,东亚和西太平洋地区的大气环流都有明显异常,主要特征是东亚有频繁强冷空气活动,且环流异常有由高纬向低纬地区推移的现象.冬季东亚频繁的强冷空气活动使西太平洋副热带高压位置逐渐偏南,造成中、西太平洋信风减弱,可能是埃尔尼诺发生的原因之一。 埃尔尼诺年夏季,由于遥相关机制,东亚及西太平洋中纬地区出现地面气压和高度场的负距平,西太平洋副高位置持续偏南. 基于统计分析结果,本文绘出了一个东亚及西太平洋大气环流与埃尔尼诺相互影响的模型。     

大尺度季风环流的季节变化

一、经向环流 850hPa和200hPa上的逐月大尺度季风环流在早先许多研究中已有论述(如Krishnamurti,1985年)。Krishnamurti指出:东亚西南季风地面气流从5月份开始发展;并在7、8月份到达东亚最北部;9月间季风气流撤回到赤道15°以内热带深处。根据中国科学院大气物理研究所提供的10年月平均资料计算得出的结果表明,4月间垂直环流是由赤道附近和中国中部的上升运动这两种环型组成。赤道附近的上升运动可能与马来西亚半岛对流活动和降雨有联系。实际风大小     

1982年夏季热带大气环流异常与ElNio事件发展机制的探讨

本文利用1980—1983年四个夏季(以7月平均为代表)的ECMRWF资料,分析了1982—1983年El Nino事件强烈发展前的1982年夏季热带大气环流的异常.从一系列显著异常的观测事实分析中得出:1982年夏季异常强的东亚高空东风急流是1982～1983年El Nino事件发展的一个可能促发机制;1982年澳大利亚冬季冷空气的异常堆积导致澳大利亚至东太平洋纬向热力对比的增强,是赤道太平洋偏东信风迅速减弱的一个重要原因.     

1982年夏季热带大气环流异常与ElNino事件发展机制的探讨

本文利用1980—1983年四个夏季(以7月平均为代表)的ECMRWF资料,分析了1982—1983年El Nino事件强烈发展前的1982年夏季热带大气环流的异常.从一系列显著异常的观测事实分析中得出:1982年夏季异常强的东亚高空东风急流是1982～1983年El Nino事件发展的一个可能促发机制;1982年澳大利亚冬季冷空气的异常堆积导致澳大利亚至东太平洋纬向热力对比的增强,是赤道太平洋偏东信风迅速减弱的一个重要原因.     

赤道东太平洋海温与北半球副热带环流相互影响的一些事实及分析

本文用实际资料分别计算了按赤道东太平洋海温异常暖及异常冷年份的多年平均各月海平面及500、100百帕北半球气压距平场,着重分析了海温异常与副热带、热带环流相互影响的一些事实。发现副热带高压对海温异常的响应冬、夏是有差异的,这对热带信风在E1 Nino年夏季减弱,而在冬季渐趋加强起了一定作用。最后,对这种相互影响的过程及其原因作了一些定性的探讨。     

论东亚夏季风体系的结构

本文主要从中国夏季风的活动与低纬环流系统联系的研究结果分析讨论东亚夏季风体系的结构,提出新的看法,认为构成东亚夏季风体系的环流成员有青藏高压、西北太平洋高压、马斯克林高压、澳大利亚高压、印度——南海低压以及派生的南海热带辐合带与上升云系、梅雨锋与上升云系等等,远较印度季风复杂。东亚夏季风主要来源为南印度洋的索马里越赤道气流和北太平洋热带海洋上的信风气流。整个体系中最关键的两个基本成员是西北太平洋高压和南印度洋马斯克林高压。它们对我国梅雨期降水影响很大。     

东南亚基本气流与台风发生的一些事实的統計与分析

本文根据近年来的资料,对东南亚低緯度基本气流与台风发生的关系进行了統計与个例分析.結果指出,北半球夏季西太平洋极大多数台风发生在赤道西风与北半球信风間交界面的东端.赤道西风尺度大,比較稳定,可視作夏季低緯度基本气流,而台风可視为这种基本气流与另一基本气流——信风——間交界面上的涡旋.台风发生的时間、地点及次数与低緯度基本气流的位置及强度有密切的关系。低緯度基本气流的位置与强度具有一个月以上的长周期式振动,因而可供台风发生频率的中期預报参考.