夏季亚洲大陆上空大气环流的结构

作者分析了1951—55时期中850、700及500毫巴的7月平均气流场的构造,以及1956年7、8两月亚洲上空200毫巴平均等高线图.又作了1956年7、8两月东经75度、90度、105度和120度经线上平均风场和温度场的剖面.我们发现,在夏季有三种基本气流组成亚洲大陆上空三度空间的气流场:即,(1)中纬度的西风气流,(2)高空热带和副热带的东风气流,(3)位于高空热带和副热带东风气流下面的西南季风.此外,对于1956年从春季到夏季的过渡时期中,亚洲上空大气环流的转变,亦作了研究.我们发现,从春季到夏季的过渡时期中,亚洲上空的大气环流有着一个跳躍的转变.在这个时期中,喜马拉雅山南边的高空副热带西风急流向北撤退,在西藏高原的纬度上空,建立一个副热带高压脊线,并且在亚洲南部上空(北纬12度以南)建立一支高空东空急流.同时印度的西南季风和我国长江流域的梅雨时期开始出现.作者又发现,夏季在中国大陆上,雨带的北移和西风带北撤以及相应的西风带强度的削弱有着密切的联系.     

夏季青藏高原上空热源异常对北半球大气环流异常的作用

本文应用缓变媒质中行星波的传播理论来研究夏季基本气流中定常行星波的三维传播解释夏季北半球大气环流三维遥相关的物理机制。本文还应用一个包括Rayleigh摩擦、Newton冷却及水平涡旋热力扩散的准地转34层球坐标模式来研究夏季青藏高原热源异常对北半球中、高纬度定常扰动系统的影响。计算结果表明夏季青藏高原上空的热源异常将产生北半球中、高纬度大气环流的异常;若青藏高原上空热源增强就会引起南亚高压增强,我国东北受槽控制而产生冷夏,并且将引起鄂霍茨克海上空高压加强,同时在阿拉斯加将产生槽,这与实际资料所得到的结果一致。     

东亚和太平洋上空平均垂直环流----(一)夏季

本文利用中央气象局出版的《北半球高空气候图集》中的风场资料,计算了50°E—130°W,0°—50°N范围内,七月平均850mb—100mb各标准层上的垂直运动,分析了不同区域的经向和纬向垂直环流的特点。指出:夏季130°E以西的低纬度为巨大的西南季风环流区,此外在高原的南北两侧还各存在一较小的经向环流圈,影响着高原附近的天气和气候;160°E以东的中低纬度的海洋上空为经典的Hadley环流所控制,其强度和影响的范围自西向东递增;由于青藏高原地形及夏季的热源作用,使其与西半球,南半球和中东太平洋的天气系统产生遥相关;平均直接从青藏高原上升的气流对西太平洋副高的贡献不大,而平均从西边直接下沉到西太平洋副高的气流是从高原以东的大陆上升的。最后根据计算和分析结果给出了青藏高原及其邻近地区三维空间的垂直环流示意图。     

1956年1月到3月上旬亚洲上空大气环流的结构

根据1956年1月到3月上旬亚洲地区高空资料,对亚洲大陆上空的大气环流进行了探讨。作者得出了下列的事实: 1)在上述时间期限内的平均情况表明,亚洲大陆上空存在着二支急流。这二支急流在东经140°经度上已经汇合。 2)二支急流在东亚部分都表现有向东加速的现象。南支急流自东经75°就开始明显地向东加速。而北支急流的加速自东经100°附近才开始。 3)东亚大陆上大气的斜压性主要是集中在高原的附近。 另外对上述现象也作了一些初步的研究。作者认为西藏高原的存在对大气环流有下列三方面的影响: 1)高原加强了大气的斜压性,并且在高原南方形成垂直环流。因而强烈的加速了南支急流。 2)高原的存在使得南北二支急流在其东侧互相接近,显然地影响了急流的加速。 3)高原保证了南支急流强大而且稳定,这就是说每天每年同季的变化都小。     

热源扰动对亚洲夏季风环流的影响

本文在用数值模拟方法模拟的非纬圈对称的夏季平均环流的基础上,在亚洲南部和澳大利亚地区引人热源扰动和冷源扰动,讨论这些冷热源扰动所引起的夏季风环流的改变以及流场扰动的结构和影响。     

一九七九年夏季亚洲季风区上空的区域能量分析

本文用美国气象中心(NWC)1979年6—8月资料计算了亚洲季风区上空的瞬变涡动动能、区域的热源和能量变化。计算结果表明,1979年夏季印度季风区的印度半岛和孟加拉湾地区,东亚季风区的南海和西太平洋地区,我国东部大陆地区都是扰动活动频繁的地方,其对流层上部表现为强热源;南半球西印度洋热带地区和澳大利亚地区热带扰动不活跃,其上空为冷源区。 再有印度季风区扰动发展是正压不稳定和斜压不稳定,以后者为主;东亚季风区扰动发展靠斜压转换而来;大陆东部地区扰动发展也主要靠斜压转换过程。而南半球西印度洋热带地区和澳大利亚地区是通过和中纬度西风带大气的侧向耦合获得能量,并通过跨赤道气流的扰动把能量转送到北半球季风区。     

北半球夏季中低纬地区的平均垂直环流与大气中冷热源分布的关系

本文应用中央气象局出版的“北半球高空气候图集”中的风场资料,计算了45°N以南、北半球范围、7月份850 mb—100 mb各标准等压面层上的平均垂直运动。分析了不同区域经向和纬向垂直环流的特点,并将它与大气中冷热源进行对照。指出:夏季北半球低纬度平均是个Hadley环流,其北是个道环流。形成这种环流形势的主要贡献地区在两个大洋上,这主要与低纬度大气是个热源、共北是个冷源的分布有关。另外,由纬向环流看到,夏季北半球中低纬主要上升运动区和下沉运动区各有两个,这两对上升气流区和下沉气流区构成了夏季北半球中低纬地区垂直环流的大形势。此外,本文还指出夏季青藏高原上空的上升气流向四周流出后所影响的地理区域。     

亚洲500毫巴候平均环流的天气统计学分析

本文利用自然正交函数分解气象场的方法,对亚洲地区500毫巴候平均环流进行了天气统计学的分析研究,以期在此基础上,对五一十天的形势预报提供可参考的依据和途径。分析计算表明,自然正交函数前五项有一定的天气学意义,尤其是前三项的天气学意义更明显,在所对应的时空尺度上,它们主要反映了长波系统的状况。对前五个特征向量场的时间系数演变进行分析以后发现,广大台站常用的45天,60天,90天,180天,300天的韵律关系,在这里有所反映,最后,用“分段方差迭代法”分析了时间系数序列,井进行了历史序列的拟合尝试,结果也是令人满意的。     

5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系

基于1961—2016年5—8月西藏高原环流指数、NCEP再分析资料和新疆96个气象观测站点的降水资料,通过相关分析和合成分析,研究了5月青藏高原上空环流与北疆夏季降水的关系,以及两者之间可能影响的物理机制。结果表明:(1)5月西藏高原环流指数Ⅰ与北疆夏季降水有较好的相关性,相关系数为0.38;(2)5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱变化会影响500hPa的夏季环流特征、夏季地表至300 hPa的水汽通量输送,当指数偏强时,夏季环流形势的配置和水汽输送均有利于北疆夏季降水,反之,则不利于北疆夏季降水;(3)夏季西藏高原环流指数Ⅰ和北疆夏季降水、5月西藏高原环流指数Ⅰ的关系密切,并且5月西藏高原环流指数Ⅰ和青藏高原5月、夏季的感热通量有明显的负相关,通过高原的热力持续性作用,5月西藏高原环流指数Ⅰ的强弱可以影响北疆夏季降水的多少。     

7月青藏高原大气热源空间型及其与东亚大气环流和降水的相关研究

对1958～1999年的7月份NCEP/NCAR再分析资料中青藏高原区域大气热源强度(整层气柱的总非绝热加热率)做旋转经验正交函数分析,结果表明该区域内大气热源强度的空间分布特征复杂,各地差异显著。前4个REOF型的加热中心位于高原东北部、高原西南部、克什米尔地区以及高原东南部地区上空。小波分析还表明各空间型都有2～4a的变化周期。文中计算了前4个RPC与东亚中、低空纬向风(U)、经向风(V)、纬向水汽通量(Q_u)、经向水汽通量(Q_v)的相关系数,并用这些相关系数构造矢量,进而分析其流场和水汽通量散度场,发现高原不同区域的大气加热异常所对应的东亚大气环流形势及降水也大不相同,由此表明,在研究高原加热对中国气候的影响时,应注意加热的空间分布特征。     

夏季青藏高原对于南亚平均季风环流形成与维持的热力作用

本文应用一个包括Rayleigh摩擦、Newton冷却及水平涡旋热力扩散的定常准地转34层球坐标模式来研究青藏高原对于南亚季风环流形成与维持的热力作用。计算结果表明:在北半球夏季,只考虑高原的地形强迫作用是不能形成南亚高压与南亚季风环流的,而青藏高原上空的非绝热加热对于南亚高压与南亚平均季风环流的形成与维持起了重要作用。计算结果还表明了青藏高原的非绝热加热对于形成一支横跨印度次大陆直到日本南部的强西南风带同样也起了重要的作用。      

东亚地区大气辐射能收支(三)--云天大气的地气系统热量收支

本文是东亚地区大气辐射能收支”的第三部分,讨论了如下几个问题: 1.云天大气长波辐射和辐射差额分布。结果指出,除7月份西藏高原地区外,云天和晴天长波辐射分布特征基本相同,而其辐射差额分布又和相应月份的大气长波辐射分布特征基本一致。 2.东亚地区对流层大气热源热汇分布:8月份整个东亚地区都是冷源,在新疆地区和中国东部北纬32°—25°之间有两个冷中心。在7月份整个东亚地区都是热源,在西藏高原东南部有一个最强的热源中心。新疆北部有一个小的热源中心。 3.东亚各地区的地气系统各种热量收支。首先就整个东亚地区地气系统而言,7月份得到热量基本上补偿了1月份损失的热量,但就大气而言,1月份热量损失大于7月份热量的获得。其次各地区各种热量收支特征并不一致。     

一九八一年初夏东南亚地区大气热源结构及其对经向环流的影响

本文用热力学方程和水汽连续方程计算了东南亚地区1981年初夏的大气热源和水汽汇的分布情况。文章讨论了大气热源的演变与该地区经向垂直环流的相互关系,并讨论了大气热源和经向环流在南海和中南半岛的差异。分析结果表明,经向环流圈与大气冷热源的分布密切相关。东亚季风建立后的大气热源中心在南海北部,热汇区在赤道附近,相应的最大上升气流也出现在南海下沉区主要在赤道南侧,而且南海的经向环流比中南半岛的要强盛的多。大气热源对于经向环流圈的形成和维持有很大的作用。      

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。     

夏半年青藏高原东部大气热源异常对环流和降水的影响

本文利用高原２３个测站探空资料，经客观分析求得的１９８３－１９９２年夏半年逐月青藏高原东部大气热源和水汽汇积分值，讨论了高原东部大气热源对北半球大气环流以及对我国降水的影响。月距平均资料显示，高原东部大气热源在ＥＮＳＯ年一般有所加强，与此相应，５００ｈＰａ高度场从高原到淮河流域为一低值区，蒙古一带为高压区，１００ｈＰａ高度场高原上空为高压区，我国东北，朝鲜和日本一带为低值区。     

夏季东亚热带和副热带地区经向和纬向环流型的特征

根据1958年7月8—18日和1957年7月21—30日东亚低纬度的两个悬殊的环流型,分析了在这两个时期内东亚低纬度环流的各种特征。结果得出,在经向和纬向环流期间,无论北半球纬向风带的位置,长波系统的配置,副热带高压活动的情况以及赤道辐合区的分布都有着很大的不同。此外,台风活动的次数也表现有很大悬殊。其所以有如此悬殊,可以从该两时期低纬度流场的特点来说明原因。在中国大陆上,在这两个时期的天气过程也很不同,在经向环流期间,大陆上的主要雨带成东北—西南向的,而在纬向环流期间,雨带便成东西向分布,并集中在江淮流域之间。 另外,我们又研究了在这两个时期内南北半球间环流关系,从手头所掌握的资料分析结果看,两者关系相当密切。在东亚低纬度经向环流期间,南半球(特别在澳洲)也盛行经向环流,并且在澳洲附近从南半球向北半球的质量输送也最强烈;而在东亚低纬度纬向环流期间,南半球也盛行纬向环流,澳洲附近的冷空气活动不显著,越过赤道向北的质量输送也比较弱。     

梅雨期及其前后东亚地区的经向环流结构

本文分析了1983年江淮流域入梅前、梅雨期以及出梅后东亚地区各期平均的经向环流结构及其演变特征。在不同时期,印度热带季风环流和东亚热带及副热带季风环流具有显著差异。研究指出,江淮流域梅雨是亚洲夏季三个季风系统相互作用的结果,是东亚副热带季风系统中经向环流上升支中的产物,同时又与其它两个季风系统密切相关,梅雨结束则与印度热带季风环流减弱南撤、西太平洋高压加强西伸、东亚副热带季风环流北上有关。