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再论夏季西太平洋副热带高压的西伸北跳

陶诗言 卫捷

陶诗言, 卫捷. 再论夏季西太平洋副热带高压的西伸北跳. 应用气象学报, 2006, 17(5): 513-525..
引用本文: 陶诗言, 卫捷. 再论夏季西太平洋副热带高压的西伸北跳. 应用气象学报, 2006, 17(5): 513-525.
Tao Shiyan, Wei Jie. The westward, northward advance of the subtropical high over the west pacific in summer. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(5): 513-525.
Citation: Tao Shiyan, Wei Jie. The westward, northward advance of the subtropical high over the west pacific in summer. J Appl Meteor Sci, 2006, 17(5): 513-525.

再论夏季西太平洋副热带高压的西伸北跳

资助项目: 

国家重点基础研究发展规划项目 2004CB418301

中国科学院知识创新工程重要方向项目 KZCX3-SW-221

中国科学院奥运科技项目 KACX1-02

The Westward, Northward Advance of the Subtropical High over the West Pacific in Summer

  • 摘要: 利用NCEP/NCAR再分析资料, 选择了1998年、2003年和2005年夏季我国东部雨带位置变化过程进行诊断分析。研究表明:夏季我国东部暴雨带位置的变动, 受西太平洋副热带高压西伸北跳 (南撤东退) 的调节。当副热带高压西伸北跳 (南撤东退) 时, 暴雨带向北 (向南) 移动。在副热带高压西伸北跳持续时期, 长江流域中下游地区出现高温酷暑天气。副热带高压西伸北跳是由于欧亚大陆上空存在静止Rossby波列, 波的能量沿着高空副热带急流向东传播到我国沿海海岸 (115°~130°E) 时, 在该地区激发出一个长波脊。这个长波脊的建立, 使得副热带高压和对流层上部的青藏高压都朝长波脊方向伸展, 表现为“相向”而行。而当在沿海海岸上空激发出一个长波槽时, 副热带高压南撤东退而青藏高压退回到高原上空。当夏季沿海海岸上空的长波脊持续维持时, 长江中下游会出现持久的高温酷暑天气。根据夏季天气预报的经验, 欧洲中期数值预报中心发布的预报对副热带高压的西伸北跳有较好的可预报性。
  • 图  1  1971—2000年7月平均的200 hPa (a), 500 hPa (b), 850 hPa (c) 位势高度 (单位:dagpm) 和200 hPa纬向风 (单位:m·s-1, 阴影区:纬向风≥30 m·s-1) (d) 分布

    图  1  1971—2000年7月平均的200 hPa (a), 500 hPa (b), 850 hPa (c) 位势高度 (单位:dagpm) 和200 hPa纬向风 (单位:m·s-1, 阴影区:纬向风≥30 m·s-1) (d) 分布

    图  2  2005年6—8月 (a) 110°~120°E 200 hPa西风分量经向-时间剖面 (虚线表示气候平均的高空急流中20 m·s-1等风速线位置), (b) 沿110°~120°E平均的整层 (地面至300 hPa) 积分的水汽通量量 (单位:kg·m-1·s-1) 时间-经向剖面 (实线为500 hPa位势高度586 dagpm, 虚线为气候平均的586 dagpm, 区表示OLR距平≤-10 W·m-2); (c) 沿27.5°~32.5°N纬度范围平均的OLR距平≤-15 W·m-2的区域 (实线, 单位:W·m-2) 与500 hPa高度纬向-时间剖面 (阴影区由浅入深表示位势高度大于586和588 dagpm区域, 虚线为气候平均的586 dagpm线)

    图  2  2005年6—8月 (a) 110°~120°E 200 hPa西风分量经向-时间剖面 (虚线表示气候平均的高空急流中20 m·s-1等风速线位置), (b) 沿110°~120°E平均的整层 (地面至300 hPa) 积分的水汽通量量 (单位:kg·m-1·s-1) 时间-经向剖面 (实线为500 hPa位势高度586 dagpm, 虚线为气候平均的586 dagpm, 区表示OLR距平≤-10 W·m-2); (c) 沿27.5°~32.5°N纬度范围平均的OLR距平≤-15 W·m-2的区域 (实线, 单位:W·m-2) 与500 hPa高度纬向-时间剖面 (阴影区由浅入深表示位势高度大于586和588 dagpm区域, 虚线为气候平均的586 dagpm线)

    图  3  1998年6—8月, 说明同图 2

    图  3  1998年6—8月, 说明同图 2

    图  4  2005年7月16—20日天气形势

    (a) 200 hPa位势高度场 (实线, 单位:dagpm) 与风速场 (阴影区, 水平风速≥25 m·s-1), (b) 300 hPa位势高度纬偏场 (等值线, 单位:dagpm) 与波活动量水平分量 (矢量线, 单位:m2·s-1), (c)500 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm; 阴影区为正相对涡度区, 单位:10-6s-1), (d)850 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm) 与水汽通量场 (矢量线, 单位:10-3g·kg-1m·s-1; 阴影区为地形高度≥1500 m)

    图  4  2005年7月16—20日天气形势

    (a) 200 hPa位势高度场 (实线, 单位:dagpm) 与风速场 (阴影区, 水平风速≥25 m·s-1), (b) 300 hPa位势高度纬偏场 (等值线, 单位:dagpm) 与波活动量水平分量 (矢量线, 单位:m2·s-1), (c)500 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm; 阴影区为正相对涡度区, 单位:10-6s-1), (d)850 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm) 与水汽通量场 (矢量线, 单位:10-3g·kg-1m·s-1; 阴影区为地形高度≥1500 m)

    图  5  2005年7月15日 (a)、17日 (b) 与19日 (c) 00:00(世界时, 下同)350 K等熵面上IPV分布及15日、17日与19日00:00 350 K等熵面上2 PVU等位涡线演变 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)(d)

    图  5  2005年7月15日 (a)、17日 (b) 与19日 (c) 00:00(世界时, 下同)350 K等熵面上IPV分布及15日、17日与19日00:00 350 K等熵面上2 PVU等位涡线演变 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)(d)

    图  6  1998年7月3—7日500 hPa平均等高线分布 (单位:dagpm; 粗实线:586 dagpm线)(a), 7月3日 (b), 5日 (c) 与7日 (d)00:00 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)

    图  6  1998年7月3—7日500 hPa平均等高线分布 (单位:dagpm; 粗实线:586 dagpm线)(a), 7月3日 (b), 5日 (c) 与7日 (d)00:00 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)

    图  7  2005年8月1—5日500 hPa平均等高线分布 (单位:dagpm, 粗实线:586 dagpm线, 粗箭头线表示麦莎台风6—9日的路径) (a), 8月1日 (b), 3日 (c) 与5日 (d)00:00 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)

    图  7  2005年8月1—5日500 hPa平均等高线分布 (单位:dagpm, 粗实线:586 dagpm线, 粗箭头线表示麦莎台风6—9日的路径) (a), 8月1日 (b), 3日 (c) 与5日 (d)00:00 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1)

    图  8  2003年6—8月, 说明同图 1

    图  8  2003年6—8月, 说明同图 1

    图  9  2003年7月21—31日平均200 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm; 浅色阴影区:水平风速≥25 m·s-1, 深色阴影区水平风速≥35 m·s-1) (a), 500 hPa高度场 (单位:dagpm) (b), 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1) (c), 2003年7月10日—8月15日35°~45°N纬度范围平均的200 hPa经向风时间-纬向剖面 (单位:m·s-1; 阴影区:南风区; 实线区:北风区; 虚线:静止Rossby波波列分布) (d)

    图  9  2003年7月21—31日平均200 hPa高度场 (实线, 单位:dagpm; 浅色阴影区:水平风速≥25 m·s-1, 深色阴影区水平风速≥35 m·s-1) (a), 500 hPa高度场 (单位:dagpm) (b), 350 K等熵面上位涡分布 (单位:1 PVU=10-6m2·s-1·K·kg-1) (c), 2003年7月10日—8月15日35°~45°N纬度范围平均的200 hPa经向风时间-纬向剖面 (单位:m·s-1; 阴影区:南风区; 实线区:北风区; 虚线:静止Rossby波波列分布) (d)

    图  10  欧洲中期数值预报中心 (ECMWF) 对2005年夏季西太平洋副高3次变化提前1周的预报与实况对比 (单位:dagpm) ECMWF 6月26日预报7月1日 (提前120 h) 的500 hPa位势高度场 (a) 和实况 (b), ECMWF 7月11日预报7月18日 (提前168 h) 的500 hPa位势高度场 (c) 和实况 (d), ECMWF 8月8日预报8月13日 (提前120 h) 的500 hPa位势高度场 (e) 和实况 (f)

    图  10  欧洲中期数值预报中心 (ECMWF) 对2005年夏季西太平洋副高3次变化提前1周的预报与实况对比 (单位:dagpm) ECMWF 6月26日预报7月1日 (提前120 h) 的500 hPa位势高度场 (a) 和实况 (b), ECMWF 7月11日预报7月18日 (提前168 h) 的500 hPa位势高度场 (c) 和实况 (d), ECMWF 8月8日预报8月13日 (提前120 h) 的500 hPa位势高度场 (e) 和实况 (f)

    图  11  东亚夏季风系统中主要成员的概略图

    图  11  东亚夏季风系统中主要成员的概略图

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出版历程
  • 收稿日期:  2006-04-10
  • 修回日期:  2006-07-18
  • 刊出日期:  2006-10-01

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