1998年夏季 西太平洋副热带高压中短期 变异的特征和机理研究 国家重点基础理论项目973 01-01课题 1998年夏季 西太平洋副热带高压中短期 变异的特征和机理研究 庄世宇[1] 赵声蓉 姚明明[2] 此报告为课题中期评估材料 [1]中国气象科学研究院数值预报研究中心 [2]国家气象中心数控室
目标、着眼点、思路 研究1998年夏季大暴雨的大尺度环流特征之一：西太平洋副热带高压异常变化 着眼点： （1）副高异常特征分析； （2）7月中旬副高突然南撤原因探讨； （3）副高南撤后持续偏南维持现象讨论。 分析思路： 大气环流自身调整（动力作用）、季风区热源异常（热力作用）
（一）1998夏季副高变异特征分析 分析资料来源：NCEP1979-1998夏季（6，7，8）逐日reanalysis资料。 分析方法：考察588特征线和副高脊线的演变 分析内容：（1）南北变化特征；（2）东西变化特征；（3）强度变化特征。
南北变化特征 6月中旬前后，伸展到内陆的副高脊线在18N左右湖南、江西、安徽和福建等地暴雨和大暴雨 副高南落过程始于副高带东部，逐渐西传。
东西变化特征 （1）气候：120E以东。 （2）1998有几次明显的西伸过程： 在长江流域一带（30N),6月下旬至7月中旬，副高一伸展到120E以西。
小结 与多年平均情况比较， 1998年副高 南北进退出现了显著的异常（7月中旬突然南撤，南撤后偏南持续维持）； 西伸过程增多； 总体偏强。
（二）副热带急流异常对副高变异的影响分析 1998副热带西风急流异常分析； 西风急流异常对副高变异的可能影响分析： 环流调整作用 数值试验
副高南撤后 副高南撤前 副高与急流的配置关系（南撤前后比较；1998年与多年平均比较）
1998年副高南落前后急流的垂直结构（at 40N)
200hPa急流演变(1998年夏季与多年平均情况的比较）
200hPa 急流中心的逐日演变（7.5—7.13, at 40N）
200hPa 急流中心的演变（7.15—7.23,at 40N）
立论基础： （1）急流附近强烈的水平风切变和垂直风切变动力不稳定导致扰动发展 （2）副热带西风急流南北位置少变，东西位置和强度时有变化，这一变化对扰动的分布和强度起制约作用 （3）急流入口区和出口区的次级环流的作用
关于急流出口区和入口区的动力作用 急流北侧产生高空辐合 急流南侧产生高空辐散 急流入口区 下沉运动 上升运动 急流出口区正相反 位能向动能转换
小结 副高南撤前，东亚上空急流中心位置在120E左右，东南地区位于急流入口区南端辐合上升运动，不利于副高继续北抬西伸；急流出口区北侧强上升运动及不稳定扰动日本以东偏北的洋面上低压槽加深南扩，将大陆副高于大洋副高隔断。 副高南撤后，急流中心退至青藏高原东部（90E)附近，急流出口区在120E 。急流位置稳定维持多日，强度减弱，这些都有利于南撤后的副高偏东南维持较长时间。
模式积分24小时后，我国长江流域及江南地区为负距平东亚急流的减弱不利于副高北抬西伸。 数值试验 T106L19 涡源强迫=〉急流中心强度减弱 积分结果与控制试验结果之差 模式积分24小时后，我国长江流域及江南地区为负距平东亚急流的减弱不利于副高北抬西伸。
（三）热带季风区热源异常对副高变异的影响 思路： 气候：1998亚洲夏季风活动偏弱，热带ITCZ偏弱偏南季风区非绝热加热在整个夏季偏弱 中短期：但不同时段加热有强有弱对中高纬环流中短期变化有影响。 方法： 计算1998年夏季季风区视热源和水汽汇，分析其演变；500hPa高度与热源的SVD分析
亚洲季风区水汽汇从7月中旬开始明显减弱，一直持续到7月中旬。（热源具有与水汽汇相同的变化（图略），表明热源异常主要是由于潜热加热变化引起的。） 亚洲季风区热源减弱正好对应西太平洋副高异常偏南的时段。
7月上中旬，热带地区上升运动和富热带地区下沉运动较强。这一阶段，热带加热活跃，经圈环流的垂直输送导致副热带高压加强北抬。 热带非绝热加热对副高变异的作用分析 ==〉垂直输送的作用： 7月上中旬，热带地区上升运动和富热带地区下沉运动较强。这一阶段，热带加热活跃，经圈环流的垂直输送导致副热带高压加强北抬。 7月中下旬，随着热带加热的减弱，经圈环流明显减弱，副热带地区的下沉支不仅减弱而且南退，这一结果有利于副高南撤或偏南维持。 另外，7月中下旬热带加热的减弱及伴随的经圈环流减弱，还会导致中纬度角动量减弱使西风减速，东亚急流减弱东移。 副高南落前后经圈环流的比较 （质量流函数单位：108kg/s）
副高南落前后平均角动量倾向分布的比较
总 结 1. 1998年夏季西太平洋副热带高压出现变异，主要表现为在7月中旬突然南撤东退，导致长江流域发生“二度梅”现象。副高南撤始于中太平洋副高主体区，然后往西扩展，直至我国大陆副高消失。 2. 副高南撤前，位于青藏高原上空的高空急流有明显东移并减弱的过程，当急流中心位于120E左右时，其动力作用可能是副高南撤的重要原因之一。通过诊断和数值试验分析了这一现象。 3. 诊断分析表明，亚洲季风区、尤其是南海季风区的非绝热加热活动减弱，并使角动量的垂直输送和涡动输送减弱，从而有利于副高南撤并偏南维持。
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