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

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1 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 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

2 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）

3 （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。

4 南北变化特征 6月中旬前后，伸展到内陆的副高脊线在18N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。

5 东西变化特征 （1）气候：120E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。

6 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。

7 （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

8 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）

9 1998年副高南落前后急流的垂直结构（at 40N)

10 200hPa急流演变(1998年夏季与多年平均情况的比较）

11 200hPa 急流中心的逐日演变（7.5—7.13, at 40N）

12 200hPa 急流中心的演变（7.15—7.23,at 40N）

13 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

14 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

15 小结 副高南撤前，东亚上空急流中心位置在120E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。

16 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。

17 （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

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19 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。

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21 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）

22 副高南落前后平均角动量倾向分布的比较

23 总 结 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。

24 谢谢！