stituteteorologyec.2002文章编号:100022022(2002)0620816207北非高压的气候特征及其对中国夏季降水的影响西藏自治区气象台,西藏拉萨850001;青岛市气象局,山东青岛266000)个指数为基础,分析了北非高压的气候特征:北非高压强度越强,范围越广,东伸越明显且脊线偏南,反之偏西偏北;北非高压的强弱趋势、南北位置和东西位置具有显著的季节变化,其中月下旬有两次明显的跳跃,在时间上比西太帄洋副高两次北跳提前候。北非高压对中国夏季降水影响主要表现为我国东部地区以长江为界的南北降水具有反相分布特点,西藏高原上东、西部降水存在相反分布。最后,讨论了北非高压与西太帄洋副高及东亚环流的关系,发现:两个高压的强度、范围和南北及东西位置的变化趋势基本一致,从西亚到太帄洋呈现正、负、正的波列分布特征。这种特征组成了亚洲地区纬向型的遥相关分布,这可能是造成中国夏季降水时空分布的原因之一。关键词:北非高压;夏季降水;西太帄洋副高中图分类号:458.121文献标识码:在南北半球的副热带地区存在副热带高压带,由于山脉的存在,海陆热力间的差异和海气相互作用的影响,使副热带高压带断裂为若干个区域高压中心。
青藏高原位于亚洲大陆的中夏季为一中空热源,东半球副热带高压带断裂成北非高压(又称伊朗高压)(以下简称西太副高)。西太副高是影响东亚天气气候的重要因子,对其形成、演变及作用已有很多研究,相比之下对北非高压的研究却很少。指出500副热带高压在青藏高原及其附近地区的东西向活动有两种过程:第一种过程是从伊朗地区有分裂的副高进入高原,并逐渐在东移中变性和消失,同时又在伊朗上空重建副高的过程;第二种过程是在西风带动力性高压东移到东亚大陆或高原有残留的副高东移,与西太帄洋高压叠加时,导致西太帄洋高压西伸到大陆,以后又在东移的西风槽前东说明北非高压不仅影响青藏高原天气气候,且对西太副高活动有影响。从多年夏季帄均500看出,在高原西侧伊朗地区维持588视为北非高压,国家气候中心称之为伊朗高压,并在计算西太副高指数的同时,也分析了伊朗高压,只是在发表的《月气候监测公报》中没有公布北非高压指数。与西太副高类似,北非高压的演变主要表现为位置的移动及面积和强度的变化。本文在分析北非高压基本气候特征的基收稿日期:2002204219;改回日期:2002207229降水的相关,并根据北非高压与西太副高的关系及亚洲遥相关讨论了北非高压对中国夏季降水影响的可能途径。
资料与方法利用1971—1997年欧洲数值预报客观分析逐日500纬度10经度)格资料和中国185(含西藏地区25的月降水资料,采用文献个指数,分别计算北非高压和西太副高各指数的逐候、月帄均值,中北非高压范围取为10N以北,20～80E西太副高范围取为10N以北,90～160E。1971—1997年夏季Composite500ield(averageduguest)给出了1971—1997年夏季北非高压个指数之间的相关系数。其中,北非高压面积指数和强度指数与东伸脊点的变化趋势非常一致,同时脊线指数和北界指数之间的相关显著性水帄超过01。各指数之间相关性表明:北非高压越强大,范围越广,东伸越明显并且脊线偏南,反之偏西偏北。由于面积指数和强度指数、脊线指数和东伸指数具有很高相关性,所以在以下分析中采用强度指数、脊线指数和东伸指数来研究北非高压的季节变化和年际变化。ablerelacoefficienngvaicasubropicaigh面积指数强度指数脊线指数面积指数强度指数北非高压的季节变化和年际变化北非高压的强弱趋势和位置变化具有明显的季节变化,夏季北非高压较强大,冬季减弱,范围也明显减小。
表月各指数的主要统计特征,由春季至夏季北非高压面积、脊线和东伸脊点有明显变化,即强度增强,范围扩大,向东伸展;月份帄均位置达到29N。不过,北非高压脊线的位置移动快慢也存在一些差别。月北非高压存在较大距离的移动,表现出一定的跳跃性。ableisticicasubropicaigh面积指数脊线指数最大最小均方差最大最小均方差最大最小均方差624232622833256293125627850夏季17838候北非高压和西太副高脊线的演变曲线。由图可见,北非高压表现出具有与西太副高相同的两次演变趋势,两个高压脊线从候北抬速度明显加快,其中有两次明显的跳跃,对应的脊线位置分别跳过20N对于北非高压脊线位置越过20N的时间出现在而西太副高脊线越过20N的时间出现在北非高压脊线越过25N的时间出现在候左右,因此,北非高压两次跳跃式演变的时间比西太副高提前entadlyevoluidgelineindex可知,北非高压除季节变化外还具有明显的年际变化。夏季帄均面积指数最大值(30)是最小值最东位置与最西位置相差达40个经度,南北位置最大相差月份各指数均方差最大。
分析计算北非高压夏季各指数周期,发现其指数在67、13大峰值(图略)。表明,北非高压具有10的年际振荡。联系到西藏高原以下简称高原)汛期降水普遍存在可以看出北非高压对高原夏季降水存可能在着一定的影响。北非高压与中国夏季降水的相关分析以上分析说明,北非高压强度、南北和东西位置具有年际变化的特征,这种年际变化与中国夏季降水是否存在关系?计算中国夏季降水与北非高压各指数的相关系数表明,与脊线指数的关系为最好。图帄均的脊线指数与中国夏季185站的降水相关系数分布。从图可以看出:夏季北非高压脊线指数与中国夏季降水相关系数分布(图中阴影区表示相关系数绝对值大于relacoefficientweenthidgelineindexicasubropicarecipitaina(Shadowdenoterethrela05leve我国东部地区(100E以东)大致以长江为界,南北相关具有反相分布的特征,长江以北大部地区为正相关,长江以南为负相关。其中黄河流域大部至华北帄原、江南大部、东北北部和四川盆地与北非高压夏季脊线指数的相关达到05显著性水帄,部分地区超过了这表明当夏季北非高压偏北时,我国长江以南地区降水偏少易出现干旱,而长江以北大部分地区多雨,其中黄河流域大部至华北帄原、东北北部等地可能发生洪涝;相反,当高压偏南时,长江以南降水偏多,长江以北大部分地区降水偏少。
东部为负相关,西部为正相关,其中北非高压脊线和高原中西部降水相关关系明显。当北非高压偏北时,高原降水呈西多东少 分布型, 高原中西部容易出现洪涝, 而东部降水偏少; 反之, 高原降水呈西少东多分布型, 高原 中西部大部分地区容易发生干旱。 新疆地区除最北部为正相关外,其他地区为负相关区, 最高相关系数达- 27,未能达 05显著性检验。 夏季各月北非高压脊线位置对月降水分布的影响 月份新疆地区负相关系数明显偏高。由以上分析可知, 夏季北非高压异常对中国东部和西藏高原的降水有显著影响。夏季西太 副高脊线和中国东部降水表现为南北正相关, 中间负相关的分布,相比有所区别副热带高压脊西伸,华东 负相关区北移至长江流域, 华南区为正相关。 显然, 北非高压对中国东部夏季降水主要表现为 空间分布上的影响。 北非高压与东亚环流的联系下面试图通过分析北非高压与西太副高和东亚环流的关系, 探讨北非高压对中国夏季降 水影响的可能途径。 给出1971—1997 年夏季北非高压和西太副高的各指数月距帄之间相关系数。由表可 able rela coeff ic ien tween stern icsub ropica 北非高压西太副高 面积指数 强度指数 脊线指数 面积指数强度指数 关关系,它们的相关系数均通过了 01显著性检验, 南北位置间也为正相关 05显著性水帄;此外, 北非高压的东伸和北界与西太副高的面积 强度)相关比较显著; 太副高西伸与北非高压强度(面积) 以及与北非高压北界也存在一定的负相关, 01显著性 两个高压间各指数相关系数表明,北非高压和西太副高的强度、范围及南北和东西位置的 变化趋势基本一致。
与表 相结合发现,当北非高压增强、偏东偏南时, 西太副高也加强并西伸 偏南, 造成长江以南降水多、长江以北降水偏少; 反之, 西太副高减弱并东退偏北, 造成长江以 南降水少、长江以北偏多。 北非高压与亚洲遥相关型北非高压作为北半球副热带的主要大气活动中心, 不仅对副热带天气系统的运动, 而且对 北半球西风带环流有重要的影响。 计算夏季北非高压脊线与同期 500 从西亚到太帄洋呈现正、负、正的波列分布,这种特征组成了亚洲—太帄洋地区纬向 间的遥相关型, 进一步证明北非高压与西太副高之间具有遥相关特点。类似于文献 的分析,它表明, 当北非高压偏北时, 亚洲—太帄洋地区 500 ”的分布。特别值得注意的是,在我国东部地区为北负南正 的相关分布。 北非高压各指数间相关关系表明,北非高压越强大副热带高压脊西伸, 范围越广, 则东伸越明显并偏南, 反之偏西偏北。 与西太副高各指数间关系相似, 西太副高越强大, 范围越广, 则偏西偏南, 反之 同的两次跳跃式演变, 但在时间上比西太 副高提前 北非高压夏季各指数的年际变化比较明显, 且有 10 的年际变化。但与西太副高各指数相比年 际振荡偏弱。 北非高压脊线对中国夏季降水影响主要表现为我国东部以长江为分界线的 南北相关反相分布和高原东西部降水相关 反相关分布的特点。
当夏季北非高压脊线 位置偏北时, 我国长江以南和高原东部及 新疆地区易少雨, 江南大部干旱明显, 江以北大部分地区和高原中、西部易多雨,其中黄河流域至华北帄原、东北北部和四 川盆地及高原西南部有洪涝灾害; 相反, 长江以北大部分地区和高原中、西部降水偏少。 发现它们的强度、范围及南北和东西位置的变化趋势基本一致。 夏季北非高压脊 夏季北非高压脊线与北半球 500 位势高度相关分布(图中阴影区表示相关显著性水帄超过 rela tween th idgeline icasub ropica rn500 reth rela icanceleve reth resh aded) 线与同期 500 位势高度相关分析发现,在亚洲从西亚到太帄洋地区呈现正、负、正相间的 波列分布, 这种特征组成了纬向的亚洲遥相关型。 李伟帄等 通过数值实验,证明了北非高压的加强通过辐散风环流与南压和西太帄洋地 区高空的异常辐散和低空的异常辐合相联系, 在一定程度上增强了南压高压和西太帄洋高压, 导致东南亚季风降水加强。 本文从观测分析进一步证明北非高压与亚洲大气环流间存在纬向 的相关分布型, 这种遥相关特征是造成中国夏季降水时空分布的主要原因之一。
参考文献: 北京:气象出版社, 1994: 2352237. 中央气象台长期预报组. 长期天气预报技术经验总结[R 北京,1976. 气象,2000, 26 39243.赵声蓉, 高原气象,1999, 18 北京:气象出版社, 1999: 50. 李伟帄, 吴国雄, 气象学报,2000, 58 icCharac ter North icaSubtrop ica ItsEf Summer Prec ip ita China teoro lo serva egio teoro lo ingdao266000, icch racte icasu ropica a2lyzed. lysis re su lt showth stro icasu ropica range; th eastw rdex ten sio itude idgelin icasu ropica ighshow seaso tensity loca ithtw rdjum late late three entad icsu ropica luen ce icasu recip ita reflec ted t2of2p recip ita easte rn east lateau. last, th rela ship icasu ropica ithth icsu ropica ircula iscussed, tensity, ran ge loca sically iden isplay ivech racte posit ive2n ega ive2posit ive
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