初夏孟加拉湾风暴与前期印度洋海温的关系研究
发布时间：2022-01-19 05:37
利用美国联合台风警报中心JTWC发布的自1972年以来的北印度洋风暴数据,美国国家环境预测中心和国家大气研究中心NCEP/NCAR逐月再分析资料和日本气象厅JMA月平均海表面温度SST资料,分析了初夏4、5月孟加拉湾风暴活动与前期印度洋海温的关系。结果表明:4、5月孟加拉湾TS活动与前期1—3月澳大利亚以西海域海温呈显著的负相关,即冬末春初海温偏高时,4、5月孟加拉湾（简称孟湾,下同）TS爆发偏少、爆发时间偏晚或者不发生;而关键区海温偏低时,如果30°S以北的印度洋海温稍偏冷（暖）,而西南印度洋和东南印度洋海温则稍偏暖（冷）,则初夏孟湾TS不爆发（多发、早发）。进一步分析显示由东南印度洋海温偏高（低）,引起的局地环流变化导致了马斯克林高压偏弱（强）,从而引起东半球越赤道气流偏弱（强）,是初夏孟湾TS爆发晚（早）、不（多）发生的可能的主要原因。而且,当索马里越赤道气流和新几内亚越赤道气流存在弱的反位相协同变化时,对孟湾TS有较好的指示意义。
【文章来源】：大气科学学报. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
4、5月孟湾TS生成个数与前1年春季(a)、夏季(b)、秋季(c)和前期冬季(d)海温的相关系数分布
图4 1—3月关键区海温正(a、c)、负(b、d)异常年沿(40°～50°E;a、b)和(100°～110°E;c、d)平均经圈环流距平进一步分析孟湾地区85°～95°E在4—5月的平均经圈环流距平后发现,当关键区海温异常偏高时,后期初夏4—5月,在孟湾地区20°N附近的对流层中层为异常的气流辐散中心,孟湾地区为异常的下沉气流控制,近地层在0°～15°N之间是异常的北风距平,南风偏弱,不利于孟湾TS的发生发展(图5a)。相反,当关键区海温偏低时,孟湾附近20°N的对流层中层为异常的气流辐合中心,对流层中低层为异常的上升气流区,近地层在10°～20°N之间是异常的南风距平,对TS的发生发展十分有利(图5b)。
前人研究指出,春季南印度洋海温的异常,通过改变南半球中高纬度的环流变化,来影响越赤道气流的水汽输送,进而对后期我国的夏季降水产生影响(范可,2006;杨明珠和丁一汇,2007;徐志清和范可,2012)。马斯克林高压(下文统一简称为马高),是位于南印度洋上空对流层底层的一个永久性副热带高压系统,受南印度洋海温变化的影响十分显著(徐海明和周备,2017),是联系南印度洋海温变化与北半球大气环流和气候异常的重要环流系统(薛峰等,2003;卢震宇,2014)。为探讨可能的物理机制,首先从关键区海温正、负异常年马高的活动特征为切入点来展开。850 hPa是马高活动的特征层(崔锦等,2008),分析了关键区海温正、负异常年850 hPa高度场与风场的合成,可以看到马高呈现出明显不同的变化特征(图2)。关键区海温正异常时(图2a),马高较常年偏弱近5 hPa,位于澳大利亚南部的绕南极低压带较常年填塞、减弱;从风场来看,在赤道南印度洋为异常的气旋式环流距平,而在澳大利亚南部和东北部为明显的反气旋式环流距平,使得马高和绕极地低压带减弱,澳大利亚高压偏强,在赤道印度洋区域异常的西风距平,抑制了对流发展。相反,当关键区海温负异常时(图2b),马高较常年偏强近5 hPa,绕南极低压带较常年加深、加强;从风场来看,在赤道南印度洋为明显的反气旋式环流距平,而在澳大利亚南部、澳大利亚大陆和孟加拉湾南部区域为明显的气旋式环流距平,使得马高和绕极地低压带加强,澳大利亚高压偏弱,孟加拉湾南部的赤道低压带加强,对南北半球的能量交换十分有利。从马高位置的合成来看(图略),正异常年马高面积较常年偏小,马高北部边界较常年偏南;负异常时,马高面积较常年偏大,马高在北部边缘位置偏北。越赤道气流是南北半球之间能量传递的重要桥梁,是影响南北半球天气气候异常的重要因素之一(李崇银和吴静波,2002;范倩莹等,2018;张萌萌等,2019)。据前人的研究,东半球越赤道气流大致有5个通道,它们分别是位于40°～50°E附近的索马里越赤道气流,80°～90°E附近的孟加拉越赤道气流,100°～110°E附近的南海越赤道气流,120°～130°E附近的菲律宾越赤道气流和145°～150°E附近的新几内亚越赤道气流(汪卫平和杨修群,2008)。从越赤道气流的逐候变化来看,在关键区海温偏高年(图3a),1—3月索马里、孟加拉越赤道气流阶段性变化明显,但总体较常年偏弱;南海越赤道气流较常年偏强;菲律宾和新几内亚越赤道气流由弱变强;从数值来看,索马里、孟加拉越赤道气流在1月第4侯前后北风达到最强,均在4 m/s以上,菲律宾和新几内亚越赤道气流的北风则相对较弱,保持在2 m/s左右。这种冬季在赤道西印度洋为异常的北风距平,东部为南风距平的风场分布,有利于赤道印度洋区域的低压带填塞,不利于南北半球的能量经圈交换。特别地,进入3月的第4候起至4月第2候左右,索马里、孟加拉、南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流均较常年偏弱,偏南气流大致要进入5月初才开始建立;其中南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流偏弱的趋势一直延续至5月以后。相反,在关键区海温偏低年(图3b),1—3月索马里、孟加拉越赤道气流总体较常年偏强;南海、菲律宾和新几内亚越赤道气流总体较常年偏弱;从数值来看,索马里、孟加拉越赤道气流在1月北风达到最强,在3～4 m/s之间,进入2月,菲律宾和新几内亚越赤道气流的北风则相对较强,保持在3 m/s左右。这种冬季在赤道西印度洋为异常的南风距平,东部为北风距平的风场形势,有利于赤道印度洋区域的低压带发展,对南北半球的能量经圈交换十分有利。特别地,在3月第1候至第6候,索马里、孟加拉、南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流均较常年偏强,南风分量在5月以前就已建立;其中南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流在进入5月以后较常年偏强。总的看来,在关键区海温异常偏高(低)的年份里,前期冬季至春末,索马里、孟加拉越赤道气流整体偏弱(强),对南北半球的能量交换不利(有利)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南方涛动年际变化与夏季亚澳季风环流及海洋性大陆区域气候异常的联系[J]. 张萌萌,管兆勇,张奔奔. 大气科学学报. 2019(01)
[2]ENSO与西北太平洋强TC相关关系年代际变化研究[J]. 陶丽,蓝玉峰,孔承承. 大气科学学报. 2018(05)
[3]夏季南海低空越赤道气流变化与亚澳季风区降水异常的联系[J]. 范倩莹,李忠贤,王健治. 大气科学学报. 2018(05)
[4]孟加拉湾气旋风暴研究回顾[J]. 吕爱民. 海洋气象学报. 2017(02)
[5]不同年代际背景下南半球冬季马斯克林高压影响因子的比较[J]. 徐海明,周备. 大气科学学报. 2017(02)
[6]亚洲夏季风爆发前后西北太平洋和孟加拉湾热带气旋活动统计特征[J]. 任素玲,刘屹岷,吴国雄. 气象学报. 2016(06)
[7]索马里和澳大利亚越赤道气流的协同变化与我国夏季降水型[J]. 李琛,李双林. 科学通报. 2016(13)
[8]夏季热带北大西洋海温异常对西北太平洋热带气旋生成的影响[J]. 霍利微,郭品文,张福颖. 大气科学学报. 2016(01)
[9]孟加拉湾风暴对高原地区降水的影响[J]. 段旭,段玮. 高原气象. 2015(01)
[10]东风急流对孟加拉湾热带气旋Nargis初始涡旋形成的影响[J]. 王子谦,段安民,李聪. 大气科学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]马斯克林高压、澳大利亚高压的气候特征及其与西太平洋副热带高压及中国夏季降水的关系[D]. 卢震宇.兰州大学 2014
本文编号：3596305
【文章来源】：大气科学学报. 2020,43(02)北大核心CSCD
【文章页数】：12 页
【部分图文】：
4、5月孟湾TS生成个数与前1年春季(a)、夏季(b)、秋季(c)和前期冬季(d)海温的相关系数分布
图4 1—3月关键区海温正(a、c)、负(b、d)异常年沿(40°～50°E;a、b)和(100°～110°E;c、d)平均经圈环流距平进一步分析孟湾地区85°～95°E在4—5月的平均经圈环流距平后发现,当关键区海温异常偏高时,后期初夏4—5月,在孟湾地区20°N附近的对流层中层为异常的气流辐散中心,孟湾地区为异常的下沉气流控制,近地层在0°～15°N之间是异常的北风距平,南风偏弱,不利于孟湾TS的发生发展(图5a)。相反,当关键区海温偏低时,孟湾附近20°N的对流层中层为异常的气流辐合中心,对流层中低层为异常的上升气流区,近地层在10°～20°N之间是异常的南风距平,对TS的发生发展十分有利(图5b)。
前人研究指出,春季南印度洋海温的异常,通过改变南半球中高纬度的环流变化,来影响越赤道气流的水汽输送,进而对后期我国的夏季降水产生影响(范可,2006;杨明珠和丁一汇,2007;徐志清和范可,2012)。马斯克林高压(下文统一简称为马高),是位于南印度洋上空对流层底层的一个永久性副热带高压系统,受南印度洋海温变化的影响十分显著(徐海明和周备,2017),是联系南印度洋海温变化与北半球大气环流和气候异常的重要环流系统(薛峰等,2003;卢震宇,2014)。为探讨可能的物理机制,首先从关键区海温正、负异常年马高的活动特征为切入点来展开。850 hPa是马高活动的特征层(崔锦等,2008),分析了关键区海温正、负异常年850 hPa高度场与风场的合成,可以看到马高呈现出明显不同的变化特征(图2)。关键区海温正异常时(图2a),马高较常年偏弱近5 hPa,位于澳大利亚南部的绕南极低压带较常年填塞、减弱;从风场来看,在赤道南印度洋为异常的气旋式环流距平,而在澳大利亚南部和东北部为明显的反气旋式环流距平,使得马高和绕极地低压带减弱,澳大利亚高压偏强,在赤道印度洋区域异常的西风距平,抑制了对流发展。相反,当关键区海温负异常时(图2b),马高较常年偏强近5 hPa,绕南极低压带较常年加深、加强;从风场来看,在赤道南印度洋为明显的反气旋式环流距平,而在澳大利亚南部、澳大利亚大陆和孟加拉湾南部区域为明显的气旋式环流距平,使得马高和绕极地低压带加强,澳大利亚高压偏弱,孟加拉湾南部的赤道低压带加强,对南北半球的能量交换十分有利。从马高位置的合成来看(图略),正异常年马高面积较常年偏小,马高北部边界较常年偏南;负异常时,马高面积较常年偏大,马高在北部边缘位置偏北。越赤道气流是南北半球之间能量传递的重要桥梁,是影响南北半球天气气候异常的重要因素之一(李崇银和吴静波,2002;范倩莹等,2018;张萌萌等,2019)。据前人的研究,东半球越赤道气流大致有5个通道,它们分别是位于40°～50°E附近的索马里越赤道气流,80°～90°E附近的孟加拉越赤道气流,100°～110°E附近的南海越赤道气流,120°～130°E附近的菲律宾越赤道气流和145°～150°E附近的新几内亚越赤道气流(汪卫平和杨修群,2008)。从越赤道气流的逐候变化来看,在关键区海温偏高年(图3a),1—3月索马里、孟加拉越赤道气流阶段性变化明显,但总体较常年偏弱;南海越赤道气流较常年偏强;菲律宾和新几内亚越赤道气流由弱变强;从数值来看,索马里、孟加拉越赤道气流在1月第4侯前后北风达到最强,均在4 m/s以上,菲律宾和新几内亚越赤道气流的北风则相对较弱,保持在2 m/s左右。这种冬季在赤道西印度洋为异常的北风距平,东部为南风距平的风场分布,有利于赤道印度洋区域的低压带填塞,不利于南北半球的能量经圈交换。特别地,进入3月的第4候起至4月第2候左右,索马里、孟加拉、南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流均较常年偏弱,偏南气流大致要进入5月初才开始建立;其中南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流偏弱的趋势一直延续至5月以后。相反,在关键区海温偏低年(图3b),1—3月索马里、孟加拉越赤道气流总体较常年偏强;南海、菲律宾和新几内亚越赤道气流总体较常年偏弱;从数值来看,索马里、孟加拉越赤道气流在1月北风达到最强,在3～4 m/s之间,进入2月,菲律宾和新几内亚越赤道气流的北风则相对较强,保持在3 m/s左右。这种冬季在赤道西印度洋为异常的南风距平,东部为北风距平的风场形势,有利于赤道印度洋区域的低压带发展,对南北半球的能量经圈交换十分有利。特别地,在3月第1候至第6候,索马里、孟加拉、南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流均较常年偏强,南风分量在5月以前就已建立;其中南海、菲律宾及新几内亚越赤道气流在进入5月以后较常年偏强。总的看来,在关键区海温异常偏高(低)的年份里,前期冬季至春末,索马里、孟加拉越赤道气流整体偏弱(强),对南北半球的能量交换不利(有利)。
【参考文献】：
期刊论文
[1]南方涛动年际变化与夏季亚澳季风环流及海洋性大陆区域气候异常的联系[J]. 张萌萌,管兆勇,张奔奔. 大气科学学报. 2019(01)
[2]ENSO与西北太平洋强TC相关关系年代际变化研究[J]. 陶丽,蓝玉峰,孔承承. 大气科学学报. 2018(05)
[3]夏季南海低空越赤道气流变化与亚澳季风区降水异常的联系[J]. 范倩莹,李忠贤,王健治. 大气科学学报. 2018(05)
[4]孟加拉湾气旋风暴研究回顾[J]. 吕爱民. 海洋气象学报. 2017(02)
[5]不同年代际背景下南半球冬季马斯克林高压影响因子的比较[J]. 徐海明,周备. 大气科学学报. 2017(02)
[6]亚洲夏季风爆发前后西北太平洋和孟加拉湾热带气旋活动统计特征[J]. 任素玲,刘屹岷,吴国雄. 气象学报. 2016(06)
[7]索马里和澳大利亚越赤道气流的协同变化与我国夏季降水型[J]. 李琛,李双林. 科学通报. 2016(13)
[8]夏季热带北大西洋海温异常对西北太平洋热带气旋生成的影响[J]. 霍利微,郭品文,张福颖. 大气科学学报. 2016(01)
[9]孟加拉湾风暴对高原地区降水的影响[J]. 段旭,段玮. 高原气象. 2015(01)
[10]东风急流对孟加拉湾热带气旋Nargis初始涡旋形成的影响[J]. 王子谦,段安民,李聪. 大气科学学报. 2015(01)
硕士论文
[1]马斯克林高压、澳大利亚高压的气候特征及其与西太平洋副热带高压及中国夏季降水的关系[D]. 卢震宇.兰州大学 2014
本文编号：3596305
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/haiyang/3596305.html
