夏季欧亚大陆波包活动的气候特征及与中国东南部强降水事件的联系

发布时间：2020-06-20 09:14

【摘要】：利用1979-2016年NCEP/NCAR逐月、逐日及气候态再分析资料和中国气象局国家气象信息中心提供的中国2479站逐月及逐日降水资料,采用功率谱、一点滞后相关、波作用通量矢量、信息流等方法,分析了对流层上层斜压波包活动与长江中下游地区及闽赣地区夏季强降水之间的关系,在此基础上,重点探讨了欧亚大陆上空斜压波包的空间结构和气候特征,得到以下结论:(1)梅雨期间,影响长江中下游地区强降水的斜压波包波数集中在5-9波,主导波数为7波,纬向波长约为40-72个经度,波包传播的群速度约为19个经度/天。梅雨期间的高频斜压波动具有明显的下游频散效应。波动起源于黑海,沿西北—东南方向于3-4天后传至长江中下游地区。斜压波包为长江中下游地区强降水的发生提供了必要的能量。波作量通量矢量的分布表明,梅雨期间每天都有来自西风带上游的扰动能量向长江中下游流域传播。而梅雨期间降水与斜压波包之间的信息流关系表明,二者之间存在信息传递。因此,3-4天并源于黑海附近的斜压波包活动是2016年长江中下游梅雨期间异常降水的成因。长江中下游地区上空的波包活动使得该地区的梅雨强降水更加稳定。(2)闽赣地区夏季强降水期间,欧亚大陆的波包波数也在5-9波之间。不同于长江中下游地区的是,影响闽赣地区夏季强降水的波包活动起源于巴尔喀什湖,并向东南方向传至闽赣地区,一次过程持续大概3-4天时间。波作量通量矢量的分布表明,强降水期间每天都有来自西风带上游的扰动能量向闽赣地区传播。而强降水期间降水与斜压波包之间的信息流关系表明,二者之间存在信息传递。因此,传播时间为3-4天并源于巴尔喀什湖附近的斜压波包活动是2006年闽赣地区强降水期间异常降水的成因之一。不同于长江中下游地区的是,闽赣地区上空的斜压波包使得该地区的强降水更加不稳定,使其稳定的是巴尔喀什湖以北地区至西伯利亚地区和其以南至地中海以南地区整片区域的波包活动。(3)北半球的中纬度地区波包的主导波数一般为5波和6波,尤其是6波的年份居多,少数年也呈现于4波和7波。波包多形成于阿尔卑斯山脉以北的欧洲西部,这一区域处在黑海及里海上游,波能量向其下游方向传播。水平方向上,1979-2016的38年间,夏季欧亚上空的斜压波包的主导波数为5-6波。波包的经向宽度可达17个纬度,而纬向方向上可达120个经度。波包振幅随高度增加而加宽,且随高度增加向西北倾斜。波包活跃区主要集中于阿尔卑斯山脉及黑海、里海等地区,存在向东、东北和东南的三条传播路径,且波包向东可传至中国东部及西伯利亚的上扬斯克山脉等地区。夏季Rossby波包纬向传播速度可达32.14m/s,经向传播速度可达6.95m/s。在气候态上,中国南方不同地区夏季降水年际变化与欧亚不同区域斜压波包活动有着不同程度的联系。比如长江中下游地区的降水与咸海东北至巴尔喀什湖以西的波包活动有关,而闽赣地区的降水则与挪威海至乌拉尔山以东和天山至渤海以及贝加尔湖至外兴安岭的波包活动有关。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P426.6
【图文】：

降水异常,单位,月平均,阴影

３．３．１环流逡逑为分析２０１６年梅雨降水成因，分别给出６月１９日一７月７日８５０ｈＰａ、５００ｈＰａ和逡逑３００ｈＰａ的水平环流和福散风场（图３．２ａ、ｂ、ｃ）。梅雨期间，对流层下层（图３．２ａ）索逡逑马里急流明显，其在向东输送动量和水汽的过程中，与来自中国南海的水汽一起为长江逡逑中下游地区夏季降水提供充足的水汽。而此时８５０ｈＰａ上长江中下游地区存在的明显的逡逑辐合运动则有利于上升运动的形成与维持。逡逑在对流层中层（图３．２ｂ）邋２０１６年副热带高压形势强盛，其控制范围北至黄河流域，逡逑西至云贵地区，在孟加拉湾地区存在气旋式环流，这些使得长江中下游地区甚至华北平逡逑原地区均盛行西南风，与北方来的偏西气流之间构成一个范围宽广的气流汇合区并利于逡逑锋面产生

阴影,青藏高原,辐散环流,辐散风

图邋３．２邋２０１６邋年梅雨期间邋８５０ｈＰａ（ａ）、５００ｈＰａ（ｂ）和邋３００ｈＰａ（ｃ）逡逑的水平无辐散环流（流线）和辐散风场（箭头）（图中阴影表示逡逑散度，单位ｌ（Ｔ６／ｓ，Ｃ和Ａ分别代表气旋和反气旋；图２ａ中白逡逑色阴影表示８５０ｈＰａ上青藏高原所在）逡逑Ｆｉｇ．邋３．２邋Ｔｈｅ邋ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ邋（ｓｔｒｅａｍｌｉｎｅｓ）邋ａｎｄ邋ｄｉｖｅｒｇｅｎｔ邋（ａｒｒｏｗｓ）逡逑ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｗｉｎｄｓ邋ｏｆ邋８５０ｈＰａ邋（ａ），邋５００ｈＰａ邋（ｂ），ａｎｄ邋３００ｈＰａ逡逑（ｃ）邋ｄｕｒｉｎｇ邋Ｍｅｉｙｕ邋ｐｅｒｉｏｄ邋ｏｆ邋２０１６．邋Ｔｈｅ邋ｓｈａｄｅｓ邋ａｒｅ邋ｆｏｒ邋ｄｉｖｅｒｇｅｎｃｅ邋ｉｎ逡逑ｕｎｉｔｓ邋ｏｆ邋１０＇６／ｓ．邋Ｃａｐｉｔａｌ邋Ｃ邋ｉｓ邋ｆｏｒ邋ｔｈｅ邋ｃｙｃｌｏｎｅ邋ｗｈｉｌｅ邋Ａ邋ｆｏｒ邋ａｎｔｉｃｙｃｌｏｎｅ．逡逑Ｔｈｅ邋ｗｈｉｔｅ邋ｓｈａｄｅ邋ｉｎ邋（ａ）邋ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ邋Ｑｉｎｇｈａｉ－Ｔｉｂｅｔａｎ邋ｐｌａｔｅａｕ逡逑１６逡逑

【参考文献】