Rossby波能传播与EASJ的不同演变模态之间的相关分析

发布时间：2020-07-14 01:54

【摘要】：东亚副热带西风急流(East Asian Subtropical Westerly Jet,后文简称为EASJ)的不同模态演变特征对东亚地区的天气及气候变化特征有重要的研究意义,并且西风急流带上的Rossby波的波能传播特征与西风急流的不同模态之间的演变特征有着紧密的联系。为了研究EASJ不同模态的演变特征及其对Rossby波的波能传播特征,本文通过对不同季节的EASJ的不同模态的演变特征进行研究,以及对西风急流带上的Rossby波能传播特征进行深入分析研究,最后根据EASJ的强度和南北偏移变化特征分析得到与之相对应的不同的Rossby波能传播特征。主要研究结论如下:(1)春季纬向风第一模态表征EASJ强度变化特征,第二模态表征EASJ南北位置偏移变化特征;夏季、秋季和冬季的纬向风第一模态都表征EASJ南北位置偏移变化特征,第二模态表征EASJ强度变化特征。(2)冬季沿着西风急流稳定存在一条高急流波导区,春季急流波导减弱西移,夏季及秋季急流北侧波数迅速减小,急流以及急流南侧波活动强烈。春季200hPa正涡度源区主要集中在贝加尔湖以及中国的西藏地区,负涡度源区主要集中在中国的南部,涡度源的强度随着时间推移而减弱;夏季涡度源大值区主要位于40~0N以北的区域;秋季和冬季涡度源的倾斜带状式分布明显。(3)春季Rossby波能量沿着西风急流向东传播频散,夏季Rossby波作用通量散度呈块状式分布,波作用通量强度大致沿夏季急流轴南北两侧相反分布,秋季Rossby波作用通量辐合带与其急流轴位置一致,冬季Rossby波作用通量和散度为全年最强盛期。(4)春季当EASJ强度异常偏强(弱)时,中国新疆及太平洋对应的正涡度源强度偏弱(强),中国西北及日本的波作用通量辐散强度偏强(弱);夏季当EASJ位置异常偏北(南)时,内蒙古的Rossby波正涡度源强度偏弱(强),蒙古南部及印度东北部的波作用通量辐合强度偏弱(强);秋季当EASJ位置异常偏北(南)时,内蒙古中部及西太平洋的正涡度源强度偏弱(强),中国南部及日本岛北部的波作用通量辐散强度偏弱(强);冬季当EASJ位置异常偏北(南)时,青海、黑龙江东北部及台湾至日本南侧的辐散风偏弱(强)。
【学位授予单位】：成都信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：P433;P442
【图文】：

3.1 EASJ 多年平均气候特征朱乾根等[48]指出急流的定义是指一股强而窄的气流带，并且急流中心的最大风速在对流层的上部必须大于或等于 30m/s，急流中心的长轴就是急流轴。下图 3-1 为北半球 200hPa 春、夏、秋、冬平均纬向风分布图，从图中可以看出：春季和冬季北半球副热带地区稳定存在一个急流带，连通了整个北半球，并且春季急流中心强度略弱于冬季急流中心强度。急流区内均有三个极大值大值中心。其中一个中心位于西半球，大致位于美国的南部，春季急流中心强度达到30m/s，冬季急流中心强度达到 40m/s；两个位于东半球，大致分别位于中国东北部延伸至千岛群岛及黑海附近， 春季急流中心强度达到 40m/s，冬季急流中心极大值达到了 70m/s。夏季副热带地区急流强度最弱，并且东、西半球各有一个急流带，西半球的急流带从美国中部向东延伸至大西洋西北部，东半球的急流带从黑海一直延伸到阿留申群岛南部。秋季急流强度比夏季强，比冬季弱，北半球副热带上空存在一条急流带，从法国西部向东延伸至大西洋西北部，中国东北部的急流中心值大于 40m/s。

成都信息工程大学硕士学位论文下图 3-2 为东亚副热带 1960-2016 年 200hPa 纬向风多年平均图，从图中可以看出： 1960-2016 年春季东亚副热带西风急流轴线平均位于 310N，春季纬向风速大于 30m/s 的西风急流带的纬度范围跨度较大，急流面积较大，急流中心位于 250N-450N 之间，在日本岛附近有一个极大值中心（ 300N-380N ，1160E-1580E），中心风速值达到 45m/s 以上；夏季副热带西风急流位置北移，急流轴大致位于 400N 附近，急流强度明显比春季减弱，急流中心向西，向北移动到了中国新疆地区（400N-440N,800E-1100E），并且位置位于最北，以及最西，强度为全年最弱；秋季副热带西风急流中心位置向东移动，强度逐渐增强，急流面积也增大，急流轴大致位于 350N 附近，急流区中有一个中心风速大于40m/s 的极大值区，大致与急流轴线位置一致，横跨经度范围较大，具体位于（330N-450N，1100E-1700E）；冬季副热带西风急流位置继续向南移动，急流强度达到全年最强，位置最为偏南，沿着急流轴线移动的风速均大于 45m/s，在日本岛南部有一个极大值中心（300N-350N,1300E-1550E），中心风速大于 70m/s。

第 11 页 共 75 页960-2016 年 200hPa 纬向风标准差(单位：m/s)（a.春季 b.夏季 c.秋季 季 EASJ 急流时空演变特征1960- 2016 年春季 200hPa 纬向风距平经标准化后进行 EOF 分四个模态通过了蒙特卡罗显著性检验，下表 3-1 为春季纬向征值，方差贡献率，以及前文提到的由随机序列资料矩阵经 E模拟方差贡献 。由于前两个模态的累计方差贡献率已经达两个方差贡献率最大的模态进行分析。

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本文编号：2754308