南亚高压位置的年际变异特征及其与亚洲夏季风的联系

发布时间：2016-11-04 08:49

  本文关键词：南亚高压位置的年际变异特征及其与亚洲夏季风的联系，由笔耕文化传播整理发布。

《中国气象科学研究院》 2015年

南亚高压位置的年际变异特征及其与亚洲夏季风的联系

魏维  

【摘要】：南亚高压是出现在北半球夏季,位于对流层高层、平流层低层最大最稳定的反气旋环流系统,是印度和东亚夏季风系统共有的高层成员,与亚洲各环流系统之间密切联系。本文基于逐月的ERA-40再分析资料,逐月降水观测资料,通过统计分析和动力诊断,并利用数值模式,系统分析了年际时间尺度上南亚高压的变化特征及变化机制,并研究了南亚高压在印度夏季风、东亚夏季风、中纬度西风急流以及西太平洋副热带高压(简称：西太副高)之间相互联系中的作用。重点讨论了南亚高压与印度和东亚夏季风之间相互作用的物理机制。本研究得到的主要结论如下：在年际时间尺度上,南亚高压具有显著的经向和纬向变化,两者之间存在明显的负相关关系,即南亚高压偏东(西)时伴随着向南(北)偏移。并且EOF分析的结果也表明了这种变化特征,因此提出了西北-东南向变化是南亚高压位置变化的主要模态。南亚高压的东西偏向与印度夏季风以及中国夏季降水具有密切联系。当南亚高压偏东时,印度夏季风偏弱,中国东部江淮地区降水偏多,华南和华北地区降水偏少。通过热源分析和动力诊断,发现印度季风区降水异常所造成的潜热释放异常是南亚高压东西偏向的重要原因。当印度夏季风偏弱、降水偏少时,印度半岛北部地区凝结潜热释放减少,为异常冷源。异常冷源在其西北和东北侧的对流层高层分别激发异常气旋和反异常气旋,使南亚高压位置偏东,中心位于青藏高原上空。此时,青藏高原东部至中国东部对流层上层为异常气旋。与该异常环流相对应的垂直运动异常进一步影响中国夏季降水。因此提出了南亚高压在印度夏季风影响东亚夏季风的过程中起了重要作用,是印度夏季风影响东亚夏季风的一个重要“桥梁”。进一步的研究发现,南亚高压的西北-东南向异常移动与印度夏季风以及中国夏季降水的关系,比单独考虑经向或纬向变化时有明显提高,说明南亚高压的西北-东南向变化能更好地反映南亚高压与印度季风和中国东部夏季降水之间的关系。诊断分析的结果表明,当南亚高压偏东南时,印度夏季风降水偏少,江淮地区降水偏多；当南亚高压偏西北时,降水异常相反。数值试验的结果表明,印度夏季风降水凝结潜热主要引起南亚高压的东西偏向,进而引起江淮地区的降水异常。而江淮地区的降水偏多导致凝结潜热释放增强,并在中国东部上空对流层上层激发一个位置偏南的异常反气旋,对南亚高压产生反馈作用,使其产生西北一东南向变化。因此提出了印度季风和东亚季风的共同作用,是导致南亚高压西北-东南向变化的重要原因。研究还表明,印度夏季风和南亚高压在亚洲西风急流变异中也起到重要的作用,并由此影响中纬度西风急流区域降水的变化。印度季风偏弱造成南亚高压和西风急流的东南偏移,并增强西风急流带上东部地区的高空辐合和西部地区的高空辐散,有利于中纬度西风急流区域西部的中亚区域降水偏多,东部季风区降水偏少。与南亚高压东南偏移相联系的西风急流区上的环流异常,在西部中亚地区和东部季风区分别产生正异常涡度平流和负异常涡度平流,引起西部中亚地区产生异常上升运动、降水偏多,东部季风区产生异常下沉运动、降水偏少,导致东部季风区和西部中亚区域降水的东西反相变化。在夏季平均200 hPa涡度场上发现,在南亚高压和西风急流之间存在两个负涡度中心,其中东部的负涡度中心位于青藏高原上空。与南亚高压以及西风急流的变化特征相似,东部负涡度中心具有显著的西北-东南向变化特征,能代表南亚高压和西风急流一致的西北-东南向移动。从环流场的异常分布发现,当南亚高压与东部西风急流向东南移动时,200 hPa上中国东部上空为显著的异常反气旋。在中层500 hPa上,异常反气旋位于华南至南海北部上空,导致西太副高向西伸展。通过涡度方程诊断发现,异常下沉运动引起的平均负涡度的向下输送是500 hPa上负涡度异常形成的主要原因。即南亚高压向东南偏移时,高层异常反气旋的东南部存在强烈的辐合,导致强烈的下沉运动。异常下沉运动引起的平均负涡度的向下输送,在中层500hPa形成异常反气旋,导致西太副高向西伸展。数值试验的结果也证明,南亚高压向东南伸展,在高层产生异常反气旋的同时,会在中国东部上空500 hPa激发出异常反气旋,导致西太副高的西伸。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国气象科学研究院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P424;P425.42
【目录】：

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