东亚副热带西风急流特征参数表征方法研究

【摘要】：客观定量表征东亚副热带西风急流是目前科研和业务领域迫切需要解决的问题。本文利用1960—2009年NCEP/NCAR逐日再分析和中国714个基准站20时(北京时)观测资料,归纳总结了以往的东亚副热带西风急流客观定量表征方法,基于对各种方法的性能分析结果,结合东亚副热带急流特征及其对我国天气的影响,研究了东亚副热带西风急流轴位置、急流强度和非纬向形态等三种特征参数的客观定量表征方法,并以2005年为例,进行了表征方法的数值反演和性能分析。结果表明:位置、强度和形态是提取东亚副热带急流主要特征的重要指标;以往的东亚副热带西风急流轴位置和强度参数的客观定量表征方法满足了研究目的需要,对于实现东亚副热带急流的客观定量实时监测,存在一定的局限性;对以往表征方法进行技术改造的急流轴位置指数和直接采纳的急流强度指数,方法简单、意义清晰、表现直观,与我国东部夏季雨带位置变化相关性较好;理论和实践证明,东亚副热带西风急流形态多种多样,对暴雨的影响研究越来越受关注,其客观定量表征方法在以往工作中较为少见,对其定量表征是非常复杂的问题,本文针对急流中心点附近20个经距范围的急流形态进行表征,考虑急流中心附近的形态代表了急流的主要形态,把复杂问题简单化,用简单方法解决实际需要。所研究的非纬向副热带西风急流形态特征指数,通过实例验证具有较好的刻画能力,是对副热带西风急流特征指数的必要补充;地球大气以其丰富甚至无限的自由创造了多种形态的东亚副热带西风急流,试图以某种代数运算实现对自由形式的环流系统完美诠释,都是一种理想化,但是通过探讨能够在一定程度上实现客观定量自动识别环流变化是现代气象科技发展的要求和必然;在实际应用中一方面对于任何一种方法都要承认其局限性,另一方面要了解方法的优先和缺点,结合实际需要不断改进,以达到最佳的应用效果。本文数值试验基于2005年4—9月时段,由于不同年份间的副热带西风活动存在年际差异,1年时段试验对比结果是否有普遍性尚待验证。