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东风带扰动与西太平洋副高的空间热力联系

孙建元  姚秀萍  朱伟军  
【摘要】:梅雨期,西太平洋副热带高压短期东西进退和南侧低纬度高层东风带扰动系统密切关联,本文利用1000~100hPaNCEP/NCAR2.5°×2.5°的日平均再分析资料,分析了东风带扰动附近视热源和视水汽汇的分布和演变特征,详细讨论了环境场热力状况改变的影响因子,揭示了东风带扰动附近大气非绝热效应改变与西太副高短期东西向移动的可能联系。通过分析东风带扰动附近视热源的水平分布和演变特征,得出:梅雨期,东风带扰动中心附近热力结构在西太副高西进东退时发生转变,东风带扰动东西侧两侧非绝热效应减弱,非绝热作用强度改变与扰动中心的涡度改变、垂直风场改变相对应。东风带扰动附近非绝热分布的突变,有利于西太副高在西伸过程中发生中断,突然东退。通过分析东风带扰动附近视水汽汇的水平分布和演变特征,得出:东风带扰动附近的能量变化主要和潜热释放过程相关,积云对流的涡旋输送有部分作用。大气热源的垂直分布结果表明:高层加热场在垂直积分加热场上占主要成分,视热源的高层分布对中低层起主要影响。中层400hPa的非绝热变化明显,东风带扰动附近高层的加热场变冷起重要作用,是造成西太副高短期异常东退的主要原因。比较各个层次上视热源组成项贡献,给出了影响大气热源改变的主要因子:垂直运动项所表现出来的贡献最大,并与整体的加热场符号一致,热量垂直输送的强弱直接影响高层大气加热程度;温度的局地变化具有滞后性。西太副高东退时,东风带扰动东西两侧的垂直速度发生逆转,东侧下沉运动的加强,切断高低层的水汽热量输送,有利于东侧西太副高的加强,而西侧的上升运动会阻碍西太副高的西进,当东西风带扰动相遇至同一经度时,上升运动南北贯通并强烈发展,最终造成西太副高在此处发生中断东退。最后分析了东风带扰动附近大气热源和大尺度环境位温场的关系:环境温度的局地变化相对大气热源变化有滞后性,高层东风带扰动附近非绝热效应首先改变环境热力梯度,再通过热成风作用改变风场,从而影响更大范围的大尺度环流,造成西太副高位置的东西变异。

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