西太平洋副热带高压与中国天气的关系word精品文档15页
初秋西太平洋副高年际变化及其与我国气温的联系
面, 关 注的季节多集 中在夏季 。近些年来 , 一些学者 开始 关 注副高活动 与我 国不 同季节气温异常 的联 系。任 广成
等 研究表 明, 冬季副高强度和西伸脊 点与我 国气 温分
别存 在着 很 好 的正 、 负 相 关关 系 。管兆 勇 等 研 究 指
中国政府 编写的《 国家气候变化评估报告》 指出: 2 0世纪
作者简介 : 黄小梅 , 硕士, 研究实 习员 , 主要从事气候变化 和气候诊断研究 。E 。 ma i l : h x m l o v e l y @1 6 3 . c o m
中国气候 变 化趋 势 与全球 变 暖 的总趋 势基 本 一致 。近 1 0 0年来 观测到 的平均气 温 已经上升 了 0 . 5~ 0 . 8  ̄ C, 其 中最暖的时期 出现在 2 0世纪 9 0年代 , 最 明显 的地 区是
出, 在年际尺度上 , 夏季长江 中下游地 区的气温 分布与副 高异常有很 好的对应关 系。王勇等 研究表 明 , 三峡库
实分析及其影响评估 等方 面 , 而对影 响气候 变化 的大气
环 流背景长期变化特征 的分析相对较少。 西太平洋副 高 ( 以下简 称副 高 ) 是 出现在西 北 太平 洋上 主要呈纬圈分布的深厚暖性高压 系统。它是连接 中 纬度西 风带 天气 系 统 和低 纬 度 东 风 带 天 气 系 统 的纽 带 。作为东亚季风环流 系统 的重要成 员之一 , 它 的活 动和变异对我 国天气气候变化具有很大影响 。副高 的强 度、 面积 、 东西进退 ( 西伸脊点 ) 和南北位置 ( 北界或脊 线
文章编号 : 1 6 7 4— 2 1 8 4 ( 2 0 1 5 ) 0 1 — 0 0 4 8— 0 8
初 秋 西太 平洋 副高 年 际变 化 及 其 与 我 国气 温 的联 系
中国天气
中国气候及其异常成因分析——————西太平洋副热带高压与中国华北地区降水的关系姓名:马庚雪班级:07气科(2)班学号:20071301048 摘要:为揭示华北地区当代水资源受大气内部运动规律制约和海气相互作用的影响,采用小波相关和交叉小波变换方法、相关及合成分析方法、新的副高脊线分析方法、奇异值分解法等分析方法分析了华北地区降水与西太平洋副热带高压脊线和北界位置变化等等的时频相关。
不同方法分析结论大体吻合,分析认为,当副高偏西偏北(偏东偏南)时,华北上空可降水量偏多(少),降水偏多(少),易涝(旱)。
而且如果副高脊线和北界位置偏北并维持反气旋型环流,则有利于水汽向华北输送,使得华北降水增多为华北南部降水蒸发差增大的主要原因;而近年来华北东北部仍处于持续缺水期,与东亚季风减弱不利于西南气流的水汽输送以及蒙古高原显著增暖导致蒸发增大等因素有关。
副高强度和位置异常影响东亚季风强度和西风带槽脊位置引起华北降水和气温变化发生异常,对华北地区降水的年际和年代际变化具有重要作用。
关键词:西太平洋副热带高压中国华北地区降水交叉小波变换相关合成分析奇异值分解研究进展:2000年以来华北地区的降水蒸发差比20 世纪80年代有所增大,华北南部的水资源短缺问题得到了缓解,但是以北京为中心的华北东北部地区降水蒸发差仍处于持续减小期,水资源短缺依然严峻。
华北地区降水蒸发差与西太副高脊线和北界位置存在显著相关,具有10a左右、6~8a、准2a和1a尺度的显著相关振荡,但不同频率上相关振荡的凝聚性和不同时域中的相关显著性存在明显差异。
西太副高脊线和北界位置偏北并维持反气旋型环流,外围东南气流增强,有利于水汽向华北输送,使得华北降水增多是近年来华北南部降水蒸发差增大的主要原因;而东亚季风减弱不利于西南气流的水汽输送,蒙古高原显著增暖导致蒸发增大,使得华北东北部地区仍处于持续缺水期。
副高强度和位置变异引起东亚季风强度发生变化, 导致华北气候异常。
西太平洋副热带高压结构特征及其对中国气候的影响
副热带高压结构特征及其对中国气候的影响作者:陈甜水文3班0808220706摘要:副热带高压是低纬度最重要的大型环流系统,它的活动不仅读一低纬度的环流和天气的变化起着极大作用,而且对中高纬度环流的演变亦有显著影响。
此外副热带高压是影响中国的主要天气系统之一,特别是西太平洋副热带高压的进退与中国夏季旱涝有极密切的关系,因此研究副热带高压,无论在天气学理论上还是预报实践上都有重要意义。
关键字:西太平洋副高结构特征变动中国天气气候影响1.副热带高压概述副热带高压是常年存在的永久性气压系统,但其强度和位置冬夏不同。
平均而言北半球副热带高压的强度在暖季要比冷季强大的多,尤其在盛夏时期最为强大,其面积几乎占整个北半球面积的1/5~1/4;在暖季较冷季的位置更偏西而纬度更偏高。
在南半球的情况正好相反,副热带高压的强度在暖季反较冷季为弱,在暖季比在冷季其位置虽也有偏于高位的现象,但不是像北半球那样偏西而是偏东。
事实上,即使在同一季节、同一月份中,我们看到的副热带高压,常常是时而强度增大或范围扩大或西伸北进,时而又强度减弱或范围缩小或东退南移,而且一个副热带高压单体有时分裂为几个闭合中心,有时又发生合并现象。
总之,副热带高压平均而言是稳定少动,但逐日变化还是大的。
2.副热带高压的形成于维持副热带高压的形成过程复杂,原因是多方面的。
但其生成的最基本最主要的原因是地球自转及各纬度太阳辐射分布的不均匀性所致。
首先是,赤道附近低纬度地区空气受热上升至高空后,向高纬度方向流动。
由于地转偏向力的作用,向北的气流发生向右偏转产生西风,到达维度越高,西风分量越大,向北的风速就越小。
向北风速随纬度增高而减小的结果便造成空气质量的水平辐合,致使地面气压升高,而在副热带高空水平辐合最强,由此在副热带地区形成高压。
由于质量连续的关系和辐射冷却的原因,高掏空向北流的空气在副热带高压区内不断下沉,以补偿地面因辐射而外流的空气这就是副热带高压形成过程的一个方面。
西太平洋副高的特点及其对中国气候影响过程分析
西太平洋副高的调查1.副高概述太平洋副热带高压是常年存在的一个稳定而少动的暖性深厚系统。
太平洋副热带高压多呈东西扁长形状,中心有时有数个,有时只有一个。
一般冬季多为两个中心,分别位于东、西太平洋,分别称为西太平洋副高和东太平洋副高。
对我国的气候有较大影响的是西太平洋副高。
其强度和范围,冬夏都有很大不同,夏季,太平洋副热带高压特别强大,冬季,强度减弱,范围也缩小很多。
西太平洋副热带高压除在盛夏偶有南北狭长的形状外,一般长轴都呈西西南-东东北走向。
它的范围在500hp图上,用588等压线包围的面积来表示。
将副高的长轴称为副高的脊线,近似为东西分布,切割东北信风和西风带。
其中,脊线上最西边的点称为西伸脊点。
588线到达的最北边为副高的北界。
2.副高的内部结构温度:西太平洋副高为暖性高压场,脊中温度较高,暖中心和高压中心不重合,在底层存在一定的逆温现象。
湿度:由于高压对应的下沉气流,使得脊中比较干燥,在逆温层底部湿度较大,顶部湿度较小。
外围南北两侧对应上升气流,比较湿润。
风速:副高脊线部分气压梯度很小,水平风速也很小,可视为无风带。
在外围南北两侧气压梯度大,风速也较大。
南北两侧有急流,南侧为东风急流,北侧为西风急流。
垂直速度场:存在着大量的下沉气流。
卫星云图上副高控制的地区多晴朗无云,云带多分布在它的周围。
3.副高形成的原因如果不考虑地转偏向力,只考虑热力作用的话,地球会形成单圈环流,即赤道地区空气受热上升,到高空后向两极流去,在极地遇冷下沉,在地表向赤道流去。
但是由于地转偏向力的存在,空气在流动过程中位置发生偏移。
当来自赤道的高空空气流动到南北纬30度附近时,原本南北向气流受地转偏向力作用逐步转为稳定的自西向东流动,这支几乎沿平行纬度延伸方向流动的空气阻碍了高空的空气南北向流动,使得空气堆积,被迫下沉,于是形成副热带高压。
4.季节变化特征从面积上来看,冬天面积最小,夏季面积最大。
从西伸脊点所在经度来看,冬季为西进过程,春季到达最西,夏季到达最东,秋季表现为西进。
副热带高压对中国气候影响
副热带高压对中国气候影响副热带高压(Subtropical High),也称为副高或高压脊线,是副热带地区常见的大气环流系统之一、它是大气环流中的稳定高压系统,通常形成在南北纬20°附近。
副高对中国气候产生重大的影响,引发了许多气候变化和天气现象。
首先,副高的存在使中国的大部分地区季风气候呈现出明显的干湿交替。
副高是中国夏季的主要天气系统之一,通常在夏季南移使得南方的降雨明显减少。
这导致了中国南方的季风滞留,而北方地区则缺乏降水。
副高通过控制季风气流的路径和强度来调节中国的降水分布,影响不同地区的水资源和农作物生产。
其次,副高通过影响风向和强度对中国的气温产生重要影响。
夏季副高南移时,南方地区受到副高辐合带的控制,气流汇聚形成稳定的高压天气,在此期间南方地区往往出现高温天气。
在冬季,副高北退,北方地区则受到北极偏高系统的控制,气温较低。
副高的存在导致了中国各地区的温度差异,影响了农作物的生长和发育。
此外,副高的强度和位置对中国的气候变化和极端天气事件也起着重要作用。
当副高强度较强,位置相对靠近时,稳定高压天气系统会持续较长时间,降水减少,气温较高,容易引发干燥和高温,增加火险概率。
如果副高位置异常偏东或偏西,可能导致暴雨、洪涝等极端降水事件。
因此,副高位置和强度的变化与气候变化和极端天气事件之间存在重要关联。
此外,副高还与台风形成和路径走向有密切关系,给中国沿海地区带来严重的灾害。
副高的西侧辐合区域是台风生成和发展的主要区域。
当副高较强且位置适宜时,台风生成和路径向中国沿海地区移动的概率增加,容易引发强降雨和风灾。
副高的存在对中国沿海地区的防灾减灾工作带来重大挑战。
综上所述,副热带高压对中国气候具有重要影响。
它调节了中国的季风降雨分布和气温变化,影响了农业生产和水资源管理。
此外,副高的强度和位置还与气候变化和极端天气事件密切相关,给中国带来了干旱、洪涝、高温等极端天气灾害。
因此,研究副高的变化规律及其对气候的影响,对于加强对气候变化的认知和应对措施的制定具有重要意义。
简答题总结[1]
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简答题总结第一章1、试分析比较梯度风和地转风的特点。
答案:1)梯度风平衡是水平气压梯度力、地转偏向力和惯性离心力平衡的运动.2)地转风平衡是水平气压梯度力和地转偏向力平衡的运动.3)地转风为直线运动,梯度风为曲线运动。
4)地转风风速与水平气压梯度成正比,与纬度成反比。
梯度风有惯性离心力的参与,风速大小比较复杂,有气旋和反气旋运动.5)气旋式运动中梯度风比地转风小,在反气旋式运动中梯度风比地转风大。
2、热成风的概念.答案:热成风与两层等压面之间的平均温度(厚度)线平行,热成风与平均温度梯度或厚度梯度成正比,与纬度成反比。
3、涡度、水汽通量、水汽通量散度的定义及它们的单位.答案:涡度是衡量空气质块旋转运动强度的物理量,单位为1/秒,逆时针旋转时为正,顺时针旋转时为负。
水汽通量表示水汽输送强度的物理量。
是指在单位时间内流经某一单位面积的水汽质量,以克/秒为单位.水汽通量散度表示输送来的水汽集中程度的物理量。
是指在单位时间,单位体积(底面积1厘米2,高1百帕)内汇合进来或辐散出去的水汽质量。
单位为克/(秒·厘米2·百帕)。
第二章2、请描述我国境内的气团活动及气团的天气。
答案:我国境内的气团多为变性气团;冬半年,极地大陆性气团影响――西伯利亚气团,冷性反气旋,伴随有干冷天气,与热带暖气团相遇时交界处多雨;热带海洋气团可影响华南、华东和云南;北极气团也可南下影响我国,造成寒潮天气;夏半年,西伯利亚气团影响长城以北地区,它与热带海洋气团交汇,是构成盛夏南北区域性降水的主要原因。
副高对我国天气与气候的影响
副高对我国天气与气候的影响对我国天气与气候有着重要影响的暖性高压是西太平洋副热带高压。
西太平洋副热带高压的位置随季节而变化,一般在10~40°N之间活动。
副热带高压内部盛行下沉气流,天气则晴好,当副热带高压长时间控制某一地区时,往往会造成该地区干旱。
西太平洋副热带高压的北侧是中纬度西风带,也是副热带锋区所在,副热带高压西部的偏南气流可以从海面上带来充沛的水汽,并输送到锋区的低层,在副热带高压的西到北部边缘地区形成一暖湿气输送带,向副热带高压北侧的锋区源源不断地输送高温高湿的气流。
当西风带有低槽或低涡移经锋区上空时,在系统性上升运动和不稳定能量释放所造成的上升运动的共同作用下,使充沛的水汽凝结而产生大范围的降水形成雨带,通常还伴有暴雨。
根据统计,雨带位置一般在副热带高压脊线之北6~10个纬距处,其走向大致和脊线平行。
西太平洋副热带高压季节性的活动与我国东部各地雨季的起止时间有着密切关系。
平均来说,当副高脊线位于20°N以南时,雨带位于华南,称为华南雨季或华南前汛期雨季;当副高脊线徘徊于20°~25°N时,雨带位于江淮流域,这时为江淮梅雨季节;当脊线位于25°~30°N时,雨带推进至黄淮流域,黄淮雨季开始;当副高脊线越过30°N,则华北雨季开始。
副热带高压位置与雨带位置关系如此密切,故副热带高压位置的不正常变动往往会造成各地区的旱涝,如1954、1980、1991年副高脊线长时间徘徊于20°~25°N,雨带稳定在江淮流域,造成江淮流域夏季洪涝。
而1978年和1983年副高脊线很快越过20°~25°N到达30°N附近,雨带基本上未能在江淮流域稳定一段时间,江淮地区长时间处于副热带高压的控制之下,造成该地区干旱。
[2]。
西太平洋副热带高压与中国气温变化的相关性分析
摘要利用1961年1月1日至2000年12月6日共40年我国551站的气温资料、国家气候中心气候系统诊断预测室74项1951年1月至2000年12月环流特征量资料以及ncep 1960年1月1日至2009年12月31日500 hpa再分析资料。
采用资料再分析处理后提取副高指数,然后用我国551站1961年1月至2000年12月的月气温分别与同期的月副高西伸脊点指数、月副高强度指数、月副高脊线指数求相关系数,并对结果作t检验,找出信度为95%以上的区域。
分析结果表明,西太平洋副热带高压与中国各地气温在年内和年际都确实存在较好的相关关系;在副高脊线附近,及由脊线向北直到副高北界,甚至北界以北的广大区域,副高越西伸、强度越强、脊线位置越北,当地气温越高;在副高北界以北约15~20个纬度处和副高脊线以南的区域,副高越西伸、强度越强、脊线位置越北,当地气温越低。
关键词副热带高压;气温;副高指数;相关性中图分类号 p467 文献标识码 a 文章编号 1007-5739(2016)01-0268-03yu tian-chong 1 zhang zhi-qi 2 qu hua-qian 3 sun fei-chi 1 tan zheng-hua 1 cui yao-peng 1(1 benxi meteorological bureau in liaoning province,benxi liaoning 117000;2 chaoyang meteorological bureau;3 huanren meteorological bureau)在南北半球的副热带地区,存在副热带高压带。
山脉的存在、海气相互作用、海陆热力差异、陆面过程,乃至海冰、冰川和积雪等外部强迫过程改变了大气的能量收支,造成了副热带高压带断裂为若干个区域高压中心,支配着副热带天气系统的运动和水汽的传输,强烈地影响着热带、副热带及其邻近地区的天气和气候变化,它也是影响中国持续异常的天气气候的主要大气环流系统之一。
西太平洋副热带高压位置和强度的变动对中国气候的影响
西太平洋副热带高压位置和强度的变动对中国气候的影响西太平洋副热带高压(Western Pacific Subtropical High,简称WPSH)是指位于西太平洋地区的一个大气环流系统,形成于副热带地区,常年存在。
WPSH的位置和强度的变动对中国气候产生重要影响,主要表现在以下几个方面:1.夏季降水分布:WPSH主要控制中国夏季季风的变化,其位置和强度的变动直接影响中国的降水分布。
夏季WPSH强盛时,其辐合作用加强,会抑制东亚季风的北抬,导致南方降水偏多,北方降水偏少;而当WPSH变弱或偏离正常位置时,东亚季风有利于北抬,北方降水增多,而南方降水减少。
2.暴雨、洪涝和干旱事件:WPSH的位置和强度变动对中国的暴雨、洪涝和干旱事件具有重要影响。
当WPSH位置偏北或偏东时,副高脊线北挤和西伸,可导致南方地区出现持续性暴雨和洪涝;相反,当WPSH位置偏南或偏西时,南方地区则可能出现干旱。
3.气温和热浪事件:WPSH的位置和强度变动对中国夏季气温及热浪事件的发生也有影响。
WPSH强盛时,副高脊线坚挺且偏北,可导致南方炎热天气持续,北方气温偏高;反之,WPSH偏弱时,南方气温较为凉爽,北方气温相对较低。
4.台风路径和频次:WPSH的位置和强度变动还影响到西太平洋地区的台风生成和路径。
WPSH强盛时,传统的台风路径主要集中在东亚附近,如台湾和华南沿海;而WPSH相对较弱时,台风路径则更容易偏离中国沿海,向东北方向发展。
需要注意的是,WPSH的位置和强度变动受到多种因素的影响,主要包括海温 anomalies、环流波列活动、地表冷暖 anomalies等。
这些因素相互作用,共同决定了WPSH的位置和强度的变动,进而影响中国的气候。
此外,随着气候变化的加剧,WPSH的位置和强度的变动也可能会更加不稳定和复杂化,对中国气候的影响更具挑战性。
因此,需开展更多的研究以更好地理解WPSH的动态变化及其对中国气候的影响,以便更好地应对气候变化带来的挑战。
西太平洋副高对我国降水的影响
西太平洋副高对我国降水的影响夏季,太平洋副热带高压往往分裂成两个中心,分别位于东、西太平洋上。
西太平洋副热带高压(简称副高)对我国天气、气候影响最为直接。
它的强弱、进退,决定着我国东部地区主要雨带的分布以及水旱灾害的发生。
副高脊线北侧的偏南暖湿气流与北方南下的冷空气相遇形成锋面,通常锋面雨带位于副高脊线以北5~8个纬度处。
就平均状况而言,5月(春末),副高脊线位于15~20°N,雨带位于华南。
6月(夏初),副高脊线位于20~25°N,雨带位于长江中下游~日本南部一带,即梅雨季节。
7~8月(盛夏),副高脊线位于25~30°N附近,雨带推移到华北、东北地区。
此时长江中下游处在副高脊线控制之下,进入伏旱期。
9月,副高脊线迅速退至20°N以南,北方雨季结束,南方沿海地带此时受台风影响,降水仍较多。
副高的位置和强弱一旦异常,就会引起我国不同地区的水旱灾害。
当副高位置持续偏南时,雨带就长时间滞留在江淮地区,造成江淮地区洪涝灾害,而北方地区则发生干旱。
当副高北跃时间提前,位置较常年偏北时,我国北方地区就容易出现洪涝灾害,南方则易出现干旱。
练习:下图是副热带高压(简称副高)季节活动与我国夏季东部雨带关系示意图。
据此回答1~3题。
1.当副高脊位于15°N~20°N附近时,华北地区农业生产面临的最大问题是()A.洪涝灾害B.沙尘暴C.灌溉水源缺乏D.土壤次生盐碱化2.当江淮地区进入“梅雨”期时,下列说法正确的是()A.松花江正值汛期B.地球公转到近日点附近C.副高脊位于30°N~35°N附近D.罗马进入干旱季节3.图中我国东部地区的雨带位置位于副高脊北侧的原因是()A.副高辐散的偏南气流与南下冷气流相遇形成锋面雨B.副高脊推动台风雨带北上C.影响我国雨带形成的主要气流是偏北风D.副高气流辐合造成北侧多对流雨西太平洋副热带高压是影响我国大陆的重要天气系统。
西北太平洋副热带高压与我国夏天的天气
西北太平洋副热带高压与我国夏天的天气、一、西北太平洋副热带高压简介:1、形成和结构赤道附近上升气流,到达高空后向南北两侧流动,受地转偏向力影响,变成纬向气流,在南北纬30°附近上空聚集下沉,在地面形成副热带高压带。
由于海陆热力的影响,副热带高压带常分裂成几个具有闭合中心的高压单体,主要位于海洋上,常年存在,夏季增强。
北太平洋副高多呈东西扁长形状,夏季有时是一个中心,位置在夏威夷群岛附近,故又称为夏威夷高压,有时分裂为东、西两个大单体,分别称为西北太平洋副热带高压和东北太平洋副热带高压。
影响我国天气的是北太平洋副热带高压西部的高压脊或着高压单体,统称为西北太平洋副热带高压,除在盛夏时偶呈南北狭长形状外,一般呈东西向的椭圆形。
2、位置和范围太平洋副热带高压在系统是个“庞然大物”,范围很大,在南北方向上往往有1000多千米,约跨10 个纬度,在东西方向上可达3000—4000千米以上,系统从地面到200hPa等压面(相当12千米)高空都表现得很清楚。
7月,西北太平洋副热带高压中心强度达1027hPa,比冬季位置偏北偏西,势力也强,其活动位置有多年变化:有的年份偏向平均位置的东南,有的年份偏向平均位置的西北,这种中心位置的变动必然会引起东亚甚至全球性气候振动。
3、气候特征在副热带高压的内部,由于空气下沉增温的缘故,地面炎热,日照强,少云,大气稳定,气候干燥。
北太平洋副热带高压的北面是中纬西风气流,西北侧边沿,是偏南暖湿气流(即夏季风)与北方南下冷空交绥的地带,气旋和锋面系统活动频繁,常常有大范围阴雨和暴雨天气,形成极锋雨带,是我国东部季风区的强降雨带。
这条雨带大致呈东西向,距离西北太平洋副高脊线以北5—8个纬度,南北宽约200—300千米,东西长却可达2000千米左右,梅雨季节横贯在长江中下游,向东一直可以伸展到日本,使得日本的梅雨也很明显。
西北太平洋副高是天气系统中的重要成员,与热带气旋、江淮梅雨、暴雨以及持续性高温干旱天气关系极为密切。
副热带高压与我国天气气候特征
副热带高压与我国天气气候特征副热带高压是指位于地球副热带地区的一种大气环流系统,表现为高气压的组织性状态。
副热带高压的形成与热带地区的对流活动密切相关。
热带地区的辐射加热使得空气升温,升温后的空气上升形成对流,并通过大规模的水汽输送向地球的高层输送能量。
这些上升的湿空气在高层辐射降温的作用下向外散布并下沉,形成副热带高压。
副热带高压通常存在于北半球的夏季和南半球的冬季。
副热带高压对我国气候有着重要的影响。
首先,副热带高压的存在使得我国的南方地区的气候变得干燥。
副热带高压下沉的空气通常较为干燥,导致了南方地区的降水量较少。
这也是为什么南方常年干旱、旱灾频发的一个重要原因。
其次,副热带高压对我国的气温有着明显的影响。
副热带高压的存在使得我国南方地区的夏季气温高于北方地区,而北方地区则相对较凉爽。
这也是为什么我国南方地区夏季高温多发、北方地区相对凉爽的原因之一此外,副热带高压还会对我国的降水分布造成影响。
副热带高压的存在使得我国南方地区的降水分布不均匀,长江以南地区的降雨量明显偏少。
这也是为什么南方地区常年干旱,需要经常进行水资源调度的原因之一最后,副热带高压还会给我国带来一些极端天气事件。
副热带高压的存在会增加梅雨季节的降水量,导致洪涝灾害的发生。
同时,副热带高压还与台风的路径和强弱有着密切的关系,副热带高压的强度和位置会影响台风的路径选择和变化,给我国带来台风的威胁。
综上所述,副热带高压是地球大气环流系统的重要组成部分,对我国的天气和气候具有重要影响。
它使得我国的南方地区气候干燥、夏季高温多发,降水分布不均匀,并给我国带来一些极端天气事件。
了解和研究副热带高压的形成机制及其对我国气候的影响,对于预测和防灾减灾有着重要意义。
小资料太平洋副热带高压及其对中国天气的影响
小资料:太平洋副热带高压及其对中国天气的影响发表日期:2003年10月2日出处:中国科普博览已经有448位读者读过此文多年观测事实表明,太平洋副热带高压是常年存在的,它是一个稳定而少动的暖性深厚系统。
其强度和范围,冬夏都有很大不同,夏季,太平洋副热带高压特别强大,其范围几乎占整个北半球面积的l/5一l/4。
冬季,强度减弱,范围也缩小很多。
太平洋副热带高压多呈东西扁长形状,中心有时有数个,有时只有一个。
一般冬季多为两个中心,分别位于东、西太平洋。
西太平洋副热带高压除在盛夏偶有南北狭长的形状外,一般长轴都呈西西南-东东北走向。
副热带高压脊呈西西南-东东北走向,在500毫巴以下各层都较一致,但其脊线的纬度位置随高度有很大变化。
冬季,从地面向上,副热带高压脊轴线随高度向南倾斜,到300毫巴以后,转为向北倾斜;夏季,对流层中部以下,多向北倾斜,向上则约呈垂直,到较高层后又转为向南倾斜。
但位于140°E(海洋上)的副热带高压脊轴线在低层随高度仍然是向南倾斜的。
这是因为海洋上的热源或最暖区位于副热带高压的南方,而大陆上的热源或最暖区却位于副热带高压的北方。
因此在500毫巴以下的低层,海洋上副热带高压脊轴线随高度往南偏移,而大陆上则往北偏移。
这显示了热力因子对副热带高压结构的影响。
副热带高压脊的强度总的看来随高度是增强的。
但由于海、陆之间存在着显著的温度差异,使500毫巴以上的情况就不大相同。
夏季,大陆上及接近大陆的海面上温度较高,所以位于该地区上空的高压随高度迅速增强,而位于海洋上空的高压则不然,其在500毫巴以上各层表现得比大陆上的弱得多。
至100毫巴上,太平洋副热带高压已主要位于沿海岸及大陆上空,与地面图比,形势完全改观。
通常所说的太平洋副热带高压脊主要是指500毫巴及其以下的情况。
在对流层内高压区基本上与高温区的分布是一致的。
每一个高压单体都有暖区配合,但它们的中心并不一定重合。
在对流层顶和平流层的低层,高压区则与冷区相配合。
太平洋高压
结构
温度场和湿度场 风场
涡度场和散度场 垂直速度
太平洋副热带高压脊主要指500百帕及以下的情况,它的强度随高度增强,是因为海陆之间存在显著温度差 异。海洋上的热源位于太平洋高压南侧,大陆上的热源则位于高压北侧。夏季,大陆上及沿海地区温度较高,上 方高压随高度迅速增强,而位于海洋上空的高压则不然。太平洋高压脊的低层往往存在逆温层,逆温层下部湿度 大,上部湿度小。高压脊中一般较干燥,最干区与脊线重合,高压的南、北缘则有湿区分布。
在对流层中上层,高压脊南侧以下沉运动为主,北侧及脊线附近有上升运动;对流层下层脊线附近为下沉运 动。
西与中国天气的关系
与雨季的关系
与台风移动路 径的关系ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
太平洋高压脊的活动,与中国降水具有十分密切的关系。太平洋高压生成并送出的暖气团,与中高纬度大陆 的冷气团相遇,形成锋面,造成大量降水。随着太平洋高压脊线的南北进退,中国东部地区的雨带也随之移动。
6月以前,对流层中下层副热带高压西部脊线主要在20°N以南活动,雨带徘徊在长江以南地区;6月中旬, 脊线常北跳至25°N附近,高空形成准静止锋,地面雨带徘徊在江淮流域,形成梅雨天气;7月中旬,脊线第二次 北跳,维持在30°N附近,雨带北移至华北地区;9月之后,脊线南移,雨带随之南移;10月中旬以后,脊线又回 到6月以前的位置。
副热带高压是制约大气环流变化的重要成员之一。在地面图上,太平洋地区常为一高压控制,称为太平洋副 热带高压。太平洋高压是常年存在的,它是一个稳定少动的暖性深厚系统。夏季,太平洋高压十分强大,范围很 广;冬季强度减弱,范围缩小,多呈东西分布的扁长形,存在两个中心,分别位于东、西太平洋。西太平洋高压 是控制热带、副热带的持久的大型天气系统之一,且直接控制和影响着太平洋上生成的台风的活动,夏季西部的 脊可延伸至中国大陆,对中国的天气特征具有重要的影响。
副热带高压与我国天气气候特征
副热带高压与我国天气气候特征首先,副热带高压是我国夏季的主导气压系统。
副热带高压在夏季南移,使得中国大部分地区进入南风控制,形成高温潮湿的天气。
这是因为副热带高压天气系统所在的副热带地区位于地球30°N-40°N之间,这一区域的气候特点是强烈的阳光直射,气温较高,降水相对较少。
当副热带高压南移到我国地区时,带来的是炎热的天气,同时由于高压稳定,空气乃至云层也随之稳定,导致降水比较少。
因此,副热带高压是夏季我国大部分地区高温少雨的原因之一其次,副热带高压还对我国的降水分布和雨季的形成有着重要影响。
在副热带高压控制下,中国大部分地区的降雨主要集中在夏季,形成了中国的明显雨季现象。
当副热带高压南移到我国地区时,空气下沉,不利于降水形成。
但在副高边缘区,副热带高压与其他气旋系统(如太平洋副高等)相互作用,存在辐合和上升运动,从而形成降水云团。
由于副高边缘区的位置、范围和强度存在变化,导致我国的降水分布呈现出明显的地域差异。
另外,副热带高压还对我国的气温分布产生影响。
由于副热带高压南移到我国地区后带来的是炎热的天气,因此我国大部分地区的气温也相应上升。
特别是在西南和华南地区,副热带高压南移后,带来了热带地区的高温天气,使得这些地区成为我国的炎热区域。
而在副高边缘区,由于存在辐合和上升运动,使得空气逐渐下沉并加热,导致该区域气温较高。
最后,副热带高压还对我国的季风气候有着显著的影响。
季风是我国重要的气候特征,主要分为夏季季风和冬季季风。
副热带高压在夏季主导下的南风控制,使得我国大部分地区进入夏季季风区,带来了高温潮湿的气候。
而在冬季,副热带高压北移,阻挡了寒冷的西风,使得温暖的北太平洋气流得以抵达我国东南沿海地区,形成冬季季风。
因此,副热带高压是我国季风气候的重要原因之一综上所述,副热带高压在我国的气候中起着重要的作用。
它影响着我国的降水、气温和季风气候等多个方面,使得我国呈现出多样化的气候特征。
副热带高压与我国天气气候特征
副热带高压与我国天气气候特征从出生地来看,副热带高压的老家在南北半球的副热带地区,受海陆影响,它的身体常断裂成若干个高压单体,形成沿纬圈分布不均的高压带。
而预报员口中常说的“副高”特指对我国影响较大的位于北半球西北太平洋上的副热带高压,它常年存在。
在气象学中,通常使用500百帕图上的588位势等高线来指示它的动向和强度,而脊点和脊线则是用来标记其具体移动路径。
其中,等高线上最西边的一个点被称作为西脊点,可以反映影响东亚地区副高位置的东西变化,脊线位置反映影响东亚地区副高位置的南北变化。
某阶段副热带高压位置以及我国高温、降水分布示意图作者:李慧丁茜一般来说,“副热带高压夏季主要活跃在东经130°至180°、北纬20°至30°之间。
但它个性极不安分,喜欢到处“遛弯儿”。
历史监测资料显示,副高在夏季的平均脊线位置最北可控制北纬35°附近地区,最南可至北纬15°;夏季平均西伸脊点最西可到东经80°,最东可缩至东经150°。
它长得有点儿像“海带”,呈东西扁长形状。
有时它的主体出现断裂,在东亚地区则呈现“块状”特征;有时还会一不留神儿向西跑远,与非洲副高相连以“带状”现身。
进入夏季,副高主要盘踞在我国华南、江南、江淮、黄淮等东部季风区。
鼎盛时期,势力还扩张到西南地区东部和西北地区东南部。
翻开副高这位“网红”的“简历”,高温、暴雨和台风可谓它职业生涯的三大“代表作”。
地球的中高纬度地区富含充沛的水汽、热量与能量,副高在其中充当的角色相当于“传送带”,是大气环流中不可或缺的重要系统。
副高所到之处往往以晴朗少云的高温天气为主。
这是因为在它的系统内部,气流呈下沉趋势,且气压梯度有所减小,风力也微乎其微,在这种状态下,太阳辐射可以更多地到达地面,使得地面和近地面大气获得更多的热量,大气温度明显攀升。
近期我国南方地区“高烧不退”正是它“作的怪”。
副热带高压移动和中国天气
• 副高中心盘踞的“营地”必然是个大“火 炉”。 • 7~8月间,地处副高“营地”的江淮一带, 在高压下沉气流影响下,气温升高,水汽不 易凝结,天气炎热干燥,形成伏旱天气:人 们汗流夹背,农业生产抗旱任务很重,工业 生产和人们生活用水紧张,不少同学深受暑 热煎熬。 • 制造这样的大“火炉”是副高的“功劳”。
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气候特征的特殊性 副热带高气压带地中海气候的特点是:冬季受西风带控 制,锋面气旋活动频繁,气候温和,最冷月均温在4~ 10℃之间,降水量丰沛。 夏季在副热带高压控制下,气流下沉,气候炎热干燥, 云量稀少,阳光充足。 全年降水量300~1000毫米,冬半年约占60%~70%, 夏半年只有30%~40%。 冬雨夏干的气候特征,在世界各种气候类型中,可谓独 树一帜。
• 反常的副高是造成我国大范围旱涝灾害天气的祸 首。 • 夏季,我国东部天气的晴雨冷热变化,在很大程 度上取决于副高的强弱。 • 副高的位置和强弱一旦异常,其西部表现为东南 季风的偏南气流的位置和强弱也就随之变化。 • 夏季风强的年份,锋面很快就推进到北方;弱的 年份,锋面就在南方徘徊。 • 锋面徘徊很久的地方,往往多雨,锋面滞留时间 很短的地方,往往缺雨。可见,我国夏半年,在 同一时期常常是此处涝、彼处旱;在同一地区, 则常常会此时涝、彼时旱,这在很大程度上是由 于副高在作怪。 • 因此,我国各地降水量年际变化相当大,常常出 现大范围的旱涝灾害天气。
副高控制区的 气候特点
副高的成因
• 夏季在副热带高压控制下,气流下沉,干旱少雨。 • 冬季副热带高压移向低纬,本气候区西风带气旋活动 频繁,降水丰富,同时因西风从冬季较温暖的海洋 (海陆热力性质差异)上吹来,气候温和湿润。 • 随着季节的更迭,太阳直射区域的南北移动,副热带 高压带和高压单体的强度、位置也发生明显的季节变 化。 • 无论在南半球还是北半球,从1月至7月,高压主体均 向北、向西移动,强度增强;从7月至1月,则向南、 向东移动,强度也随着减弱,这种季节性的变化,还 具有明显的缓慢式变化和跳跃式变化的不同阶段。
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西太平洋副热带高压与中国天气的关系西太平洋副高对我国天气的影响十分重要,夏半年更为突出,这种影响一方面表现在西太平洋副高本身;另方面还表现在西太平洋副高与其周围天气系统间的相互作用。
在西太平洋高压控制下的地区,有强烈的下沉逆温,使低层水汽难以成云致雨,造成晴空万里的稳定天气,时间长久了可能出现大范围干旱。
副高是向我国大陆输送水汽的重要系统。
我国降水的水汽来源,虽然主要依靠西南气流从印度洋输送来,而太平洋副高的位置、强度和活动,不仅对西南气流的水汽输送有关,而且还影响着它南侧的东南季风从太平洋向大陆输送来的水汽。
同时,西太平洋副高的北侧是沿副高北上的暖湿空气与中纬度南下的冷空气相交绥的地带,往往形成大范围的阴雨天气,是我国大陆地区的重要降水带。
因而我国降水带的南北移动同西太平洋副高的季节活动相一致,通常降雨带位于副高脊线以北约5-8个纬度。
每年2-4月,副高脊线稳定在18-20N间时,我国华南地区出现连续低温阴雨天气。
6月副高脊线北跳越过20N,稳定在20一25N 间,降水带位于长江下游和日本一带,正是梅雨季节开始的时期。
由于每年副高的势力强弱不同,北进快慢有别,梅雨期的长短和入梅、出梅的早晚都有很大差异。
梅雨可以出现在5-7月间的各个时段。
出现在5月的梅雨称为早梅雨出现在6-7月的梅雨称正常梅雨。
一般在6月中旬前后入梅,7月上旬出梅,梅雨期平均约20天。
造成梅雨期连续降雨过程的天气系统,主要是准静止锋、切变线和西南低涡。
这些系统在长江中下游地区的连续出现或缓移、停滞,都能造成大面积的洪涝。
到7月份,副高脊线再次北跳,降雨带从长江流域推移到黄淮流域。
长江中、下游的梅雨结束,开始被西太平洋副高所控制,天气变得炎热少雨。
如果副高强大,控制时间长久,将造成严重干旱现象。
从7月底到8月初,高压脊线进一步越过30°N,雨带也北移至华北、东北地带。
9月上旬,高压脊线开始向南回跳,雨带也自北南移。
上述情况仅仅是西太平洋副高活动对我国天气影响的一般规律。
实际上,副高的南、北季节性移动经常出现异常,造成一些地区干旱;另一些地区水涝的反常天气。
例如,1956年西太平洋高压脊第一次北跳偏早,第二次北跳偏晚,这一年梅雨很盛,长江中下游流域雨量过多。
1954年副高比较久地稳定在20一25N间,长江流域梅雨持续时间达两个月之久,结果造成江淮地区几十年罕见的大水。
1958年副高脊线第一次北跳偏晚,第二次北跳偏早,形成了这一年空梅,造成了西太平洋副热带高压与SST的关系2009.9(转载)西太平洋副热带高压与西太平洋和东亚地区的天气变化有着极其密切的联系,它的强度、东西向及南北向位置的异常将直接影响中国东部地区的汛期降水和台风活动,它的位置偏西偏南时,将通过影响水汽输送使我国长江流域降水偏多、华北降水偏少。
有关西太平洋副热带高压的形成及其变异历来是一个重要的研究内容,早在20世纪60年代,陶诗言、黄土松等对西太平洋副热带高压和青藏高压的结构、变化机制及对中国天气和气候的影响等若干问题就进行了一系列的研究,为我国天气预报和短期气候预测提供了依据。
海温作为副热带高压的重要影响因子之一,与副热带高压的活动有密切关系。
以往的研究中对热带东太平洋海温与西太平洋副热带高压(以下简称西太副高或副高)的关系涉及最多。
彭加毅等的研究发现,从春季到夏季,海温偏高年副高偏南、偏强、偏西,偏低年副高偏北、偏弱、偏东;应明等间利用SVD分析表明强副高年对应前期E1 Nino型海温分布,弱副高年则为La Nino型;蒋国荣等间研究了印度洋海温和西太副热带高压的时空分布及两者的相互影响,发现印度洋西南部海温超前5个月与之显著正相关,阿拉伯海和盂加拉湾则超前1个月与之显著正相关。
西太平洋作为西太副高的直接下垫面,它的热力状况应该会对副高产生影响。
黄荣辉等分析了热带西太平洋暖池的热状态及上空对流活动对东亚夏季气候异常的影响,认为当暖池增暖时,菲律宾周围的对流活动加强,西太平洋副热带高压的位置偏北;反之,菲律宾周围对流活动减弱,西太副高的位置偏南。
以上研究都指出热带太平洋海袁温度的变化影响西太平洋副热带高压的可能性。
前人关于海温与副热带高压关系的研究多关注于热带太平洋和印度洋地区的SST,且多为前期或同期SST,关于更广泛地关注各个海区与副高的关系以及两者最佳相关时段的研究较少。
为了解决上述问题,本文首先确定了在热带和中纬度与副热带高压具有较高相关性的海区,然后通过超前滞后相关分析得到各海区海表温度与西太副高异常关系最密切的时段。
1 资料与方法采用美国国家环境预报中心(National Center for Environmental Prediction’NCEP)]的月平均SST 和500hPa高度场再分析资料,时间长度均为1948年1 月至2019年12月,SST分辨率为20x2o,高度场分辨率为 2.50x2.5。
所用到的方法主要有相关分析和回归分析。
在相关分析中,将扣除了长期变化趋势的副热带高压指数与全球SST异常做相关分析,然后通过回归分析讨论各关键海区SST异常与副热带高压的统计关系和对大气环流异常的贡献。
根据应明等在2000 年提出的定义西太平洋副热带高压强度指数的方法,选取120°E一180°、10°一40°N范围内500hPa等压面上大于5 860位势米的格点位势高度平均值作为西太平洋副高强度指数,当该区域内无大于5 860位势米的格点时,则取大于5 850位势米的格点位势高度平均值,依此类推。
全球SST与西太平洋副热带高压的关系利用前文所定义的副热带高压指数我们可以得到SST 与副热带高压的超前滞后相关(如图1 所示)从图1 可以看到,SST与西太平洋副热带高压指数之间的关系有较好的持续性,两者存在显著正相关的海区主要是热带东太平洋、热带印度洋和南海、大西洋暖池区,两者存在显著负相关的海区主要是西太平洋、北太平洋和南太平洋。
这种相关系数空间分布的差异可能是热带太平洋SST异常通过“大气桥”对其他海域影响的结果,也可能是其他海域局地海洋-大气相互作用的结果。
尽管南海与热带西太平洋相邻,但是他们的SST与西太平洋副热带高压异常的关系是相反的,这是由于南海的SST在相当大的程度上与季风驱动的南海西边界流的热平流作用有关。
为进一步分析各海区与副热带高压在不同时段的超前滞后相关特征,找到它们与副热带高压具有最大相关性的时段,取各关键海区空间平均的SST作为指数分别求它们与西太副高的超前滞后相关。
各关键海区的选取如图2。
3 各关键海区SST异常可能对西太平洋副热带高压的影响图3 给出各海区SST异常在不同月份与西太副高的超前滞后的关系,横坐标表示副高月份,纵坐标表示海温月份。
可以看出各海区SST异常与副高的相关具有季尺度特征:海温主要与冬、春、夏季的副热带高压存在相关,秋季副热带高压与各个海域SST异常均没有显著相关。
赤道东太平洋的海温(图3a)与西太副热带高压在冬季相关最大,表现在初冬SST(10一12月)与次年 2 月副热带高压的相关最为显著,SST超前副热带高压2—3个月,其次冬季SST与夏季副热带高压(6月和8 月)也存在显著相关。
这可以提醒我们有可能用冬季赤道东太平洋的海温来预报次年2月或夏季副热带高压的变异。
关于赤道东太平洋海区对西太副高可能产生的影响,Wang等提出了中东太平洋通过遥相关影响东亚气候的一种可能机制,指出赤道东太平洋异常增暖时会在西北太平洋菲律宾海域对流层低层强迫出一个异常的反气旋,该异常反气旋与气候平均的东北信风叠加,导致反气旋西侧信风减弱,使蒸发造成的热量损失减少,SST 出现正异常;同时在反气旋东侧海区风速加大,使蒸发造成的热量损失加大,导致SST的冷异常,大约位于异常反气旋以东20个经度的位置。
该SST冷异常又会使反气旋得到加强,形成正反馈机制.SUi和WU等指出与ENSO 事件相联系的赤道中东太平洋SST 暖异常,通过增强赤道中东太平洋的对流进而抑制西太平洋和海洋陆地的对流,在3—6年低频时间尺度上对夏季西太副高存在影响。
热带印度洋(图3b)与副热带高压的相关也在冬季最明显,与东太平洋相比,相关最大的时段更接近同期,与夏季西太副高相关最大的SST月份是在春季(3一5月),这可能与热带印度洋被热带太平洋的埃尔尼诺-南方涛动(ENSO)“充电”后又会影响西北太平洋大气环流有关. E1 Nino达到峰值时西北太平洋反气旋产生,下一年春季到夏季热带印度洋海盆一致增暖,Xie 等的研究指出,热带印度洋的增暖产生了延伸到西太平洋的开尔文波,导致赤道海平面气压降低,赤道以北产生东北风异常和气流辐散,Ekman辐散抑制了西北太平洋对流,这就在E1 Nifio衰退期间维持了西北太平洋反气旋,使其持续到夏季,这可能是冬季东太平洋和春季印度洋均与夏季副高有较好相关的原因。
Zhou等的研究指出印度洋增暖通过影响Walker环流变化造成的赤道中太平洋负热源、以及局地凝结潜热通过Sverdrup涡度守恒都会有利于副高的西伸加强。
西太平洋与副热带高压的关系与东太平洋和印度洋相比较弱,在2、3月份与副热带高压的同期负相关以及与同年6月份副高的负相关比较显著(图3c)o 北太平洋与副热带高压的相关(图3d)最明显的特点是副热带高压超前海温时的相关显著,冬、春、夏季的副热带高压超前海温1个月存在明显负相关,其中以1 月副热带高压与2—3 月SST的负相关最大,这说明在北太平洋海域可能体现着大气对海洋的影响。
Zhou等的数值实验表明,影响副高的SST异常主要来自热带。
图3e所示大西洋暖池与西太副高的相关区别于其它海区最明显的特点是大西洋暖池SST与夏季副高的相关性大于与冬季副高的相关,6月同期相关最明显,这可能与大西洋暖池通过影响局地大气环流和热带东北太平洋大气进而影响副热带高压有关。
南太平洋也与西太平洋副热带高压存在较高的相关,最明显的是冬末春初的副高与前年秋季和翌年春节的海温都存在较高的负相关。
超前或滞后2-3个月相关最大其次春季海温与同年夏季副高也存在负相关。
综上,对于大多数海区来说,冬季副高与海温关系最密切,可能的原因是冬季副热带高压位置偏南,副高异常成为热带高度场对热带SST斜压响应的一部分,而对于夏季副热带高压来说海温能够解释的部分较少,这就要寻求其他的解释方案,如不同纬度不同系统的相互作用、潜热加热、青藏高原的作用等,刘屹岷等的研究就指出空间非均匀加热是决定副热带高压位置和强度的关键因素,其机制并非是局地Hadley 环流加强,而是f效应和效应使加热区北侧出现附加的负涡度源所致。
传统观点认为副热带高压是由H adley环流的下沉支形成的,Hoskins 利用冬季Hadley环流强而副热带高压弱、夏季Hadley环流弱而副热带高压强的事实,首先提出了质疑,吴国雄等指出副热带高压是由于地球自转使大气质量沿u=0线在副热带堆积形成的,不能用Hadley环流的下沉支来解释。