大气环流指数浅析
大气环流指数
大气环流指数大气环流指数是描述大气环流系统变化的一种综合指标，它能够反映不同时间尺度上大气运动的特征和规律。
大气环流指数的研究对于天气预报、气候变化以及自然灾害等领域具有重要的指导意义。
大气环流是指全球大气中，大尺度的水平风场和垂直气流形成的环流系统。
它由各种尺度的运动组成，包括从数百千米到几千千米的大尺度波动，以及从几千米到数十千米的中尺度波动。
这些运动在水平和垂直方向上相互作用，形成了天气系统和气候变化。
大气环流指数的研究通常通过分析大气变量的时间序列来完成，如温度、气压、风速和水汽等。
其中，常用的大气环流指数有南方涛动指数、北极涛动指数、季风指数等。
这些指数通过对大气系统不同尺度变化的分析和计算，能够揭示出大气环流系统的特征和规律。
大气环流指数的研究对于天气预报具有重要的意义。
通过对大气环流系统的变化进行分析和预测，我们可以更准确地预测未来的天气情况。
例如，南方涛动指数的变化与我国冬季气温的关系密切，当南方涛动强时，我国北方地区的气温相对较高；而当南方涛动弱时，则可能出现寒潮天气。
因此，通过对大气环流指数的监测和分析，我们可以提前做好气候调整和灾害防范工作。
此外，大气环流指数对于气候变化研究也具有重要意义。
在全球气候变化的背景下，大气环流系统的变化对气候的形成和演变起着重要的作用。
通过对大气环流指数的监测和分析，我们可以更好地理解和预测气候变化的趋势。
例如，季风指数是衡量我国夏季季风强度的重要指标，它与我国北方地区的雨季到来和结束时间密切相关。
因此，通过对季风指数的研究，可以为我国的农业、水资源管理等领域提供重要的参考。
综上所述，大气环流指数在天气预报、气候变化研究以及自然灾害预防等方面具有重要的指导意义。
通过对大气环流系统的变化进行监测和分析，我们可以提前做好气候调整和灾害防范工作，为社会经济发展和人们生活提供更准确的天气信息和气候预测。
气象学中的大气环流现象分析
气象学中的大气环流现象分析气象学是研究大气现象和气象要素变化规律的学科，大气环流是指大气中在水平和垂直方向上的气流运动。
在气象学中，对于大气环流的研究至关重要，不仅有助于预测天气变化，还能帮助我们了解地球气候系统。
一、全球大气环流系统全球大气环流是指地球表面到对流层顶部的运动规律。
它包括了赤道低压带、副热带高压带、副极地低压带和极地高压带四个环流区。
赤道低压带是位于赤道附近的一个区域，由于太阳辐射带来的强热量，导致气流上升形成低气压带。
副热带高压带位于赤道低压带的北部和南部，这个区域的地表风向是向地转流动，受到科里奥利力和地转偏向力的影响，形成时有风一般吹东风。
副极地低压带位于副热带高压带的北部和南部，与副热带高压带相邻，冷空气沿地面流向副极地区域，导致低气压带的形成。
极地高压带位于地球两极地区，冷空气下沉形成高气压。
以上四个环流区形成了全球大气环流系统，同时也影响着地球上的天气和气候变化。
二、季风环流季风环流是指由于地球自转和地形的影响，形成的一种明显的季节性气候现象。
季风环流可以分为夏季季风和冬季季风两种类型。
夏季季风是指在夏季，由于亚洲大陆上的高温，形成了亚洲季风低压带，而印度洋上面形成了一个相对较强的副高压带。
这种气压差引起了季风风向的变化，从而导致了季风雨季。
冬季季风是指在冬季，由于亚洲大陆的辐射冷却，产生了亚洲季风高压带，而印度洋上面形成了季风低压带。
这种气压差引起了季风风向的变化，导致气流从陆地向海洋吹向亚洲内陆地区，造成干燥和寒冷的天气。
季风环流在亚洲地区有着重要的地理和气候影响，对农业、水资源和人类社会有着深远的影响。
三、锋面和气旋在气象学中，锋面指的是两种不同性质气团之间的接触面，常常伴随着天气的明显变化。
锋面可以分为冷锋、暖锋和伪冷锋。
冷锋是一种冷空气和暖空气接触的边界。
在冷锋通过后，通常会出现天气的变化，例如气温下降、风力增强和降水的出现。
暖锋是一种暖空气和冷空气接触的边界。
江淮梅雨异常的大气环流特征分析
丰梅 年南 亚高 压强 度增 强 ．而 枯梅 年南 亚 高压 强度 减弱 ，说 明南 亚 高压 异常对 江 淮梅 雨量 的偏 多
或者 偏少 有重 要影 响 。 ３ ． ２ 梅 雨 丰枯梅 年 同期 ５ ０ ０ ｈ Ｐ ａ环 流特 征
对 比分析 江淮 梅雨 丰 、枯 梅年 对流 层 中层 的环 流形 势 。３ ０ 。 Ｎ 以南 的 由显 著差 值 反 气旋 控 制 ， 不 断
垂 直结构 以及水 汽输 送特 征
３ 江 淮梅 雨 丰梅 年 和 枯 梅 年 同期 大 气
环 流 特 征 分 析
３ ． Ｉ 梅 雨 丰枯梅 年 同期 ｌ ０ ｏ ｈ Ｐ ａ环流 特征
２ 资料 和 方 法
２ ． １ 资料 介绍 （ １ ）国家 气 候 中 心 整编 的 １ ９ ５ １ —２ Ｏ １ Ｏ年 共 ６ ０ ａ １ ６ ０个测 站 月平均 降水 量 资料 。 （ ２ ） 水 汽通量 计 算 。
亚 高压 增 强 （ 减弱） ， 低纬 度盛 行 的偏 东 风 气 流 增 强 （ 减弱 ） 。丰梅 年 中层 ５ ０ ０ ｈ Ｐ ａ 西 太副 高 的位 置 偏 西 偏 南 。 西 风槽 加 强
南伸 ， 而 在 枯 梅 年 则相 反 ； 而且 当 ５ ０ ０ ｈ ｐ ａ 副高强度增强 、 面积增大 、 脊线 、 北 界偏 南 、 西伸脊点偏西 时 。 梅雨量偏 多 ． 反
槽 偏 弱 偏 北
其 中， Ｖ代 表风 速 ， ｑ代 表 比湿 ， Ｐ ｓ 是 地 面气压 。
（ ３ ） 国家气 候 中心 整编 的 ７ ４项环 流指 数 资料 。
２ ． ２ 代 表站 和异 常年 份 的确定
本文 利用 了 国家气候 中心 提供 的全 国 １ ６ ０站 月
大气环流指数88项
⼤⽓环流指数88项⼀、⼤⽓环流指数（88项）1. 北半球副⾼⾯积指数(Northern Hemisphere Subtropical High Area Index)500hPa⾼度场，10°N-60°N、5°E-360°E区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为北半球副⾼⾯积指数。
球⾯⾯积：地球表⾯上，⽹格点代表的实际⾯积，下同。
2. 北⾮副⾼⾯积指数(North African Subtropical High Area Index)500hPa⾼度场，10°N-60°N、20°W-60°E区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为北⾮副⾼⾯积指数。
3. 北⾮-⼤西洋-北美副⾼⾯积指数(North African-NorthAtlantic-North American Subtropical High Area Index )500hPa⾼度场，10°N-60°N、110°W-60°E区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为北⾮-⼤西洋-北美副⾼⾯积指数。
4. 印度副⾼⾯积指数(Indian Subtropical High Area Index)500hPa⾼度场，10°N-60°N、65°E-95°E区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为印度副⾼⾯积指数。
5. 西太平洋副⾼⾯积指数(Western Pacific Subtropical High Area Index)500hPa⾼度场，10°N-60°N、110°E-180°区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为西太平洋副⾼⾯积指数。
6. 东太平洋副⾼⾯积指数(Eastern Pacific Subtropical High Area Index)500hPa⾼度场，10°N-60°N、175°W-115°W区域内≥5880位势⽶(gpm)区域的球⾯⾯积，为东太平洋副⾼⾯积指数。
北京地区大气环流型及气候特征
北京地区大气环流型及气候特征周荣卫;何晓凤;苗世光;李青春【摘要】以北京地区为研究对象,应用Lamb-Jenkinson大气环流分型方法对1948-2008年的逐日平均海平面气压场进行定量计算环流指数.通过对27类逐日环流分型结果的统计分析得出:北京地区主导环流类型依次为A型、C型和SW型,其频率分别为23.8%、15.4%和7.0%1 A和C环流型频率均呈逐年上升趋势,但A 型频率上升速度远大于C型;春季北京主导环流类型为A型和C型,夏季主导环流型为C型和SW型,夏季CSW型环流所占比例也较大,秋季和冬季为A型.通过主导环流型和北京气温、降水之间变化规律的分析可知:冬季在A型环流的控制下北京地区多为低温晴好天气;夏季在C型环流的控制下北京地区降水增多,在SW型环流的控制下北京地区降水偏少,而CSW型环流控制下北京地区呈现干热天气状态,2000年后尤为明显.【期刊名称】《气候变化研究进展》【年(卷),期】2010(006)005【总页数】6页(P338-343)【关键词】北京地区;大气环流型;Lamb-Jenkinson环流分型;气候特征【作者】周荣卫;何晓凤;苗世光;李青春【作者单位】中国气象局国家气候中心,北京,100081;中国气象局国家气候中心,北京,100081;中国气象局北京城市气象研究所,北京,100089;中国气象局北京城市气象研究所,北京,100089【正文语种】中文【中图分类】P339大气环流形势一般会决定全球或区域天气气候的类型及其变化[1]，因此了解大气环流形势的特征或变化可以增加对天气、气候特征及其变化的认识。
对于确定的某个区域来说，一般会由几种比较固定的大气环流形势控制，因此找出关注区域的主导大气环流型对于研究该区域的气候及气候变化具有一定的意义。
大气环流分型方法主要有主观和客观两类，主观分型主要依靠人为经验，具有很强的人为性，客观分型在数学上具有局限性且过份依赖原始计算资料，而Lamb-Jenkinson大气环流分型方法是一种主观和客观相结合的分型方法。
大气环流分析方法及应用
大气环流分析方法及应用大气环流是指大气中的气流在全球范围内的分布和运动。
它由多种因素综合影响形成，对于研究气候变化和天气预报具有重要意义。
下面将介绍大气环流分析的方法和应用。
大气环流分析方法主要有以下几种：1. 可视化方法：通过制作等压线图、风场图等图形，直观地展示大气环流的分布和运动。
可以利用观测资料、卫星遥感数据和数值模式模拟结果进行可视化分析。
通过观察图形的形态和变化规律，可以判断大气环流的类型和特征。
2. 统计分析方法：利用统计学的方法对大气环流进行分析。
可以计算平均值、方差、相关系数等统计量，揭示大气环流的一般特征和相互关系。
常用的统计方法包括回归分析、谱分析、协方差分析等。
3. 数值模拟方法：通过数值模式对大气的运动进行模拟和预测。
数值模式是以大气物理方程为基础，利用计算机进行数值求解的方法。
可以通过调整初始条件和边界条件，模拟不同情景下的大气环流变化。
数值模拟方法能够提供高时空分辨率的大气环流数据，对于研究特定气候事件和天气现象具有重要意义。
大气环流的应用主要体现在以下几个方面：1. 气候变化研究：大气环流是气候系统的重要组成部分，通过分析大气环流可以研究气候变化的规律和机制。
比如，通过观察赤道大气环流的变化可以推测厄尔尼诺现象的发生概率，进一步预测气候变化的趋势。
2. 天气预报：大气环流分析是天气预报的基础。
通过分析大气环流的分布和运动，可以预测天气系统的演变和发展趋势。
比如，通过观察高空急流的变化可以预测暴雨和台风的生成和路径。
3. 灾害预警：大气环流的异常变化常常与自然灾害有关。
通过对大气环流的分析，可以提前预警强降水、霜冻、沙尘暴等灾害事件，为防灾减灾工作提供科学依据。
4. 资源利用规划：大气环流的分析可以为气象资源的利用和规划提供依据。
比如，通过分析风场数据可以确定风能资源的分布和潜力，为风电站选址和产业发展提供参考。
5. 生态环境保护：大气环流的变化对生态环境有重要影响。
大气环流和局地环流[整理版]
![大气环流和局地环流[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/0803f238443610661ed9ad51f01dc281e53a5666.png)
大气环流和局地环流大气环流：大范围的大气运动的基本状态，其水平尺度在几千公里以上，垂直尺度在10公里以上，时间尺度在1～2天以上。
如西风带，东风带，永久性气旋、反气旋。
大气环流反映了大气的基本运动状态，决定了天气过程，甚至决定了气候的形成及其变化。
一. 大气环流的形成的主要因素1. 太阳辐射作用(1)太阳辐射能量在地球不同地区、纬度的分布以及经向温度梯度的形成。
(2)对流层低层和高层经向气压梯度的形成与单一热力环流模式的形成。
2. 地球自转作用(1)地球自转作用与三圈环流的形成哈德莱环流、费雷尔环流、极地环流(2)近地面层和高空风带的形成(3)赤道辐合带、极锋、副热带锋区与副热带高压、西风急流的形成3. 地表性质的作用(1) 海陆分布的影响a. 海陆的热力差异夏季：海洋为冷源，大陆为热源冬季：海洋为热源，大陆为冷源b. 低层高低压中心的形成与季节变化夏季：海洋上高压加强，大陆为低压控制冬季：大陆为冷高压控制，海洋上低压发展c. 高空纬向环流的形成与季节变化冬季：西风气流经过大陆，温度降低，到东岸降到最低，形成温度槽，而经过海洋时，温度升高，到海洋东部升到最高，形成温度脊。
与此相适应的高空气压场是大陆东岸低压槽，海洋东部高压脊。
夏季:与冬季相反，大陆东岸为温度脊，海洋东部温度槽相应气压场为：大陆东部高压脊，海洋东部低压槽。
(2) 地形状况的影响a. 动力作用阻挡作用：迎风坡产生高压脊；背风坡气压槽。
扰流作用：气流分支，青藏高原南侧形成低槽，北侧，高压脊。
b. 热力作用青藏高原夏季为热源，冬季冷源。
(3) 地面摩擦作用a.西风带，大气给予地球角动量，东风带获得角动量。
b.东风带通过水平输送和垂直输送将角动量输送给西风带。
c.水平输送又分平均经圈环流和大型涡旋输送。
二. 大气平均环流1. 平均纬向环流对流层上层：基本为西风带近地面层：极地附近为极地东风，低纬为东北信风带，中高纬为偏西风。
2. 平均水平环流(1) 对流层中上层500hpa：有叠加在平均纬向环流上的一系列槽脊。
6 大气环流解析
（1）冬季南北温度差明显大于夏季。
（2）对流层中赤道比极地暖，温度差从下往 上递减；
（3）平流层中，夏季极地的温度比赤道高。
３、温度分布不均匀必然产生热力环流 假定地球不旋转，地球表面性质都一样，那 么，在南北温度差的作用下，高层就产生了 从赤道指向极地的位势梯度。在气压梯度力 的作用下，高空为赤道吹向极地的南风，空 气在极地冷却下沉，质量堆积又造成对流层 下部有指向赤道的气压梯度力，也就产生了 低层为极地吹向赤道的北风，空气在低纬度 加热再上升——构成了一个南北向的直接热 力环流圈
§4.1 大气平均流场特征与季节转换
一、平均纬向风分量的经向分布
东
西
西
南半球
1月纬向平均西风分布 （西风为正，东风为负）
北半球
东
西
西
南半球
北半球
7月纬向平均西风分布
一、平均纬向风分量的经向分布特点
1、低纬度为东风带—— 30°N~ 30°S 最大东风风速中心在平流层 2、中高纬为西风带 北半球西风带冬强夏弱，冬南夏北 1月最大西风风速中心——40m/s,200hpa, 30°N 7月最大西风风速中心——16m/s,200hpa, 40°N 南半球西风中心强度冬夏变化不大，位置冬南夏北 3、极区近地面为弱东风带 冬季从对流层至平流层均为西风 夏季极区平流层为极地东风
12~2月
6~8月
3. 槽脊输送角动量的方式 a 对称槽脊 槽前对u角动量向北输送等于槽后对u角动 量向南输送——无南北净输送 b 东北——西南向的倾斜槽 槽前对u角动量向北输送大于槽后对u角动 量向南输送——有u角动量向北净输送 c 西北——东南向的倾斜槽——有u角动量 向南净输送 但实际大气在中高纬地区多为东北－西 南向槽脊，所以中纬度的扰动水平输送主要 是向北输送西风角动量。
2-(3、4、5)大气环流的基本状况
2.3.4
赤道平流层纬向风的准两年振荡（QBO）
赤道平流层风有明显的年际变化，即当年为强东风，紧接着下一年 就是强西风。这种纬向风的周期性变动称为准两年振荡(QBO)。其 周期范围为24—30个月。现象发生在对流层顶到大约32公里的平流 层低层。这种振荡相对于赤道是对称的，半宽约为12个纬度，最大 振幅约为20米/秒。利用赤道测站纬向风速的时间-高度剖面图可以 显示出这种振荡特征。
二、季风
• 季风是一个古老的概念，一般将其定义为：一个地 区冬、夏的盛行风向有明显的季节变化，盛行风向 的夹角达120º -180º ，冬季的盛行风称为冬季风，夏 季的盛行风称为夏季风。如果一个地区的盛行风向 出现的平均频率达到40%以上，就称该地区为季风 区。根据这个定义，研究表明亚洲、非洲和澳大利 亚的热带和副热带地区为世界最大的季风区。 • 其英文名称为 Monsoon, 来源于阿拉伯文中的词汇 Mausim。
2.3 平流层大气环流的若干问题
2.3.1 2.3.2 2.3.3 2.3.4 2.3.5 平流层大气环流的主要特征 平流层臭氧 平流层爆发性增温 准两年振荡（QBO) 平流层和对流层的相互关系
2.3.1 平流层大气环流的主要特征
冬夏纬向平均的温度和纬向风的经向高度剖面图（引自Wallace 2006）
平流层底部的平均环流（~16Km）
南亚高压
极涡：北半球1月两个中心；南半球一个中心。
极涡：南、北半球7月一个中心。
西风带平均槽脊：北半球两波型（槽：亚洲和北 西风带平均槽脊：北半球西风环流显著减弱， 美大陆东岸；脊：太平洋和大西洋的中部）。 准静止波的振幅显著变小。南半球不明显。 南半球不明显。
平流层底部的平均环流(U风场)
南极上空臭氧空洞（粉色区域）的卫星图。 摄于1995年9月25日
第1章-大气环流基本分析方法及应用
{
}
（1.5）
对于两个非 0 向量 a 、b ，由（1.3）式，a 、b 正交 的充分必要条件是
( a, b ) = 0
（1.6）
因为，由（1.3）或（1.5）式知，此时的 a,b = π /2 。
大气环流基本分析方法及应用
预备知识预备知识-13
2，相空间中的向量及其相互关系 ， 在相空间 E n 、H 中，类似于（1.3）式，可定 义向量 （1.1） 、 （1.2） 的内积运算 （X， 、 f ， 。 Y） （ g） 定义了内积运算的 E n 和 H 空间为内积空间，完备 内积空间称为希尔伯特（Hilbert）空间。E n 又称为 欧氏（Euclid）空间。这样， E n 、H 中的向量也就 有了模、交角、正交这些几何概念和几何量。
大气环流基本分析方法及应用
预备知识预备知识-04
E160
Tt
a）
TN ( C )
E 50
Ts
b)
ty
图1.1 场和时间演变举例 a，中国1951年1月温度（单位°C）； b，南京1951-2000年1月温度年际变化曲线。
大气环流基本分析方法及应用
预备知识预备知识-05
3，场（演变）理解为向量 ， 演变）
3，内积、模、交角计算 ，内积、 H）中向量内积 X ，Y ） （ 、 虽然从相空间（ En 、 （ f ， g ）的定义知,内积的确定不依赖于坐标系; 模、 交角又可据内积确定， 因而也不依赖于坐标系。 但要进行计算， 却需首先建立适当坐标系， 并用它 表示出向量， 然后通过计算， 求得内积、 模、 交角。
Hale Waihona Puke 大气环流基本分析方法及应用
预备知识预备知识-14
第六章大气环流变化与长期天气预报
2.具体分型方案的多种多样，一般要考虑空间和时间来年各个方面。 空间上按气象台站所在地区，分型的地理范围可定为亚洲或欧亚 范围或整个北半球；时间上按不同季节的特点。
3.王根盖姆和吉尔斯提出的天气学分型体系：考虑整个北 半球中高纬度环流特征，具体分为：
（1）副高特征量（5种） ①面积指数：10oN以北、110o~180oE范围内大于或等于588的网格点数。 ②强度指数：上述范围内格点高度值编码值（如588为1，589为2… ）之和。 ③平均脊线位置：110o~150oE每隔5o的经线与副高脊线祆教的纬度值平均。
规定： 在110o~150oE范围内，只有一个>=588dagpm网格点的孤立副 高单体不予考虑；另外在求脊线的平均纬度时，每隔5o的9条经线上只有 一个纬度读数也不予考虑；对只有2~4个纬度读数值的平均脊线纬度值 加上括号以示区别。
……………………（P80）
②扰动动能谱（P80）
③角动量输送谱（P80） ④感热输送（P81）
（2）梅雨期旱涝发生时及其前期环流特点 和波谱特征（P81~83）
四、大气环流的EOF分析及其
应用
1、EOF分析方法（P85） EOF（experiential orthogonal fanning ）气象要素场分解的特征向量（典型
特别规定，当出现两个以上的中心值相同的低涡时，选 取中心闭合范围大及中心最小值点数多的低涡作为极 涡中心；当出现两个以上的极涡中，则选取中心所在 纬度偏南的一个极涡作为极涡中心。
（2）极涡特征量的效能分析
特征量本身意义明确，但其变化还有一些特性，如：
①极涡位置的季节性（表6.2 P77）
②极涡中心强度的季节变化：由冬到夏是减弱过程，由 夏到冬是加强过程。平均最强月份是2月，最弱月份是 7月。
大气环流指数浅析
本文发表在台风论坛，已获得作者同意大气环流指数（AO、AAO、PNA、NAO）浅析1.前言本文尝试简单解释AO、AAO、NAO、PNA等四项日常分析中常用的环流指数，并剖析各指数与对流层大气环流的关系。
由于作者水平有限，若有错误之处还请各位高手不吝赐教。
在下愿以此文抛砖引玉，与诸君共同进步。
本文用到的资料多来自美国气候预测中心（Climate Prediction Center, CPC）。
2.引子众所周知，地球是太阳系内的第三颗行星，自身几乎所有的热能都是以短波辐射的形式从太阳而来。
地球与太阳系内许多行星一样，都拥有一个厚厚的大气层。
地球的自转轴与其运行轨道有一个大约是23.5°的夹角，而纬度越高，太阳入射光线与地表的夹角也越小。
由于每单位面积上的太阳辐射强度，即太阳常数基本是保持不变的，所以太阳角越低，地表所得到的辐射强度也越低。
综上所述，地球表面上的年总日射量（insolation）与纬度成反比。
就一年的总辐射平衡（radiation budget）情况来说，大约在地球南北纬40°之间地区为能量盈余（energy surplus），而高于南北纬40°的地区则有能量亏欠（energy deficit）。
这么一来，地球表面出现了受热不均的情况，并形成从极区指向赤道的温度梯度。
这种不平衡就要通过大气层内的湍流、辐射、潜热输送、传导、对流等过程，将热能从能量盈余的赤道、中低纬地区输送热能到能量亏欠的中高纬、极地地区，以求达到能量收支平衡。
而在这个能量输送的过程中，大气环流就诞生了。
通过气象学家们近300年的辛勤研究，现在被发现的大型环流系统有以下几种：三圈环流、沃克环流、亚澳非季风环流等等。
而为了更好地理解和预测大气环流的动态与趋势，气象学家们又在上世纪定义了几项环流指数，以位势高度距平偶极来表示大气环流中经常在某些特定区域出现的震荡。
这种震荡又被戏称大气环流内的“跷跷板”，即一处位势偏高，另一处则必定位势偏低。
大气环流指数88项
一、大气环流指数（88项）1. 北半球副高面积指数(Northern Hemisphere Subtropical High Area Index)500hPa高度场，10°N-60°N、5°E-360°E区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为北半球副高面积指数。
球面面积：地球表面上，网格点代表的实际面积，下同。
2. 北非副高面积指数(North African Subtropical High Area Index)500hPa高度场，10°N-60°N、20°W-60°E区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为北非副高面积指数。
3. 北非-大西洋-北美副高面积指数(North African-NorthAtlantic-North American Subtropical High Area Index )500hPa高度场，10°N-60°N、110°W-60°E区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为北非-大西洋-北美副高面积指数。
4. 印度副高面积指数(Indian Subtropical High Area Index)500hPa高度场，10°N-60°N、65°E-95°E区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为印度副高面积指数。
5. 西太平洋副高面积指数(Western Pacific Subtropical High Area Index)500hPa高度场，10°N-60°N、110°E-180°区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为西太平洋副高面积指数。
6. 东太平洋副高面积指数(Eastern Pacific Subtropical High Area Index)500hPa高度场，10°N-60°N、175°W-115°W区域内≥5880位势米(gpm)区域的球面面积，为东太平洋副高面积指数。
大气环流指数
大气环流指数引言大气环流是指地球大气中的空气在全球范围内的运动。
它是地球上的天气和气候形成与演变的基础。
大气环流指数是一种用于描述和量化大气环流状况的指标，可以帮助我们更好地理解和预测天气现象。
大气环流的概念大气环流是由地球自转、太阳辐射和地球表面不均匀加热等因素共同驱动的。
它分为水平风和垂直风两个方面。
水平风主要包括经度风和纬度风。
经度风又称为西风带，它在赤道附近有一个高压区，两侧则是低压区，空气从高压区向低压区流动，形成了东西向的经度风。
纬度风主要受到地球自转产生的离心力影响，导致北半球中纬度地区存在东南向的纬向风。
垂直风主要包括垂直上升运动和下沉运动。
垂直上升运动发生在赤道附近的热带地区，由于太阳辐射强烈，地表空气被加热后上升，形成了热带低压带。
而在极地地区，由于气温较低，空气密度大，空气下沉形成了极地高压带。
大气环流指数的意义大气环流指数是一种量化描述大气环流状态的指标。
它可以帮助我们更好地理解和预测天气现象，并为农业、交通、旅游等行业提供参考依据。
通过大气环流指数的分析，我们可以了解到不同季节和不同地区的风向、风速以及垂直运动情况。
这对于天气预报和灾害预警具有重要意义。
例如，在台风季节，通过观察大气环流指数可以判断台风路径和强度，及时采取措施减少损失。
此外，大气环流指数还可以用于研究全球变暖和气候变化等问题。
通过长期观测和分析大气环流指数的变化趋势，我们可以了解到全球范围内的温度分布、降水情况以及季风等现象的演变规律。
大气环流指数的计算方法大气环流指数的计算方法有多种，其中常用的包括风力指数、风向指数和垂直运动指数。
风力指数是用来描述风速大小的指标。
它通常使用米每秒（m/s）作为单位进行表示。
根据不同地区和季节的特点，可以通过观测风速数据并进行统计分析来计算得到。
风向指数是用来描述风向的指标。
它通常使用度（°）作为单位进行表示。
根据不同地区和季节的特点，可以通过观测风向数据并进行统计分析来计算得到。
2021年11月大气环流和天气分析
2021年11月大气环流和天气分析2021年11月大气环流和天气分析近年来，全球气候变化呈现出越发明显的趋势，而大气环流也作为气候系统的重要组成部分，对全球天气和气候的形成和演变起着至关重要的作用。
本文将对2021年11月的大气环流和天气进行详细分析。
首先，我们来看11月的大气环流情况。
根据卫星观测和气象台站的数据，可以发现11月的北半球已经完全进入冬季，北极圈内的高压系统明显加强。
北极涌入的冷空气大量南下，与亚洲、欧洲等大陆上空的暖湿气流相遇，形成了一系列活跃的冷暖气团边界。
在东亚地区，偏东风和西风交错的情况导致大气环流变得复杂多变。
此外，11月的大气环流还受到副热带高压的影响。
副热带高压带来了稳定的天气条件，使得东亚地区降水偏少，同时也限制了冷空气南下的范围和强度。
不过，受到静稳层的存在，部分地区（如华北、华东等）出现了雾霾天气，空气质量下降。
在全球范围内，11月的大气环流格局较为平稳。
赤道附近的热带座旋风活动逐渐减弱，热带地区大部分地区进入了非活跃期。
赤道和副赤道地区的地转偏流对全球大气环流起着重要作用，它们的变化会直接影响着中纬度地区的天气变化。
接下来，我们来分析11月的天气特点。
由于北半球大部分地区已经度过了夏季和秋季，气温普遍开始下降。
欧亚大陆的大部分地区进入了冬季，天气寒冷干燥，降水较少。
东亚地区由于受到副热带高压的影响，天气相对稳定，但也有冷空气南下带来的降温天气。
另外，西伯利亚的冷空气经常南下到中国东北和华北地区，给这些地区带来严寒的冬季天气。
在北美洲，11月的天气多变。
加拿大中部和美国北部地区的天气已经进入冬季，降雪频繁，气温骤降。
而美国中西部地区的冷暖空气交汇带，则经常出现风暴和龙卷风等极端天气事件。
在赤道地区，南美洲的季风影响使得11月的天气较为多变。
巴西东南地区和阿根廷北部等地出现了季风风暴，给农作物生长带来了一定困难。
综上所述，2021年11月的大气环流和天气情况表现出了一定的季节特点。
2022年9月大气环流和天气分析
2022年9月大气环流和天气分析2022年9月大气环流和天气分析随着时间的推移，气候系统在不断变化。
气候变化对于人类生活有着重要的影响，因此对于大气环流和天气的分析就显得尤为重要。
本文将对2022年9月的大气环流和天气进行分析。
大气环流是指地球大气层内的气体运动，通过对大气环流的分析，我们可以了解不同地区的风向、风速等气象参数。
以及这些参数的变化对天气的影响。
而天气则是指特定时刻、特定地区的气象现象，如降水、气温等。
首先，我们来分析2022年9月的大气环流格局。
从全球尺度来看，大气环流主要由赤道附近的副热带高压和副极地低压共同构成。
副热带高压常常间断地移动，决定了副热带和中纬度地区的气候。
在夏季，副热带高压会北移，导致副高偏向了我国的东部地区。
这使得我国东南沿海地区的天气炎热潮湿，降雨量多，而西北地区则较为干燥。
其次，我们需要了解2022年9月各地区的天气特点。
首先是我国东南沿海地区，由于副热带高压的影响，该地区的气温较高，多雨，容易出现热带气旋。
其次是我国的北方地区，尤其是西北地区。
受副高的影响，该地区气温较高，降水量较少，容易出现干旱天气。
而我国的华北和东北地区则处于副热带高压和副极地低压之间的交界处，这使得该地区天气较为多变，既有高温干燥的天气，也有降雨较多的天气。
接下来，我们来分析一些可能影响2022年9月天气的因素。
首先是全球气候变暖的趋势。
随着地球气候变暖，极端天气事件如暴雨、热浪等可能变得更加频繁，这对于人类社会和生态环境都将带来重大挑战。
其次是台风的影响。
9月正值太平洋台风季节，这意味着我国东南沿海地区可能受到台风的影响，出现风雨等极端天气。
最后，我们需要关注未来天气的预测。
随着科技的进步，各种气象预测模型被不断发展和改进，这为我们提供了更准确的天气预报。
然而，气候系统本身的复杂性意味着我们仍然面临着一定的挑战。
因此，在分析大气环流和天气时，我们需要结合历史数据和实时观测，尽可能准确地预测未来天气的变化。
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本文发表在台风论坛,已获得作者同意大气环流指数(AO、AAO、PNＡ、NAO)浅析1.前言本文尝试简单解释ＡＯ、AAＯ、ＮAＯ、PNA等四项日常分析中常用的环流指数，并剖析各指数与对流层大气环流的关系。
由于作者水平有限,若有错误之处还请各位高手不吝赐教。
在下愿以此文抛砖引玉,与诸君共同进步。
本文用到的资料多来自美国气候预测中心(CｌimatｅPredｉcｔioｎCenｔｅr, CPＣ）。
2.引子众所周知,地球是太阳系内的第三颗行星，自身几乎所有的热能都是以短波辐射的形式从太阳而来。
地球与太阳系内许多行星一样,都拥有一个厚厚的大气层。
地球的自转轴与其运行轨道有一个大约是23.5°的夹角，而纬度越高，太阳入射光线与地表的夹角也越小。
由于每单位面积上的太阳辐射强度,即太阳常数基本是保持不变的，所以太阳角越低，地表所得到的辐射强度也越低。
综上所述,地球表面上的年总日射量(iｎsｏlation）与纬度成反比。
就一年的总辐射平衡(radiation buｄget)情况来说，大约在地球南北纬４0°之间地区为能量盈余（energy ｓuｒplus），而高于南北纬40°的地区则有能量亏欠（eｎｅrgy de ｆiciｔ）。
这么一来,地球表面出现了受热不均的情况，并形成从极区指向赤道的温度梯度。
这种不平衡就要通过大气层内的湍流、辐射、潜热输送、传导、对流等过程，将热能从能量盈余的赤道、中低纬地区输送热能到能量亏欠的中高纬、极地地区，以求达到能量收支平衡。
而在这个能量输送的过程中，大气环流就诞生了。
通过气象学家们近300年的辛勤研究，现在被发现的大型环流系统有以下几种：三圈环流、沃克环流、亚澳非季风环流等等。
而为了更好地理解和预测大气环流的动态与趋势,气象学家们又在上世纪定义了几项环流指数,以位势高度距平偶极来表示大气环流中经常在某些特定区域出现的震荡。
这种震荡又被戏称大气环流内的“跷跷板”，即一处位势偏高，另一处则必定位势偏低。
现在就让我们进入正文吧，首先来关注一下什么叫北极震荡指数(ＡO Ｉnd ｅx)。
自己先上个图吧，最近的北极涛动强负值３．北极震荡指数(AｒctiｃＯｓｃillaｔｉon Indｅx)定义：在１000hＰa上,将每日北半球２0N以北的位势距平,在去除季节平均距平后的得到的一项环流指数。
３.1 概述根据三圈环流(Ｔricellｕlarmoｄel)的理论,２0N位于副热带地区，处于延绵半球的副热带高压，也就是哈德来环流（HadleｙCelｌ）下沉支的控制之下，100０hPa天气图上表现为一高压区。
而２0N以北地区则分别属于中纬度西风带以及高纬度东风带的控制之下,也就是费雷尔环流(Ferｒｅl Ｃelｌ)和极地环流(PｏlaｒCeｌl)的势力范围。
中纬度西风带地面上以各种冷暖高低压系统交替控制为其主要性质,而在60Ｎ附近则有一段不连续的极地低压带,对应费雷尔环流的上升支,又称极锋。
在60N以北,极地盛行偏东风，地面上有一浅薄的冷高压。
在夏季，北半球行星风带北移,30N以南基本都为副高所控制，而西风带北撤,极地东风带范围缩小。
由于夏季极地冷源势力微薄，地面冷高压势力减弱,相对于副高控制的中低纬度地区是一低压带。
而在冬季，由于极地冷源势力加强，冷高压亦有所增强，但由于北极大部分都是洋面(故称北冰洋)，所以冷源势力其实多集结于亚洲西伯利亚东北部,以及北美加拿大巴芬湾及格陵兰一带。
如此一来，北半球中高纬地区在1000hＰa上的平均位势要较极地内高，即产生了极地内地面位势较低，中纬度位势较高的现象。
这与500 hＰa上位势高度自极地向外逐步升高是类似的。
此所谓北极震荡（ＡO）的正常分布态势,即中性(n ｅutrａl)态势。
AO指数的变动幅度也是冬季较大，夏季较小。
跟其他大气环流震荡一样,北极震荡(AO）的一个很明显的特征就是,极地内的位势与中纬度地区的位势呈反相关。
即:极地位势上升,中纬度位势就下降,反之亦然，从而形成了一个经向位势距平偶极。
故气象学家们也很形象地称之为“跷跷板”,取其此上彼下之意是也。
3.2 正负相位描述AＯ正位相:当500hPa北极极涡呈绕级分布的时候，冷源势力均集中于极地内,极地内位势偏低,中高纬地区位势较高。
极锋急流(或北支急流)位于60N以北,急流走向平整。
见20０9年1月1１日的北半球5０0hｐa天气图，当天的ＡO指数是3.256。
半球西风带呈纬向环流态势,中纬度地区强冷空气或寒潮爆发不频繁。
反映到地面1０00ｈPａ上,就是极地内外位势梯度较平时要小，使得冷空气南下无力。
中纬度地区通常有气温正距平,而高纬极地内则是气温负距平。
AＯ负位相：这个跟正位相正好相反,500ｈPa北极极涡偏离极地,南下中纬度地区，且多呈偏心或偶极分布。
极地此时通常会被极高或高压脊控制，位势较高，而中纬度则受极涡和其带来的旋转槽的影响，位势较低。
极锋急流位置偏南,经向度也更高。
见２01０年１２月18日的５00ｈＰａ天气图，当天的AO指数达到了-5.265。
对流层中部的环流形势反映在１0０0hＰa上也呈现出了基本相同的趋势，即极地内高压强盛，而中纬度地区低压（通常是温带气旋)盛行，风雪连天。
气温距平方面与ＡO正相位也正好相反。
4.北极震荡指数（ArcticOscｉllaｔion Iｎdｅx）定义：在１０00hPa上,将每日北半球20Ｎ以北的位势距平，在去除季节平均距平后的得到的一项环流指数。
3.１概述根据三圈环流(Tｒiceｌｌｕｌaｒmodｅｌ）的理论，20N位于副热带地区，处于延绵半球的副热带高压,也就是哈德来环流（ＨadleｙCell）下沉支的控制之下，100０hPa天气图上表现为一高压区。
而20N以北地区则分别属于中纬度西风带以及高纬度东风带的控制之下，也就是费雷尔环流(FerrelＣell)和极地环流（PolａｒＣｅll）的势力范围。
中纬度西风带地面上以各种冷暖高低压系统交替控制为其主要性质,而在6０N附近则有一段不连续的极地低压带,对应费雷尔环流的上升支，又称极锋。
在60N以北,极地盛行偏东风，地面上有一浅薄的冷高压。
在夏季，北半球行星风带北移,30Ｎ以南基本都为副高所控制,而西风带北撤,极地东风带范围缩小。
由于夏季极地冷源势力微薄,地面冷高压势力减弱,相对于副高控制的中低纬度地区是一低压带。
而在冬季,由于极地冷源势力加强，冷高压亦有所增强，但由于北极大部分都是洋面(故称北冰洋),所以冷源势力其实多集结于亚洲西伯利亚东北部,以及北美加拿大巴芬湾及格陵兰一带。
如此一来,北半球中高纬地区在１000 ｈＰa上的平均位势要较极地内高,即产生了极地内地面位势较低，中纬度位势较高的现象。
这与５０0 hPa上位势高度自极地向外逐步升高是类似的。
此所谓北极震荡（AO）的正常分布态势，即中性（neutra ｌ）态势。
AO指数的变动幅度也是冬季较大，夏季较小。
跟其他大气环流震荡一样，北极震荡(ＡＯ）的一个很明显的特征就是,极地内的位势与中纬度地区的位势呈反相关。
即:极地位势上升,中纬度位势就下降，反之亦然,从而形成了一个经向位势距平偶极。
故气象学家们也很形象地称之为“跷跷板”，取其此上彼下之意是也。
３.２正负相位描述AＯ正位相：当5０0hPa北极极涡呈绕级分布的时候,冷源势力均集中于极地内，极地内位势偏低,中高纬地区位势较高。
极锋急流(或北支急流）位于6０N以北,急流走向平整。
见２009年1月１1日的北半球500hｐa天气图，当天的AO指数是3．256。
半球西风带呈纬向环流态势,中纬度地区强冷空气或寒潮爆发不频繁。
反映到地面１0０0hPa上，就是极地内外位势梯度较平时要小，使得冷空气南下无力。
中纬度地区通常有气温正距平，而高纬极地内则是气温负距平。
AＯ负位相：这个跟正位相正好相反，500ｈPa北极极涡偏离极地，南下中纬度地区，且多呈偏心或偶极分布。
极地此时通常会被极高或高压脊控制,位势较高，而中纬度则受极涡和其带来的旋转槽的影响，位势较低。
极锋急流位置偏南,经向度也更高。
见２0１0年1２月18日的50０ｈＰa天气图,当天的AO指数达到了-5.265。
对流层中部的环流形势反映在1０00hＰa上也呈现出了基本相同的趋势,即极地内高压强盛，而中纬度地区低压(通常是温带气旋）盛行，风雪连天。
气温距平方面与ＡO正相位也正好相反。
４．南极震荡指数(ＡntarｃticOｓciｌlatｉoｎＩｎｄex）定义：在南半球7００hPa上，将每日20S以南地区的位势距平,去除季节平均距平后所得到的一项环流指数。
4.1概述南极震荡（AAO)的概念跟北极震荡几乎如出一辙,都是描述极地内和中纬度地区的位势距平偶极的。
但细心的读者可能发现了,为什么在南极震荡的定义中选用了7００ｈPａ等压面，而不是北半球的1000hPａ等压面呢?其实答案非常简单:因为南极大陆上本身地势就高,再加上那里堆积了3公里多厚的冰盖,使得10００hＰa等压面在60Ｓ以南的南极大陆上根本不存在。
如此一来，定义时就只能采用离南极冰盖表面最近的70０hＰa等压面了。
南极震荡的基本概念跟北极震荡是一样的，都可以用来评估目前半球内冷空气的活跃程度,以及西风的经向度。
但是由于南极是大陆,而北极是海洋,南极大陆上的稳压结构相比北极而言更加对称，也更加接近正压结构。
这么一来，南极极涡的势力、位置都非常稳定，很少出现像北极极涡一样的位移和分裂现象。
所以,AAO指数的波动幅度一般不会像AO指数那么剧烈,基本上都在-3．０至3．0之间的范围徘徊。
4．２主要影响南极震荡（AAO）对北半球的影响主要体现在夏半年(北半球）,如果AAO 值为负的话，那么就对应南半球中纬度冷空气活动活跃，索马里急流、印度洋、太平洋越赤道气流都会比较强盛。
这就使得亚澳非地区的季风环流也就较为强盛。
西太季风槽内的对流活动也会受到南半球西南季风的激发而变得活跃起来，这对热带气旋的生成是非常有利的。
例子：自２０１1年7月上旬以来,ＡAO就转入了负值，并且在月中小幅回弹至-1附近后,于７月20日起跳水下跌至－4,并一度破表达5天左右。
而这段时间里，西太先后诞生了1１06超强台风“马鞍”、１10７台风“蝎虎”、１1０8强热带风暴“洛坦”和1109超强台风“梅花”等四个达到热带风暴级别或以上的TC（ｔropiｃal cyclone）。
AAO对北半球夏季的影响可见一斑。
5. 大西洋震荡指数（NoｒthAtlａntiｃ OscillationＩndｅx)定义：北大西洋震荡指数是一个位势距平偶极子的强度指数,距平中心分别位于格陵兰岛与亚速尔群岛的500hPａ等压面上。
5.1 概述在对流层中部的北大西洋上空,以亚速尔群岛（AzoreｓIsland)为代表的中纬度地区和以格陵兰岛(Gｒeenlａnd）为代表的高纬度地区之间经常存在着由南指向北的位势梯度。