地球自转速率变化影响大气环流的事实及机制探讨-地理科学进展
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环流特征量资料来源于国家气 候中心气候预测室 收稿日期 : 199811-20; 修订日期 : 1999-0313 作者简介 : 黄玫 ( 1968) , 女 , 壮族 , 广西横县人 , 助理研究员 , 硕士。从事气候变化的机制研究。
3 期 黄玫 等 : 地球自转速率变化影响大气环流的事实及机制探 讨
0. 46** 0. 61 ** 0. 50 ** 0. 55* * 0. 41* * 0. 43* * 0. 60 ** 0. 44 ** 0. 59* * 0. 45** 0. 53 ** 0. 45 ** 0. 34* 0. 35 * 0. 36 * 0. 59 ** 0. 54 ** 0. 68* *
对于地球自转速率变化是否影响大气环流这一问题 , 以前人们做过不少研究 , 取得了 若干进展。1981 年彭公炳等 [ 1] 从角动量守恒原理出发 , 导出了地球自转角速度变化与大气 角速度变化的定量关系式, 从理论上指出了地球自转速率变化对大气环流是有显著影响的。 1990 年任振球 通过若干统计事实说明了地球自转等天文因子在天气气候演变中起着不 可忽视的作用。 他的研究还发现, 厄尔尼诺事件的发生与地球自转速率的变化有密切关系 , 地球自转速率减慢有可能是形成厄尔尼诺的原因[ 3] 。 钱维宏的研究工作表明, 地球自转速率 的长期变化与南方涛动指数呈反相关关系 , 其短期变化与赤道东太平洋海温逐月距平变 化呈反相关关系 。彭公炳和陆巍 通过统计发现地球自转速率变化与西太平洋副热带高 压的南北移动具有很好的相关关系, 地球自转速率减慢阶段副高位置偏南, 地球自转速率 加快阶段, 副高位置偏北。 钱维宏 [ 7] 进一步从理论上说明了地球自转速率变化对副高脊线南 北进退的作用。本文从统计学角度进一步探讨了地球自转速率变化对 500 毫巴大气环流的 影响, 同时探讨了这一影响的物理机制。
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北美副高加强, 500 hP a 印缅槽减弱。 地球自转减慢时 , 北非大西洋北美副高偏南 , 北美副 高减弱 , 500 hPa 印缅槽加深。见表 1 。
表 1 地球自转相对速率与当年 1～ 12 月大气环流特征量相关系 数表 Tab. 1 The correlation coef ficient of the Earth' s rotation ration and atmosphere circulation index
1
0. 31* 0. 29* 0. 31* 0. 30* 0. 40 ** 0. 42 ** 0. 33* 0. 42 ** 0. 41 ** 0. 34* 0. 31* 0. 39 **
2
0. 19 0. 23 0. 17 0. 19 0. 25 0. 28
3
0. 35 * 0. 34 * 0. 37 * 0. 34 * 0. 37 *
0. 38* * 0. 46** 0. 53 ** 0. 55 ** 0. 59* * 0. 56* * 0. 57* * 0. 63 ** 0. 46 ** 0. 65* * 0. 15 0. 52 ** 0. 37* 0. 45* * 0. 40* * 0. 28 0. 36 * 0. 27 0. 31 * 0. 47 ** 0. 46* *
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6
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0. 35 *
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0. 42** 0. 53 ** 0. 48 ** 0. 41* *
0. 40* * 0. 57 ** 0. 48 ** 0. 61* *
0. 43** 0. 51 ** 0. 62 ** 0. 62* * 0. 61* * 0. 64* * 0. 57 ** 0. 42 ** 0. 54* * 0. 46** 0. 65 ** 0. 32* 0. 13 0. 19 0. 25 0. 53 ** 0. 43 ** 0. 57* *
( 中国科学ห้องสมุดไป่ตู้地理研究所 , 北京 100101)
摘要 : 通过相关分析从统计学角度探讨了地球自转速率变化对北半球月平均 500 HPa 大气环流 的影响 , 同时探讨了这一影响的物理机制。 关 键 词 : 地球自转 ; 大气环流 ; 环流量 ; 离心力 中图分类号 : P 434: P183. 3 文献标识码 : A
[ 5] [ 6] [ 4] [ 2]
1 地球自转速率变化与大气环流特征量相关的统计事实
我们通过北京天文台提供的 1951～1995 年地球自转相对速率多年变化值 ( / ) 与当 年 1～ 12 月大气环流特征量之间的相关系数计算发现: 地球自转速率与当年 1～12 月大西 洋副高、 北美大西洋副高的面积指数、强度指数、 脊线及北界位置均有很好的正相关关系。 即当地球自转加快时, 大西洋副高及北美大西洋副高加强, 偏北。地球自转减慢时, 副高 减弱, 偏南。同时, 地球自转速率与北非大西洋北美副高脊线和北界、北美副高强度指数、 500 hPa 印缅槽的高度均呈正相关关系。即当地球自转加快时 , 北非大西洋北美副高偏北 ,
月
1. 大西洋副高面积指数 ( 55W - 25 W) 2. 大西洋副高强度指数 ( 55W - 25W) 3. 大西洋副高脊线 ( 55W - 25W) 4. 大西洋副高北界 ( 55W - 25W) 5. 北美大西洋副高面积指数 ( 110W- 20W ) 6. 北美大西洋副高强度指数 ( 110W- 20W ) 7. 北美大西洋副高脊线 ( 110W- 20W ) 8. 北美大西洋副高北界 ( 110 W- 20W ) 9. 北非大西洋北美副高脊线 ( 110 W- 60E ) 10. 北非大西洋北美副高北界 ( 110W- 20W ) 11. 北美副高强度指数 ( 110W- 60W ) 12. 印缅槽 ( 15N- 20N , 80E- 100E )
第 18 卷 第 3 期 1999 年 9 月
地 理 研 究 GEOGRAPHICAL RESEARCH
V o l. 18, N o. 3 Sept . , 1999
文章编号 : 1000-0585( 1999) 03-0254-06
地球自转速率变化影响大气环流的 事实及机制探讨
黄 玫, 彭公炳, 沙万英
3 期 黄玫 等 : 地球自转速率变化影响大气环流的事实及机制探 讨
0. 46** 0. 61 ** 0. 50 ** 0. 55* * 0. 41* * 0. 43* * 0. 60 ** 0. 44 ** 0. 59* * 0. 45** 0. 53 ** 0. 45 ** 0. 34* 0. 35 * 0. 36 * 0. 59 ** 0. 54 ** 0. 68* *
对于地球自转速率变化是否影响大气环流这一问题 , 以前人们做过不少研究 , 取得了 若干进展。1981 年彭公炳等 [ 1] 从角动量守恒原理出发 , 导出了地球自转角速度变化与大气 角速度变化的定量关系式, 从理论上指出了地球自转速率变化对大气环流是有显著影响的。 1990 年任振球 通过若干统计事实说明了地球自转等天文因子在天气气候演变中起着不 可忽视的作用。 他的研究还发现, 厄尔尼诺事件的发生与地球自转速率的变化有密切关系 , 地球自转速率减慢有可能是形成厄尔尼诺的原因[ 3] 。 钱维宏的研究工作表明, 地球自转速率 的长期变化与南方涛动指数呈反相关关系 , 其短期变化与赤道东太平洋海温逐月距平变 化呈反相关关系 。彭公炳和陆巍 通过统计发现地球自转速率变化与西太平洋副热带高 压的南北移动具有很好的相关关系, 地球自转速率减慢阶段副高位置偏南, 地球自转速率 加快阶段, 副高位置偏北。 钱维宏 [ 7] 进一步从理论上说明了地球自转速率变化对副高脊线南 北进退的作用。本文从统计学角度进一步探讨了地球自转速率变化对 500 毫巴大气环流的 影响, 同时探讨了这一影响的物理机制。
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北美副高加强, 500 hP a 印缅槽减弱。 地球自转减慢时 , 北非大西洋北美副高偏南 , 北美副 高减弱 , 500 hPa 印缅槽加深。见表 1 。
表 1 地球自转相对速率与当年 1～ 12 月大气环流特征量相关系 数表 Tab. 1 The correlation coef ficient of the Earth' s rotation ration and atmosphere circulation index
1
0. 31* 0. 29* 0. 31* 0. 30* 0. 40 ** 0. 42 ** 0. 33* 0. 42 ** 0. 41 ** 0. 34* 0. 31* 0. 39 **
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0. 19 0. 23 0. 17 0. 19 0. 25 0. 28
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( 中国科学ห้องสมุดไป่ตู้地理研究所 , 北京 100101)
摘要 : 通过相关分析从统计学角度探讨了地球自转速率变化对北半球月平均 500 HPa 大气环流 的影响 , 同时探讨了这一影响的物理机制。 关 键 词 : 地球自转 ; 大气环流 ; 环流量 ; 离心力 中图分类号 : P 434: P183. 3 文献标识码 : A
[ 5] [ 6] [ 4] [ 2]
1 地球自转速率变化与大气环流特征量相关的统计事实
我们通过北京天文台提供的 1951～1995 年地球自转相对速率多年变化值 ( / ) 与当 年 1～ 12 月大气环流特征量之间的相关系数计算发现: 地球自转速率与当年 1～12 月大西 洋副高、 北美大西洋副高的面积指数、强度指数、 脊线及北界位置均有很好的正相关关系。 即当地球自转加快时, 大西洋副高及北美大西洋副高加强, 偏北。地球自转减慢时, 副高 减弱, 偏南。同时, 地球自转速率与北非大西洋北美副高脊线和北界、北美副高强度指数、 500 hPa 印缅槽的高度均呈正相关关系。即当地球自转加快时 , 北非大西洋北美副高偏北 ,
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1. 大西洋副高面积指数 ( 55W - 25 W) 2. 大西洋副高强度指数 ( 55W - 25W) 3. 大西洋副高脊线 ( 55W - 25W) 4. 大西洋副高北界 ( 55W - 25W) 5. 北美大西洋副高面积指数 ( 110W- 20W ) 6. 北美大西洋副高强度指数 ( 110W- 20W ) 7. 北美大西洋副高脊线 ( 110W- 20W ) 8. 北美大西洋副高北界 ( 110 W- 20W ) 9. 北非大西洋北美副高脊线 ( 110 W- 60E ) 10. 北非大西洋北美副高北界 ( 110W- 20W ) 11. 北美副高强度指数 ( 110W- 60W ) 12. 印缅槽 ( 15N- 20N , 80E- 100E )
第 18 卷 第 3 期 1999 年 9 月
地 理 研 究 GEOGRAPHICAL RESEARCH
V o l. 18, N o. 3 Sept . , 1999
文章编号 : 1000-0585( 1999) 03-0254-06
地球自转速率变化影响大气环流的 事实及机制探讨
黄 玫, 彭公炳, 沙万英