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东亚太平洋遥相关型季节内演变和维持机理研究

吴捷  
【摘要】:本文采用NCEP再分析资料和降水、海温等资料,使用超前滞后回归、合成分析等方法,研究了东亚太平洋遥相关型(EAP)季节内演变特征;并通过对涡度等方程收支和能量转换的诊断分析以及线性斜压模式(LBM)进行的强迫和初值扰动试验,探讨了EAP型季节内发展维持机制,主要得到以下结论: (1) EAP型经向波列是东亚夏季风季节内变化的主要模态,具有5-12候即25-60d左右的振荡周期。以正EAP事件为例,在北太平洋中部首先出现扰动,在对流层高层Rossby能量向南频散,在热带西北太平洋(WNP)加强对流并激发赤道Rossby波,中低纬异常共同向西移动。在同期,东亚沿岸出现经向三极型波列,副热带梅雨锋减弱,鄂海附近异常气旋的形成与其上游向东的Rossby能量频散有关。之后,高纬异常的能量向东北方向频散,而中低纬异常环流则继续向西北移动并减弱,我国长江流域的降水异常继续维持。 (2)动力学诊断分析表明,在北太平洋中部的扰动通过正压过程增长;在低层WNP地区气旋性环流发展过程中,对流对应的散度项使正涡度加强,经向风平流和β效应分别使其北移和西移,由于摩擦辐合作用,边界层的水汽在对流西北侧的气旋内辐合,使得对流和环流相耦合并共同向西北方向移动。同期时,经向风平流起到调整EAP型垂直结构的作用。EAP型在东亚沿岸发展和维持可能有以下原因:首先,热带WNP异常对流和环流可能具有正反馈机制,东风垂直切变也有利于赤道Rossby的不稳定发展和激发热带外正压模;第二,在东亚地区有西风垂直切变和特殊的北风垂直切变的斜压不稳定基流,EAP型在中纬向西倾,而在经向上整体向北倾,能通过斜压过程从基流中获得能量。 (3)LBM模式的定常强迫试验表明,垂直东风切变对激发热带外正压模有重要作用,热带对流和热带外的热源共同作用产生EAP型,东亚地区基流中的北风垂直切变使得EAP型向北倾斜。初值试验表明,WNP地区西传的ISO能在东亚沿岸形成北倾的EAP型波列。东亚夏季风环流中的纬向温度梯度和北风切变是其形成的关键因素,EAP型波列通过斜压过程从基本气流中获得能量,可能是这种北风垂直切变的斜压基流中最不稳定的模态。


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