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1.
冬季西风环流指数的变率及其与北半球温度变化的关系研究 总被引：17，自引：2，他引：17
用H40°N-H65°N即40°N和65°N纬圈平均位势高度的差来定义西风指数,可以很好地反映温带地区西风的强弱。西风环流强的年份,北半球气温通常偏高,主要是中纬度大陆变暖明显,这可能与中高纬度西风强时,向北的经向热量输送也加强有关。在长期变化的趋势上,1950年代以前北半球偏暖时期的指数偏低,而偏冷时期的指数偏高。但近30多年来,伴随全球加速变暖,西风指数也持续加强,这是否与温室效应的加强有关还有待深入研究。 相似文献
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本文首先从理论上讨论了北半球冬季低纬度强迫源与中纬度强迫源强迫所产生的准定常行星波在实际基本气流中传播路径及其振幅分布的差异,指出冬季低纬度热源异常将对北半球中、高纬度对流层大气环流的异常起很大影响,而中纬度热源异常将对平流层环流异常起很大作用。 本文应用一个包括Rayleigh摩擦、Newton冷却及水平涡旋热力扩散准地转34层球坐标模式分别计算了冬季低纬度热源异常与中纬度热源异常所造成北半球扰动系统的异常情况,计算结果表明了冬季低纬度热源异常将对中、高纬度对流层大气环流异常起很大作用,热带太平洋上空热源异常将产生PNA型环流异常。 相似文献
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利用1958～1997年NCEP/NCAR一日四次的风场再分析资料,系统地分析了季节平均西风角动量（即u角动量）经向、垂直输送通量及其三个分量（平均经圈环流、定常波、瞬变涡输送通量）的气候特征,特别是讨论了12～2月、6～8月它们与东、西风带、副热带西风急流、极夜急流之间的联系。结果表明:（1）包含纬度因子的角动量通量与动量通量在高纬地区存在显著差别,高纬对流层上部的强动量输送中心在角动量通量中不明显。而u角动量强经向输送主要在中低纬对流层顶附近和冬半球高纬平流层顶附近,副热带西风急流和极夜西风急流均位于u角动量强向极输送中心及其高纬一侧的辐合区中。（2）发现三个输送分量对急流维持的作用随纬度、季节不同。北半球冬季（夏季）的副热带西风急流主要由平均经圈环流（强度相当的定常波和瞬变涡）强经向输送及辐合维持;南半球西风急流全年均由平均经圈环流和瞬变涡旋输送及辐合维持;冬半球中平流层极夜急流主要由定常波、瞬变涡旋输送及其辐合共同维持。（3）热带东风区是牵连角动量（即Ω角动量）的高值区,它主要由平均经圈环流向对流层上部输送;冬半球副热带及中纬西风区存在u角动量垂直输送的切变区,它主要由平均经圈环流和瞬变涡旋完成;热带对流层顶附近有u角动量的定常波弱向下输送。 相似文献
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前面已谈到海水温度可能是影响长期天气变化的最主要的因子,低纬度的海温尤其重要。从两个半球的35°纬度到赤道是地球表面的热量盈余地区,大气正是从这里取得热量输送到高纬度,所以研究低纬度的热力状况有重要意义。低纬度以海洋为主,它的热力状况的变化有三个主要特微: 相似文献
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1986/1987厄尔尼诺期间的西风强化和海气相互作用过程分析 总被引：3，自引：0，他引：3
本文利用欧洲中期数值天气预报中心(ECMWF)西北太平洋上空(25°—35°N,110°—180°)850 hPa客观分析的西风分量,计算了1986/1987厄尔尼诺期间的西风强度.结果表明1986年12月—1987年5月西风的累计强度比1986/1987厄尔尼诺前后诸年份同期的西风更强,这种强化与历次厄尔尼诺期间西北太平洋副热带高压的加强是一致的,都反映了哈德莱环流的强化.为了探讨大气环流发生这种变化的原因,作者利用中美海气观测期间的海洋资料,说明了热带两太平洋东部对低纬度大气异常的加热和西部边界流向中纬度海洋输送热量的减少是两个十分重要的原因. 相似文献
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北半球50hPa平均环流的若干特征及其与500hPa的某些关联 总被引：4，自引：6，他引：4
本文根据北半球50hPa20年平均环流的槽脊特征,分析发现:在全年各月,尤其是冬半年中高纬圈,以2波为主要特征;夏季50hPa平均环流在30°N圈的90—120°E上存在着可能是青藏高原影响的强高压脊。 对50hPa超长波的波数、波长以及500hPa占50hPa波长之比率分析发现:由于地转偏向力向北(南)的增加(减小)和平均波长向北(南)的减小(增大)的相反作用的共同结果,50hPa上的波数在极地和赤道少,而在中纬度最多,这与500 hPa相类似; 对流层(500hPa)与平流层(50hPa)的平均波长比率冬季明显大于夏季,尤其是中高纬度。这表明中高纬度对流层与平流层之间冬季比夏季有着更多的相互作用。这与Charney和Drazin的理论分析相一致。 相似文献
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2009/2010年北半球冬季异常低温分析 总被引：3，自引：0，他引：3
分析了2009/2010年冬季(2009年12月1日至2010年2月28日,简称09/10年冬季)北半球地面气温异常特征及同期的水平与垂直环流场的异常结构。结果表明地面气温的异常呈现出带状的分布,表现为在低纬度为正异常、中纬度负异常及高纬度正异常的"正负正"的分布特征,最大的降温区在欧亚大陆和美国东部,其中局部的降温超过了-4℃。09/10年冬季北半球中纬度的地面气温相比过去15年冬季的平均值下降了近1℃,而在欧亚大陆的局部地区降温超过了-8℃。水平环流场的异常特征为:海平面气压和位势高度均表现为高纬度正异常而中纬度负异常的"北高南低"的分布特征,与此同时,中纬度出现气旋式的异常环流而高纬出现反气旋式的异常环流,这种分布形势在高低层表现得较为一致。经圈环流异常特征为:费雷尔环流减弱,中纬度出现异常的上升运动而高纬度出现异常的下沉运动,与此同时,中纬度对流层气温降低,而低纬度和高纬度的对流层气温升高,副热带急流增强,而极地急流减弱。09/10年冬季北半球环流的异常特征与北半球环状模(NAM)负位相时的极为相似。对多年冬季北半球地面气温和NAM指数进行合成和相关分析,结果表明当NAM处于正(负)位相时,北半球中纬度地面气温出现正(负)异常带,并且在欧亚大陆和美国东部最为显著,局部升温(降温)的幅度达到2℃。在热带外地区,经向温度平流是控制温度局地变化的关键因子。NAM影响北半球地面气温的物理机制分析表明,NAM主要是通过影响经向温度平流来影响北半球中纬度气温的。当NAM为正位相时,北半球费雷尔环流加强,中纬度带和高纬度带发生大气质量的交换,海平面气压场表现为中纬度异常高压而高纬度异常低压的"南高北低"的分布特征,中纬度地表出现异常的南风,进而经向暖平流加强,最终导致中纬度地面气温升高,NAM负位相年时与之相反。这个结果揭示了NAM作为自然变率对中纬度地面气温的调控作用。 相似文献
9.
采用北京气候中心大气辐射模式(BCC-RAD)、日本气象厅JRA-55月平均再分析资料,研究了北半球冬季低纬度平流层上、下两个温度异常区对太阳周期的响应及其机制。结果表明,太阳活动偏强年,低纬度的上平流层温度暖异常是由臭氧短波加热异常引起的,它在中纬度的上平流层激发出异常强西风,阻碍行星波正常上传,由波破碎驱动的Brewer-Dobson环流也减弱,该环流上升支减弱的动力加热作用导致了低纬度的下平流层暖异常。 相似文献
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NCEP/NCAR reanalysis data and the spectral atmospheric general circulation Model (AGCM)
of IAP/LASG (SAMIL) are employed to investigate the transport and balance of atmospheric angular
momentum (AAM). It is demonstrated that SAMIL depicts the general features of the AAM transport
and balance reasonably well. The AAM sources are in the tropics and sinks are in the mid-latitudes.
The strongest meridional transport occurs in the upper troposphere. The atmosphere gains westerly
momentum and transports it upward in the areas of surface easterlies, and downward into the areas
of surface westerlies. Consequently, AAM balance is maintained. Systematic biases of the model
compared to the reanalysis and observations are revealed. Possible mechanisms for these biases are
investigated. In SAMIL, the friction torque in the tropics is stronger compared to the observations,
which is probably due to the excessive precipitation along the Inter-tropical convergence zone (ITCZ)
in the model, since the simulated Hadley circulation is much stronger than observed. In the winter
half of the year, the transport center is in the lower troposphere in the SAMIL model, but it is in
the upper troposphere in the reanalysis and observations. These discrepancies also suggest that
simulations of convection and tropical precipitation need to be improved and that higher resolution
is necessary for a quantitative simulation of AAM transport and balance. Results also demonstrate
that the analysis of the transport and balance of atmospheric angular momentum is a powerful tool
in diagnosing climate models for potential improvement. 相似文献
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把大气和地球看成一个孤立的系统,则此系统之总角动量不改变。从冬到夏地球本身的角动量增加,则同一时期大气的总角动量减少,但是低层大气(从地面到800毫巴)的平均西风环流夏季反而强於冬季,因此作者认为:从冬到夏近地面西风环流的这种加强,可能就是同一期间地转角速加快的原因;同时也可能是夏季大气角动量消耗率较高的原因。 相似文献
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东西风廓线特征与大气运动平衡态定常波的相关关系及共振条件的研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文采用简化数学模型探讨了东、西风廓线特征与外源强迫下大气环流平衡态定常波结构的相关关系。文中采用实际观测资料研究了西风廓线特征与大气环流型季节特征之间的联系。研究表明,西风廓线冬、夏季节差异与中、高纬度西风槽“冬三夏四”波数差气候特征有关,且低纬强东风切变可作为赤道东风波周期振荡成因之一。冬夏西风廓线季节特征可导致大地形强迫效应、海陆加热因子影响作用的显著季节差异。研究还揭示了大气环流型优势波转换的基流特征影响效应,并导出了流场与纬向加热强迫源共振状态的西风廓线特征函数与临界曲线。 相似文献
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Using the ECWMF daily reanalysis data, this paper investigates signatures of the Antarctic Oscillation (AAO) in the upper troposphere of the northern hemisphere. It is found that during boreal winter, a positive (negative) phase of the AAO is associated with anomalous easterlies (westerlies) in middle-low latitudes (~30–40°N) and anomalous westerlies (easterlies) in middle-high latitudes (~45–65°N) of the upper troposphere about 25–40 days later. While there is also a response in zonal wind in the tropics, namely over the central-eastern Pacific, to some extent, these tropical zonal wind anomalies can trigger a Pacific/North American teleconnection patterns (PNA)-like quasi-stationary Rossby waves that propagate into the Northern Hemisphere and gradually evolve into patterns which resemble North Atlantic teleconnection patterns. Furthermore, these quasi-stationary Rossby waves might give rise to anomalous eddy momentum flux convergence and divergence to accelerate anomalous zonal winds in the Northern Hemisphere. 相似文献
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大气热力强迫和动力强迫的调配及平均经圈环流的仿真模拟 总被引：7，自引：3，他引：7
通过研究平均经围环流（ＭＭＣ）及其所受的内外强迫作用的相互配置，指出对ＭＭＣ的热力和动力强迫满足确定的调配率。这一调配率受大气内在的斜压性、静力稳定度及绝对涡度制约。利用辐射加热和凝结加热参数化方案，结合欧洲中期天气预报中心（ＥＣＭＷＦ）的分析资料，对１月份平均经围环流进行数值仿真模拟。结果表明，热带对流加热可以形成双层Ｈａｄｌｅｙ环流结构；涡动动量输送对双Ｈａｄｌｅｙ环流的形成也有一定影响。中高纬度的ＭＭＣ则主要由外动量强迫及大气的动量和热量输送特征决定。 相似文献
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In a general baroclinic atmosphere,when the basic state includes meridional circulation,the sta-tionary waves might not only pass through the equatorial easterlies,but also strengthen significantly.The orographic forcing in the Northern Hemisphere mid-latitude might cause marked responses in thelow latitude atmosphere.This suggests that the meridional circulation plays an important role in theconnection of stationary responses in mid and low latitudes,and so does the heating forcing in theNorthern Hemisphere mid-latitude.Forced by the heating forcing in the Northern Hemisphere mid-latitude,the features similar to the Northern Hemisphere summer monsoon circulation can be ob-tained.It appears that the meridional circulation plays certain role in the formation of summer mon-soon circulation.The heating anomaly forcing located at the eastern equatorial Pacific makes the sta-tionary waves present PNA(Pacific-North America)pattern in the winter hemisphere,but it doesnot in the summer hemisphere.It suggests that the meridional circulation has a marked influence onthe route of stationary wave propagation both in the winter and summer hemispheres. 相似文献
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ZONG Haifeng 《大气科学进展》2014,31(6):1395-1406
The physical processes involved in the formation of the ENSO cycle,as well as the possible roles of the Hadley circulation （HC）,Walker circulation （WC）,and the propagating waves of the Southern Oscillation/Northern Oscillation （SO/NO） in its formation,were studied using composite and regression methods.The analysis showed that the convection and heat release triggered by ENSO in the central-eastern equatorial Pacific are the primary drivers for the 3-5 year cycle of the HC,WC and the meridional/zonal circulation.The HC plays a key role in the influence of ENSO on the circulation outside the tropics through angular momentum transportation.Meanwhile,the feedback effects of the anomalous circulation in the mid-high latitudes on ENSO are accomplished by the propagating waves of SO/NO associated with the evolutions of HC and WC.These propagating waves are the main agents of the connections among the meridional/zonal circulation outside the tropics,the Asian/Australian monsoon,the anomalous easterly/westerly winds over the tropical Pacific,and ENSO events.It was found that the 3-5 year cycle of the meridional/zonal circulation forced by ENSO is quite different from the several-week variation of the circulation index triggered by the inner dynamic processes of the atmosphere.The former occurs at the global scale with a definite flow pattern,while the latter occurs only in a wide area without a definite flow pattern.Finally,a physical model for the formation of the ENSO cycle composed of two fundamental processes at the basin and global scale,respectively,is proposed. 相似文献
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南极涛动和北半球大气环流异常的联系 总被引：5，自引：2，他引：3
使用ECMWF逐日再分析资料分析研究了北半球冬季南极涛动和北半球大气环流异常之间的联系。资料的分析结果表明, 南极涛动和滞后其25～40天位于北大西洋地区的一个弱的类似于北大西洋涛动 (North Atlantic Oscillation, 简称NAO) 的偶极子模态, 以及伴随这一偶极子模态而出现的北半球中纬度纬向风异常之间存在着统计上的联系。处于正 (负) 位相的南极涛动对应着滞后25～40天后, 北大西洋高纬极区出现位势高度负 (正) 异常, 副热带大西洋出现位势高度正 (负) 异常; 同时, 在北半球中高纬度地区(45°N～65°N) 出现西 (东) 风异常, 中低纬度地区(25°N～40°N)出现东 (西) 风异常。文中也对资料分析结果进行了简单的动力学分析, 表明与南极涛动相联系的涡动动量异常是驱动北半球纬向平均纬向风异常的主要原因。 相似文献