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热带准两年振荡影响北半球冬季大气环流的诊断分析 总被引：11，自引：3，他引：8
利用NCEP/NCAR再分析资料,首先讨论了热带纬向风准两年振荡(QBO)的东、西风位相的划分标准.结果发现,赤道50 hPa的风与西风深厚度关系最密切,即赤道50 hPa的纬向平均风为西(东)风时往往代表平流层下层为一层深厚的西(东)风.在此基础上诊断分析了1958/1959～1997/1998年共40个冬季中热带纬向风QBO对北半球中高纬度地区纬向平均环流和准定常行星波传播的影响.诊断分析表明,热带QBO对北半球冬季大气环流的影响主要表现在平流层和对流层上层.热带QBO的东风位相年与西风位相年相比,中高纬地区的绕极西风环流明显减弱,中低纬地区则出现相反变化,从而在平流层的纬向平均环流分布上呈现偶极子形式.纬向平均流的这种年际变化可以很好地用中高纬度准定常行星波传播的异常加以解释,QBO的东风位相年和西风位相年相比,中高纬准定常行星波向极地的传播更强,从而在高纬度平流层产生异常的E-P通量辐合,波-流相互作用的结果使得西风减弱.但是热带纬向风QBO的影响在1958/1959～1997/1998年的前后20年有所差异.后20年相对于前20年而言,东西风位相的差异有所减小,Hol-ton-Tan振荡明显减弱;就行星波传播而言,东风位相年下,前20年行星波向上传播较弱,而后20年则以大约70°N为分界点,以南向上传播较强,以北向上传播较弱.这种差异可能跟中高纬度纬向西风的自身变化有关. 相似文献
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东亚季风系统的动力过程和准定常行星波活动的研究进展 总被引：14，自引：5，他引：9
本文系统地回顾了近几年来关于东亚季风系统的动力过程与机理方面的研究,特别是关于东亚季风系统年际和年代际变异与准定常行星波活动关系的研究。最近的许多研究表明东亚夏季风系统变异的动力过程主要与东亚／太平洋型(即EAP型)遥相关有关,利用EAP型遥相关理论不仅可以说明东亚夏季风系统各成员之间内在联系的机理,而且可以揭示热带西太平洋热力和菲律宾周围对流活动影响东亚夏季风系统季节内、年际变化及其异常的经向三极子结构的动力过程;除了EAP型遥相关外,研究还表明北半球夏季从北非到东亚的对流层上层经向风异常存在一个沿急流传播的遥相关型,它对东亚夏季风系统异常的经向三极子型分布也有重要影响。并且,最近关于东亚冬季风变异与行星波活动的关系已做出许多研究,并获得很大进展。这些研究表明:北半球冬季准定常行星波传播波导在年际和年代际变化上存在着反相振荡特征,即若“极地波导”加强,则“低纬波导”将减弱,反之亦然;准定常行星波两支波导的反相振荡与北半球环状模(NAM)的年际和年代际振荡有紧密联系,而NAM的变化通过行星波活动的异常可以导致东亚冬季风的年际和年代际变化;此外,准定常行星波活动的年际变化与东亚冬季风异常之间的关系明显地受热带平流层纬向风准两年周期振荡(QBO)的调制,进一步的研究还提出了可能的机理。最后本文还指出:2005～2007年冬季东亚冬季风的异常不仅与西伯利亚高压和阿留申低压的变异有关,而且与极涡的演变和准定常行星波活动密切相关。 相似文献
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中层大气行星波在臭氧的季节和年际变化中输运作用的数值研究 II. 波流相互作用的情况 总被引：1，自引：1，他引：1
本文利用一个34层球坐标波-流相互耦合原始方程谱模式，从拉格朗日平均环流的观点出发讨论了非常定流下行星波对O3的输运作用。计算结果表明：该耦合模式能较好地模拟中层大气纬向平均流场及准定常行星波的基本变化特征。通过计算行星波对臭氧的输运，我们得到了与观测基本一致的O3的季节变化。此外，计算结果还表明，非常定流下行星波对O3输运的年际变化与常定流下的结果是类似的，都是在热带纬向风为东风位相下的输运作用比西风位相下强，但是在波-流相互作用情况下，中高纬地区行星波对O3输运的年际变化大大增强。 相似文献
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本文从理论上分析了涡旋粘性对于夏季副热带准定常行星波分布的影响,指出夏季副热带地区由于纬向气流很弱,涡旋粘性对于准定常行星尺度运动起着重要作用。 本文还利用一个线性34层准地转球坐标模式计算了不同涡旋热力扩散系数下地形与热源强迫所产生准定常行星波的差别及准定常扰动环流系统的差别,计算结果说明了涡旋粘性系数对于副热带准定常行星尺度环流的强度有很大影响。 相似文献
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用球带范围的耦合模式，研究了夏季准定常环流系统的基本特征及其月内时间演变过程，发现在北半球中高纬，无论在大气高层还是低层，环流形势具有纬向两波结构，与纬向海陆分布的两波结构完全吻合，从而证明了海陆分布是造成准定常环流系统的根本原因。准定常环流系统的时间变化主要发生在前20个模式日中，变化最明显的地区通常也是准定常环流系统的中心。 相似文献
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利用欧洲数值预报中心1980—1989年6—8月资料，讨论了80年代江淮流域夏季旱涝年份亚洲地区平均纬向风速和准定常行星波分布的差异。旱年类与涝年类相比，热带东风急流强度偏强，纬度位置偏南；副热带急流强度相近，位置偏北。旱年（涝年）类的夏季准定常行星波的分布反映了菲律宾周围水域上空和青藏高原地面的热源均为偏强（弱）的异常外源强迫的结果。二者的主要差异表明，在中高纬度振幅大值区，旱年类纬度位置较涝年类偏北几个纬度。厄尔尼诺与反厄尔尼诺年份之间，准定常行星波各纬向波数的振幅距平分布基本上具有完全相反的型式，亚 相似文献
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海岸地区TIBL廓线与局地海风环流的数值试验 总被引：5，自引：1，他引：5
对三次ＥｌＮｉｎｏ发生前后的ＥＣＭＷＦ资料用滤波方法（带通,低通）进行分析,得到的结果清楚地表明,在ＥｌＮｉｎｏ发生前热带季节内振荡较强,而伴随ＥｌＮｉｎｏ发生,季节内振荡明显减弱,这种能量变化最明显的地区是赤道东太平洋地区;对于周期在９０天以上的热带准定常波,伴随ＥｌＮｉｎｏ的发生其能量明显增加,这种增加反映最显著的区域是从大西洋往西一直到西太平洋。对中纬度（２５－３５°Ｎ）及中高纬度（４０－５０°Ｎ）地区的准定常波能量分析表明,中纬度地区的准定常波能量比低纬大,准定常波能量变化在中纬度（２５－３５°Ｎ）表现出与低纬能量变化一致的情形,即伴随着ＥｌＮｉｎｏ的发生,准定常波能量增加;中高纬度（４０－５０°Ｎ）只在亚洲大陆（１００－１７０°Ｅ）表现出与热带一致的能量变化。结果还显示,热带季节内振荡在低层的东传对赤道西风异常及对ＥｌＮｉｎｏ的发生、发展起着很重要的作用。 相似文献
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本文利用GFDL10年平均的气候资料,分析了海陆分布和地形对大气中经圈和纬圈垂直环流的影响。文中提出了用运动学方法分别在P和σ坐标系中计算大气垂直运动ω或W的新方法。讨论了欧亚非洲季风的垂直环流特征,并与非季风区相应垂直环流围进行了比较。结果表明,在具有明显南北向海陆差异的经度上（如欧亚大陆所在处）,垂直的季风经圈环流具有较大的强度,且有明显的季节变化。而在只有海洋的经度上,垂直经圈环流较弱,季节变化不明显。在纬圈方向,垂直环流圈在海陆差异较大的北半球中高纬度带也比海陆差异较小的低纬和赤道地区复杂得多。地形的作用迭加于海陆热力差异的作用之上,加强了地形区和自由大气间的热力差异,使青藏高原和落基山脉所在的经度带内的垂直环流圈变得更加复杂,季节变化更明显。 相似文献
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北半球冬季准定常行星波的三维传播及其年际变化 总被引：33，自引：17，他引：16
作者回顾了应用叶笃正先生所创立的Rossby波频散理论,来研究准定常行星波在三维大气的能量频散以及在北半球冬季三维大气中的传播规律,并应用NCEP/NCAR再分析资料和由大气环流数值模拟所得的模式资料的40年风场、温度场资料计算了冬季北半球准定常行星波的E-P通量.计算结果表明了北半球冬季准定常行星波在三维大气传播具有沿两支波导的传播特征,这与从理论分析所得的结果相吻合.作者还分析了冬季准定常行星波的E-P通量分布的年际变化,分析结果表明了准定常行星波在北半球冬季三维大气中传播的这两支波导有明显的年际振荡;并且,从冬季准定常行星波的E-P通量辐散辐合的年际变化与北极涛动的年际变化相比较,发现准定常行星波两支波导的年际振荡直接影响着北极涛动(AO),因而说明了准定常行星波活动的年际变化可以影响对流层的气候变化. 相似文献
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In this paper, the response of global monsoon to changes in orbital forcing is investigated using a coupled atmosphere–ocean general circulation model with an emphasis on relative roles of precession and obliquity changes. When precession decreases, there are inter-hemispheric asymmetric responses in monsoonal precipitation, featuring a significant increase over most parts of the Northern Hemisphere (NH) monsoon regions and a decrease over the Southern Hemisphere (SH) monsoon regions. In contrast, when obliquity increases, global monsoon is enhanced except for the American monsoon. Dynamic effects (caused by changes in winds with humidity unchanged) dominate the monsoonal precipitation response to both precession and obliquity forcing, while thermodynamic effects (caused by changes in humidity with winds unchanged) is related to the northward extension of the North African summer monsoon. During minimum precession, the seasonal cycle of tropical precipitation is advanced with respect to the maximum precession. The rainfall increase in the transitional season (April-June in the NH and October-December in the SH) is dominated by the dynamic component. From an energetics perspective, the southward (northward) cross-equatorial energy transport during April-June (October-December) corresponds to a northward (southward) shift of tropical precipitation, which results in a seasonal advance in the migration of tropical precipitation. Nonetheless, there is no significant change in the seasonal cycle in response to obliquity forcing.
相似文献13.
Jian Liu Bin Wang So-Young Yim June-Yi Lee Jong-Ghap Jhun Kyung-Ja Ha 《Climate Dynamics》2012,39(5):1063-1072
The global summer monsoon precipitation (GSMP) provides a fundamental measure for changes in the annual cycle of the climate system and hydroclimate. We investigate mechanisms governing decadal-centennial variations of the GSMP over the past millennium with a coupled climate model’s (ECHO-G) simulation forced by solar-volcanic (SV) radiative forcing and greenhouse gases (GHG) forcing. We show that the leading mode of GSMP is a forced response to external forcing on centennial time scale with a globally uniform change of precipitation across all monsoon regions, whereas the second mode represents internal variability on multi-decadal time scale with regional characteristics. The total amount of GSMP varies in phase with the global mean temperature, indicating that global warming is accompanied by amplification of the annual cycle of the climate system. The northern hemisphere summer monsoon precipitation (NHSMP) responds to GHG forcing more sensitively, while the southern hemisphere summer monsoon precipitation (SHSMP) responds to the SV radiative forcing more sensitively. The NHSMP is enhanced by increased NH land–ocean thermal contrast and NH-minus-SH thermal contrast. On the other hand, the SHSMP is strengthened by enhanced SH subtropical highs and the east–west mass contrast between Southeast Pacific and tropical Indian Ocean. The strength of the GSMP is determined by the factors controlling both the NHSMP and SHSMP. Intensification of GSMP is associated with (a) increased global land–ocean thermal contrast, (b) reinforced east–west mass contrast between Southeast Pacific and tropical Indian Ocean, and (c) enhanced circumglobal SH subtropical highs. The physical mechanisms revealed here will add understanding of future change of the global monsoon. 相似文献
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基于1979—2014年ERA-Interim逐月风场和水汽通量资料及GPCP逐月降水率资料,采用相关分析及合成分析等方法研究了夏季南海低空越赤道气流的变化特征及其与亚澳季风区降水异常的联系。结果表明:1)夏季南海低空越赤道气流强度的年际变化特征明显,具有3~4 a的周期。2)夏季南海低空越赤道气流强度变化与热带东印度洋和海洋性大陆区域降水异常具有显著的负相关关系、与热带西太平洋降水异常存在明显的正相关关系、与我国中部地区降水异常存在较好的负相关关系。3)当夏季南海低空越赤道气流强度偏强时,850 hPa上自阿拉伯海向东一直延伸到热带西太平洋为西风异常,这种环流形势有利于热带西太平洋出现水汽辐合,使得该区域降水出现明显偏多,同时热带东印度洋低层为东风异常,受其影响,热带东印度洋和海洋性大陆区域出现水汽辐散,使得该区域降水偏少;此外,在我国东南沿海为一个气旋式风场异常,不利于来自热带海洋的水汽输送到达我国中部地区,使得该地区降水偏少;反之亦然。4)当夏季南海低空越赤道气流偏强时,东亚地区局地Hadley环流表现为异常偏弱,低空偏南越赤道气流异常在20°N附近与来自北半球的冷空气交汇上升,赤道附近及30~40°N地区出现异常下沉运动,使得热带海洋性大陆区域和我国中部地区降水减少;反之亦然。 相似文献
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Summary In this paper, we investigated physical processes that control the seasonal variations of sea surface temperature in the tropical Pacific, using an intermediate ocean model. It is found that the westward propagation of sea surface temperature along the equator is attributed to dynamic response of the ocean to the wind (that consists of 3-dimensional temperature advection), whereas the northward propagation of sea surface temperature in the eastern Pacific results from the thermodynamic response of the ocean to the surface heat flux, primarily shortwave radiation that includes the effect of low-level stratus clouds. The remote response of the eastern Pacific sea surface temperature to seasonally varying wind in the western Pacific is of secondary importance, compared to the local wind forcing. The results suggest that the mechanism that controls the seasonal cycle of sea surface temperature is different from that associated with El Nino-Southern Oscillation.With 9 Figures 相似文献
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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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The Summer Monsoon Onset over the Tropical Eastern Indian Ocean： The Earliest Onset Process of the Asian Summer Monsoon 总被引：9，自引：2，他引：9
The onset process of the tropical eastern Indian Ocean (TEIO) summer monsoon (TEIOSM) and its relationship with the cross-equatorial flows are investigated via climatological analysis. Climatologically, results indicate that the earliest onset process of the Asian summer monsoon occurs over the TEIO at pentad 22 (April 15–20). Unlike the abrupt onset of the South China Sea (SCS) summer monsoon, the TEIOSM onset process displays a stepwise advance. Moreover, a close relationship between the TEIOSM development and the northward push of the cross-equatorial flows over 80–90E is revealed. A difference vorticity center, together with the counterpart over the southern Indian Ocean, constitutes a pair of difference cyclonic vortices, which strengthens the southwesterly wind over the TEIO and the northerly wind to the west of the Indian Peninsula from the end of March to late May. Therefore, the occurrence of the southwesterly wind over the TEIO is earlier than its counterpart over the tropical western Indian Ocean, and the cross-equatorial flows emerge firstly over the TEIO rather than over the Somali area. The former increases in intensity during its northward propagation, which provides a precondition for the TEIOSM onset and its northward advance. 相似文献
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热带太平洋和印度洋热源对大气影响的季节变化特征 总被引：2，自引：0，他引：2
本文利用1970—1979年COADS2°×2°格点月平均资料,计算了30°S—30°N热带太平洋和印度洋洋面上的有效长波辐射、感热和潜热通量以及它们的季节变化和年变化。结果指出:在冬季半球热带海洋外侧有大量的长波辐射、感热和潜热向大气输送,输送通量的季节变化大;热带太平洋地区西北部热通量的季节变化最大,赤道洋面地区热通量的年变化最小,潜热是洋面上热量输送的最大项,季节变化也最大;感热的输送量虽不及有效长波辐射,但其季节变化与有效长波辐射的变化相当;赤道地区是有效长波辐射和潜热通量的低值区,暖池地区是有效长波辐射的低值中心,靠近秘鲁海域的东南赤道太平洋是感热通量的负值区;热带太平洋西北部和阿拉伯海、孟加拉湾地区的热通量及年、季变化与亚洲季风有密切的关系,同时对我国和南亚地区的气候有重要的影响。 相似文献
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The results of two regional atmospheric model simulations are compared to assess the influence of the eastern tropical Atlantic sea-surface temperature maximum on local precipitation, transient easterly waves and the West African summer monsoon. Both model simulations were initialized with reanalysis 2 data (US National Center for Environmental Prediction and Department of Energy) on 15 May 2006 and extended through 6 October 2006, forced by synchronous reanalysis 2 lateral boundary conditions introduced four times daily. One simulation uses 2006 reanalysis 2 sea-surface temperatures, also updated four times daily, while the second simulation considers ocean forcing absent the sea-surface temperature maximum, achieved here by subtracting 3°K at every ocean grid point between 0° and 15°N during the entire simulation. The simulation with 2006 sea-surface temperature forcing produces a realistic distribution of June?CSeptember mean precipitation and realistic westward propagating swaths of maximum rainfall, based on validation against Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) estimates. The simulation without the sea-surface temperature maximum produces only 57% of the control June?CSeptember total precipitation over the eastern tropical Atlantic and about 83% of the Sahel precipitation. The simulation with warmer ocean temperatures generates generally stronger circulation, which in turn enhances precipitation by increasing moisture convergence. Some local precipitation enhancement is also attributed to lower vertical thermal stability above the warm water. The study shows that the eastern tropical Atlantic sea-surface temperature maximum enhances the strength of transient easterly waves and broadens the spatial extent of associated precipitation. However, large-scale circulation and its interaction with the African continent, and not sea-surface temperatures, control the timing and trajectories of the waves. 相似文献
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2013年影响海南热带气旋异常偏多成因分析 总被引：1，自引：0，他引：1
利用1983-2013年热带气旋年鉴、NCEP/NCAR全球再分析格点资料及国家气候中心74项环流指数资料等,统计分析了近30a西太平洋以及影响海南的热带气旋特征,并对2013年西太平洋热带气旋偏多、秋台集中以及影响海南热带气旋偏多的异常特征从天气学等方面进行了分析。结果表明,副热带高压、夏季风、越赤道气流、海表温度及北半球极涡等环流系统异常,是形成2013年西太平洋热带气旋偏多的主要原因。南半球冷高压发展激发越赤道气流增强,引发赤道西风加强;副热带高压偏北偏弱,夏季风增强,副高南侧热带辐合带对流活跃;南海-西太平洋海表温度偏高;极涡偏弱偏西,经向环流偏弱,中纬度冷空气活动不频繁等。多条件共同作用,有利于西太平洋热带气旋的生成。另外,副高呈东西向分布,南海海表温度偏高使得南海及菲律宾以东生成的热带气旋易于向西移动影响海南。 相似文献