大气动力学中三种Rossby波作用通量的特征差异和适用性比较 被引量：20

1

作者 施春华 金鑫 刘仁强 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期850-855,共6页

大气动力学诊断Rossby波的传播时,通常用波作用通量来表示。常用的三种波作用通量分别为Plumb波作用通量,T-N波作用通量和局地E-P通量。本文详细讨论了这三种方法的特征差异,并结合2016年1月的一次寒潮事件,比较了三种方法在该事件中的... 大气动力学诊断Rossby波的传播时,通常用波作用通量来表示。常用的三种波作用通量分别为Plumb波作用通量,T-N波作用通量和局地E-P通量。本文详细讨论了这三种方法的特征差异,并结合2016年1月的一次寒潮事件,比较了三种方法在该事件中的适用性。结果表明:1)Plumb波作用通量的纬向分量较大而经向分量较小,适用于振幅较小的纬向均匀的西风带Rossby长波的诊断。2)T-N波作用通量是对Plumb波作用通量的改进,经向分量得以增强,能更好地描述纬向非均匀气流中的较大振幅的西风带Rossby长波扰动。T-N波作用通量计算时,背景场取多年平均的当月气候场较合适,能更好地反映当前季节内的Rossby波传播异常。3)局地E-P通量可以诊断一段时间内天气尺度瞬变波对背景场(定常波)总的调控作用,但无法直接反映Rossby长波的逐时演变(T-N波或Plumb波作用通量则可以)。 展开更多

关键词 ROSSBY波 局地E-P通量 plumb波作用通量 T-N波作用通量

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辐散风和瞬变的涡度通量的异常对定常波年际异常的强迫作用 被引量：10

2

作者 耿全震 黄荣辉 《气象学报》 CSCD 北大核心 1996年第2期132-141,共10页

研究了１９８２／１９８３年１２—２月对流层上层由辐散风和瞬变的涡度通量所产生的涡度源异常对定常波异常的强迫作用。结果表明，瞬变的涡度通量辐合的异常有抵消或耗散辐散风产生的涡度源异常的趋势；定常波的异常是在这两种强迫力... 研究了１９８２／１９８３年１２—２月对流层上层由辐散风和瞬变的涡度通量所产生的涡度源异常对定常波异常的强迫作用。结果表明，瞬变的涡度通量辐合的异常有抵消或耗散辐散风产生的涡度源异常的趋势；定常波的异常是在这两种强迫力的共同作用下维持的。同时还表明，对１９８２／１９８３年的情况，热带和赤道中东太平洋上的涡度源异常以及中纬度北太平洋上的涡度源异常都对太平洋／北美地区的大气环流异常起了重要的作用。 展开更多

关键词 辐散风 涡度通量 定常波 强迫作用 年际异常

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台风暴雨过程中位势散度波作用密度分析和预报应用研究 被引量：11

3

作者 冉令坤 刘璐 +1 位作者 李娜 齐彦斌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期3285-3301,共17页

在位涡的基础上,考虑散度效应,把水平风矢量旋转90°后的旋度在广义位温梯度方向上的投影定义为位势散度,并把其二阶扰动量定义为位势散度波作用密度,该波作用密度代表扰动热量的扰动输送,与位势稳定度的发展演变有关.登陆台风Morak... 在位涡的基础上,考虑散度效应,把水平风矢量旋转90°后的旋度在广义位温梯度方向上的投影定义为位势散度,并把其二阶扰动量定义为位势散度波作用密度,该波作用密度代表扰动热量的扰动输送,与位势稳定度的发展演变有关.登陆台风Morakot(2009)的诊断分析表明,在台风登陆台湾岛,进入台湾海峡和登陆大陆三个阶段,波作用密度高值区与大陆和台湾降水区相重叠,扰动热量的扰动输送显著;在前两个阶段,大陆和台湾降水区波作用密度逐渐增大,扰动热量的扰动输送逐步增强;在台风登陆福建霞浦市后,大陆地区波作用密度减小,扰动热量的扰动输送减弱.在影响波作用密度局地变化的诸多物理因素中,扰动非地转风位涡项是主要强迫项.统计分析表明,波作用密度与观测降水有一定的相关性,据此发展了位势散度波作用密度降水预报方程,其本质是数值模式预报资料的动力延伸释用,预报应用表明,利用24h模式预报场计算的波作用密度降水能够较好地再现观测降水的落区,对台风Morakot引发的暴雨有一定的预报技巧. 展开更多

关键词 位涡 位势散度 波作用密度 波作用通量散度

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广西两次罕见致灾冷空气活动过程中Rossby波作用的差异及成因 被引量：2

4

作者 覃皓 伍丽泉 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期75-86,共12页

2016年1月广西出现了大范围的低温雨雪天气,多个市县出现1956年以来首次降雪观测记录,多地测站最低气温打破历史记录。在4年后的2020年1月,广西出现了当年首场区域性暴雨,此次过程具有明显的对流性质,伴有大范围的雷暴大风、短时强降水... 2016年1月广西出现了大范围的低温雨雪天气,多个市县出现1956年以来首次降雪观测记录,多地测站最低气温打破历史记录。在4年后的2020年1月,广西出现了当年首场区域性暴雨,此次过程具有明显的对流性质,伴有大范围的雷暴大风、短时强降水和冰雹等强对流天气。两次过程中均有冷空气活动,但在欧亚大陆上空南北两支Rossby波列的不同影响下,环流形势具有明显差异。北支波列在2016年过程中强度更强,调控了乌拉尔高压脊的发展以及横槽转竖,起到主导作用。而南支波列调控了印缅槽的减弱,使得低纬地区暖湿气流输送减弱,冷空气更易南下,使得此次过程主要以降温为主,雨雪并不明显。2020年过程则是南支Rossby波列起到了主要的调控作用,促进了南支槽的发展东移。而北支波列则起到了协同作用,促进了乌拉尔山冷槽与中东槽的发展合并,从而增强了南支扰动能量向下游的传播,进一步增强了南支槽。南支槽的增强不仅提供了动力抬升作用,还对暖湿气流的输送具有重要贡献,使得冷暖空气在广西上空交汇,导致大气对流剧烈。此外,两次过程中北大西洋Rossby波源地区具有不同的强迫背景。2016年和2020年过程中NAO分别维持负、正位相,后者在欧亚低纬地区的扰动明显强于前者,更有利于南支波列向东亚传播,促进南支槽发展。这一差异造成了两次冷空气活动过程中不同类型的灾害性天气,体现了南支波列对NAO位相差异的响应。 展开更多

关键词 ROSSBY波 波作用通量 冷空气 南支槽 因果联系

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冬半年影响江苏不同范围寒潮事件的特征及其环流成因 被引量：1

5

作者 张梦 王艺橙 +1 位作者 吴海英 王蓓元 《气象学报》 北大核心 2025年第2期270-285,共16页

利用1979—2021年江苏地区69个站点的逐日气温观测资料和JRA55再分析资料对冬半年(11月—次年3月)影响江苏不同范围寒潮事件(Cold Wave Events,CWE)的时空变化特征及其环流成因进行探究。结果表明:冬半年影响江苏的区域性寒潮事件(Regio... 利用1979—2021年江苏地区69个站点的逐日气温观测资料和JRA55再分析资料对冬半年(11月—次年3月)影响江苏不同范围寒潮事件(Cold Wave Events,CWE)的时空变化特征及其环流成因进行探究。结果表明:冬半年影响江苏的区域性寒潮事件(Regional Cold Wave Events,R-CWE)发生数量较大范围寒潮事件(Large-range Cold Wave Events,L-CWE)明显偏多,R-CWE影响区域主要集中在淮北地区,L-CWE影响大值区位于淮北中部和江淮南部。另外,11月、12月和3月发生的R-CWE显著多于1月和2月,11月发生的L-CWE较其他月份偏多。R-CWE在全球变暖之后对应的线性增加趋势较L-CWE更显著,尤其是2010年之后R-CWE发生次数明显增多。环流分析表明,L-CWE第−4天欧亚大陆中、高纬度500 hPa附近由一对大型斜槽、斜脊主导,75°N以北地区的冷空气可由西北路径源源不断地南下,然而R-CWE同期对应的环流异常强度较L-CWE显著偏弱,冷空气主要来自75°N以南地区,乌拉尔山附近的环流系统加强程度是区分两类CWE的关键。第−2天L-CWE的西伯利亚高压强度可达1043 hPa,较R-CWE偏大5 hPa,第0天其南边界伸至31°N附近,R-CWE位于38°N附近。进一步探究发现,L-CWE发生期间在乌拉尔山附近的瞬时阻塞频率最大值为46%,西伯利亚高压指数距平从第−2天到第−1天基本处于维持状态并在第−1天达到峰值6.54 hPa,强度约为R-CWE的2倍。L-CWE前期300 hPa明显存在一条自中、高纬度地区出发向东南方向且能够传至江苏南部的罗斯贝波列,这对于在江苏发生大范围的寒潮事件十分有利。相比而言,R-CWE的罗斯贝波列传播开始时间晚1—2 d、强度更弱。 展开更多

关键词 江苏 寒潮 时空变化特征 环流异常 波作用通量

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球面E-P通量的计算及其应用 被引量：13

6

作者 施春华 徐婷 +2 位作者 蔡娟 刘仁强 郭栋 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期267-272,共6页

讨论了行星波作用通量Eliassen-Palm flux(E-P通量)在球面准地转条件下的表达式,纬圈环状总质量权重的变换形式,及其在绘图分析中的应用与技巧。结合实例,通过对欧洲中心再分析资料Interim的计算绘图,说明不同形式E-P通量在实际分析时... 讨论了行星波作用通量Eliassen-Palm flux(E-P通量)在球面准地转条件下的表达式,纬圈环状总质量权重的变换形式,及其在绘图分析中的应用与技巧。结合实例,通过对欧洲中心再分析资料Interim的计算绘图,说明不同形式E-P通量在实际分析时的差异及特点。 展开更多

关键词 E-P通量 行星波 波—流相互作用

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波流相互作用与波动传播模态

7

作者 徐祥德 冉令坤 《大气科学》 CSCD 北大核心 2007年第6期1237-1250,共14页

波和流是大气中两种最基本的运动形式,两者之间的相互作用可以导致千变万化的天气现象。波流相互作用理论是大气动力学的基本理论之一,该理论的研究具有重要的理论价值和科学意义。波流相互作用的研究主要包括两方面:一方面是可以描述... 波和流是大气中两种最基本的运动形式,两者之间的相互作用可以导致千变万化的天气现象。波流相互作用理论是大气动力学的基本理论之一,该理论的研究具有重要的理论价值和科学意义。波流相互作用的研究主要包括两方面:一方面是可以描述基本气流对波强迫作用的"波作用"(守恒)方程的研究,另一方面是可以描述波对基本气流反馈作用的E-P通量以及波形变、传播等理论的研究。波流相互作用的研究不仅在理论上已取得重要进展,例如,E-P通量的提出,剩余环流的引进,广义E-P通量的出现,三维E-P通量的建立,波作用守恒方程、波动突变、波流稳定性结构、波形变及其大圆路径、低频波遥相关等理论的发展,而且在实际应用上也取得丰硕成果,如科学地解释了赤道平流层东西风准两年振荡、极地平流层爆发性增温、瞬变波对阻高的维持和高空急流加速以及大气低频波遥相关等,特别是为预测行星波的传播,研究风暴轴和诊断分析实际大气中波能集中区和发散区提供了理论基础和科学方法。作者从小振幅和有限振幅扰动两方面回顾了国内外波流相互作用和低频波传播理论的研究进展,重点介绍了大尺度环流系统波流相互作用和波动传播模态的最新研究成果,提出了不同动力、热力背景下多尺度波流相互作用机理及其理论模型,建立了非线性大气动力学突变及其稳定性结构等理论。相对来说,热源强迫和地形强迫引起的波流相互作用中稳定性问题的研究一直比较薄弱,特别是关于大气水分循环过程和青藏高原等复杂大地形影响下不同尺度系统波流相互作用的研究,这也是未来波流相互作用研究的一个重要内容。 展开更多

关键词 波流相互作用 波动传播模态 E-P通量 波作用方程

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江淮流域持续性强降水过程的多尺度物理模型 被引量：18

8

作者 孙建华 卫捷 +2 位作者 傅慎明 张元春 汪汇洁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2018年第4期741-754,共14页

本文对江淮流域持续性暴雨事件(PHREs)的多尺度物理模型和能量转换特征以及青藏高原东部对流系统东移影响下游地区降水的研究成果进行了总结。从欧亚大陆Rossby波列能量频散的角度揭示了江淮流域PHREs中纬度系统槽脊稳定的机制,定量分... 本文对江淮流域持续性暴雨事件(PHREs)的多尺度物理模型和能量转换特征以及青藏高原东部对流系统东移影响下游地区降水的研究成果进行了总结。从欧亚大陆Rossby波列能量频散的角度揭示了江淮流域PHREs中纬度系统槽脊稳定的机制,定量分析了冷暖空气的源地和输送路径,提出了江南型和江北型PHREs的多尺度物理模型。从天气尺度和次天气尺度之间的能量转换角度呈现了不同尺度系统相互作用的物理图像,指出背景场的能量供给是直接触发暴雨的次天气尺度系统维持的最重要因子,尤其是在对流层的低层,动能的降尺度级串(即能量由背景场传递给次天气尺度系统)最强。研究表明青藏高原东部对流系统东移影响江淮流域的降水是一系列天气系统配合和活跃的结果,主要由青藏高原和四川盆地、二级地形和东部平原之间的热力环流、西南涡、二级地形以东中尺度涡旋和对流系统的共同影响。除了本文总结的内容,还有一些影响PHREs的因子值得深入研究,多尺度相互作用中的Rossby波源及其波列如何影响天气系统,中尺度系统对其背景场的能量反馈等。 展开更多

关键词 持续性暴雨事件(PHREs) 多尺度物理模型 能量转换 波作用通量

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淮河流域夏季旱涝急转的低频环流成因 被引量：19

9

作者 徐敏 丁小俊 +2 位作者 罗连升 程智 徐胜 《气象学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期86-95,共10页

利用1960 2007年4—8月逐日降水资料挑选了淮河流域各分区旱涝急转事件,分析了旱涝急转夏季,逐日降水的低频振荡特征。结果表明,旱涝急转夏季逐日降水30 60 d周期振荡明显加强,流域大部分地区30—60 d低频振荡的方差贡献与夏季降水量呈... 利用1960 2007年4—8月逐日降水资料挑选了淮河流域各分区旱涝急转事件,分析了旱涝急转夏季,逐日降水的低频振荡特征。结果表明,旱涝急转夏季逐日降水30 60 d周期振荡明显加强,流域大部分地区30—60 d低频振荡的方差贡献与夏季降水量呈正相关,低频方差贡献大(小)对应夏季降水量多(少),并且,相关显著区域位于流域南部。欧亚中高纬度高度场、经向风场的低频位相在少雨、多雨期呈相反纬向分布是造成旱涝急转的环流成因。通过对典型年份分析,给出了低频分布型的形成过程。在少雨期,北半球中高纬度扰动场为4—5波列,从东北大西洋经欧洲和贝加尔湖至东亚太平洋沿岸为"+、-、+、-",与低频位相分布一致。在多雨期,副极地波导从欧洲北部沿急流流向亚洲高纬度地区,并在鄂霍次克海形成强盛的正扰动中心,有利于鄂霍次克海阻塞形势的形成与维持。当中纬度中亚为负扰动中心,印度季风偏弱时,由于下游效应在日本海形成负扰动,导致副热带高压位置偏南。在低纬度孟加拉湾到中国南海对流层高层为负扰动时,中国南海对流活动偏弱。少雨、多雨期的欧亚中高纬度纬向低频环流型实际上反映了副极地、副热带急流罗斯贝波导结构及其传播的异常。 展开更多

关键词 淮河流域 旱涝急转 低频振荡 波作用通量

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中国东部夏季极端降水事件及大气环流异常分析 被引量：14

10

作者 武文博 游庆龙 +1 位作者 王岱 阮能 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2018年第1期47-58,共12页

主要利用1961~2014年中国东部地区438个台站的逐日降水资料和NCEP/NCAR的再分析资料,从大气内部动力角度对夏季不同极端降水情况下的环境场进行分析,结果表明:对长江中下游地区而言,在极端降水频次偏多年时,850 hPa风场及整层水汽输送... 主要利用1961~2014年中国东部地区438个台站的逐日降水资料和NCEP/NCAR的再分析资料,从大气内部动力角度对夏季不同极端降水情况下的环境场进行分析,结果表明:对长江中下游地区而言,在极端降水频次偏多年时,850 hPa风场及整层水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏弱,有利于更多的水汽输送到长江中下游地区,500 hPa鄂霍次克海阻塞高压持续日数偏多,有利于冷空气南下,200 hPa东亚副热带急流偏南,且30°N以南偏西风异常有利于辐散,而在斜压波包从西北东南向传播为极端降水事件分发生集聚了能量;对华北地区极端降水频次偏多年而言,850 hPa风场及整层的水汽输送距平场均表明东亚夏季风偏强,有利于更多的水汽输送到华北地区,500 hPa高度距平场日本海正距平,贝加尔湖蒙古地区为负距平,华北地区东高西低,200 hPa东亚副热带急流偏北,从而导致我国华北地区极端降水频次偏多,能量传播也为西北东南向。这些结果表明极端降水的变化,与大气内部的动力作用和能量的传播有密切的关系。 展开更多

关键词 极端降水事件 环流异常 波作用通量

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2003～2004年冬季平流层爆发性增温动力诊断分析 被引量：9

11

作者 陆春晖 刘毅 +1 位作者 陈月娟 管兆勇 《大气科学》 CSCD 北大核心 2009年第4期726-736,共11页

利用逐日的欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)60层模式资料,对2003年12月～2004年2月期间发生的一次非典型的爆发性增温中平流层结构的变化过程进行动力学诊断分析。充分利用资料层次高(最高层为0.1hPa)和垂直分辨率高(垂直方向共60层)的优... 利用逐日的欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)60层模式资料,对2003年12月～2004年2月期间发生的一次非典型的爆发性增温中平流层结构的变化过程进行动力学诊断分析。充分利用资料层次高(最高层为0.1hPa)和垂直分辨率高(垂直方向共60层)的优势,通过对不同高度等熵面位涡分布的分析,研究了极涡在平流层爆发性增温(SSW)发生前后的变化发展;通过对EP通量及其散度的分析,研究了SSW过程中行星波的变化特点;通过对剩余环流的分析,研究了在SSW过程中经圈环流的变化及其对动力过程的影响。得出:(1)2003/2004年SSW增温过程持续时间长、强度大;(2)增温最早发生在平流层上层并向下传播,在10hPa形成较强东风带后,上层西风环流迅速恢复,极涡再度形成,下层则增温持续;(3)SSW前后行星波活动频繁,有长时间多次的上传,且以1波作用为主,2波对其进行了补充;(4)在SSW过程前后,平流层中的剩余环流发生反转,影响了平流层中、高纬地区和低纬地区的物质交换以及上下层物质的重新分配。这一系列的工作为今后进一步研究平流层、对流层交换,发展完善气候模式打下基础。 展开更多

关键词 爆发性增温 Eliassen-Palm通量 波流相互作用 剩余环流 行星波

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Energy-Casimir方法在中尺度扰动稳定性研究中的应用 被引量：8

12

作者 冉令坤 楚艳丽 高守亭 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期530-539,共10页

考虑湿空气中的水汽效应,引进Casimir函数(它是虚位温的单值函数),在x方向动量方程和总能量方程的基础上,采用Energy-Casimir方法建立了三维非地转平衡和非静力平衡的拟能量波作用方程,由于该方程建立在非地转平衡和非静力平衡的动力框... 考虑湿空气中的水汽效应,引进Casimir函数(它是虚位温的单值函数),在x方向动量方程和总能量方程的基础上,采用Energy-Casimir方法建立了三维非地转平衡和非静力平衡的拟能量波作用方程,由于该方程建立在非地转平衡和非静力平衡的动力框架下,因此可用于讨论层结稳定大气内中尺度扰动系统的发展演变。理论分析表明,拟能量波作用方程具有非守恒形式,其中的拟能量波作用密度主要由扰动动能、有效位能和浮力能三部分组成;拟能量波作用密度局地变化除了受拟能量波作用通量散度影响之外,纬向基本气流切变、科氏力作功以及由非绝热加热和水汽相变所构成的波作用源汇项对其也都有贡献。诊断分析结果表明,对流层中低层的拟能量波作用密度与观测的6 h累积地面降水在水平空间分布和时间演变趋势上比较接近,说明拟能量波作用密度能够较好地抓住强降水区上空对流层中低层动力场和热力场的扰动特征,并在一定程度上可以有效地表征降水系统的发展演变,因而与地面降水量存在紧密联系。波作用方程各项的计算分析表明,波作用通量散度与拟能量波作用密度局地变化的倾向以及强降水区的变化比较一致,并且在强度上强于纬向基本气流切变项和科氏力作功项,因此波作用通量散度对拟能量波作用密度的局地变化具有重要贡献。 展开更多

关键词 拟能量波作用密度 波作用通量 层结稳定 不稳定

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中国西南地区春季降水的时空变化及其异常的环流特征 被引量：17

13

作者 夏阳 万雪丽 +2 位作者 严小冬 吴磊 龙园 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期510-524,共15页

利用中国气象局国家气象信息中心整编的中国西南地区97站逐日观测资料及美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,对中国西南地区1961—2013年春季降水的时空分布特征进行了分析,并研究了造成西南地区春季降水异常的环... 利用中国气象局国家气象信息中心整编的中国西南地区97站逐日观测资料及美国国家环境预报中心/大气研究中心(NCEP/NCAR)再分析资料,对中国西南地区1961—2013年春季降水的时空分布特征进行了分析,并研究了造成西南地区春季降水异常的环流成因。结果表明,中国西南地区春季降水的主模态呈现为全区一致型,该模态具有明显的2.5—3.5a及准5a的活动周期。对流层中低层副热带地区的异常气旋式环流波列形成的异常气流将洋面上空的水汽向中国西南内陆地区输送,暖湿气流与异常活跃的北方冷空气活动相配合,加上西南地区大气低层辐合、高层辐散而产生抽吸作用,使得当地对流层中低层出现较强的沿地形抬升的上升气流,从而有利于西南地区降水的形成,反之亦然。造成环流异常的原因除了与西南地区、热带地区的异常辐合/辐散运动造成的位涡扰动能量有关,亦与中高纬度波扰动能量下欧亚大陆下游地区的频散及辐合有关。此外,冬季1月的青藏高原地面加热场特征可作为预测后期西南地区春季降水异常变化的一个前期信号。 展开更多

关键词 中国西南地区 春季降水 环流异常 波作用量通量

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华中地区夏季区域性极端日降水事件变化特征及环流异常 被引量：26

14

作者 柯丹 管兆勇 《气象学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期478-493,共16页

利用1961—2010年夏季(6—8月)华中区域239个中国国家级气象台站逐日降水观测资料及NCEP/NCAR再分析资料集,对华中地区夏季区域性极端日降水事件及环流异常进行了分析,结果表明:华中地区夏季区域性极端日降水量的99百分位阈值为23.585 m... 利用1961—2010年夏季(6—8月)华中区域239个中国国家级气象台站逐日降水观测资料及NCEP/NCAR再分析资料集,对华中地区夏季区域性极端日降水事件及环流异常进行了分析,结果表明:华中地区夏季区域性极端日降水量的99百分位阈值为23.585 mm/d,20世纪80年代中期以后的极端日降水事件明显偏多,且6月下旬至7月中旬为华中地区极端降水多发期。极端日降水事件由具有从低层到高层呈斜压结构的异常环流控制,其南侧的水汽通过孟加拉湾与中国南海地区的异常反气旋外围呈阶梯状输送至华中地区。位于青藏高原东北侧的波作用量通量向华中地区的辐合有利于华中地区上空波动扰动的产生和维持,同时极端日降水事件的发生亦与华中地区的大气净加热及华中周边大范围区域中的净冷却形成的加热场梯度有关。这些结果表明华中地区夏季区域性极端日降水事件有显著的年际和年代际变化,且极端事件的发生与华中地区气旋性环流异常、青藏高原东北侧地形强迫、以及华中地区与周边非绝热加热梯度异常关系密切。 展开更多

关键词 区域性极端降水 环流异常 波作用量通量 华中地区 北半球夏季

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冬季南极涛动对欧亚大陆地表气温的影响 被引量：6

15

作者 张乐英 徐海明 施宁 《大气科学》 CSCD 北大核心 2017年第4期869-881,共13页

基于1962~2011年NCEP/NCAR逐日再分析资料,本文研究了北半球冬季南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)对欧亚大陆地表气温的影响及其物理过程。线性回归结果表明,在扣除冬季ENSO信号后,1月AAO与2月欧亚大陆地表气温呈显著正相关关系。当... 基于1962~2011年NCEP/NCAR逐日再分析资料,本文研究了北半球冬季南极涛动(Antarctic Oscillation,AAO)对欧亚大陆地表气温的影响及其物理过程。线性回归结果表明,在扣除冬季ENSO信号后,1月AAO与2月欧亚大陆地表气温呈显著正相关关系。当1月AAO处于正位相时,东南太平洋出现显著的位势高度正异常,这对应着南半球副热带高压的增强。该高度正异常在空间上从南半球向北扩展至北半球东太平洋地区,在时间上可一直持续到2月,它在南北半球相互作用过程中起重要作用。2月,北半球东太平洋高度正异常随高度向北倾斜,在对流层上层位于美国西南侧,该位置对应着北大西洋风暴轴入口处。进一步的相关分析表明,美国西南侧的高度正异常与地中海西北侧的瞬变波活动显著正相关,进而对应着斯堪的纳维亚半岛地区的高度负异常的形成。该负异常通过向下游频散波能量,引起贝加尔湖西侧高度正异常,形成典型的负位相斯堪的纳维亚环流型。该环流型对应60°N附近的西风异常,抑制了北侧冷空气南下,进而引起欧亚大陆地表气温正异常,反之亦然。 展开更多

关键词 南极涛动 地表气温 高频瞬变涡动反馈强迫 波作用通量

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ENSO对于1950-2010年高空急流的影响 被引量：2

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作者 李艳 蒲朝霞 冯娟 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第1期127-136,共10页

采用1950-2010年美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心再分析资料,利用最新发展的高空急流指数,研究了全球近61 a来高空急流的气候特征及厄尔尼诺南方涛动(ENSO)对急流核频次的影响.结果表明,1950-2010年,高空急流主要分布在欧洲... 采用1950-2010年美国气象环境预报中心和美国国家大气研究中心再分析资料,利用最新发展的高空急流指数,研究了全球近61 a来高空急流的气候特征及厄尔尼诺南方涛动(ENSO)对急流核频次的影响.结果表明,1950-2010年,高空急流主要分布在欧洲-大西洋、东亚、北美洲南部、非洲以南、印度洋经澳大利亚到南太平洋和南美洲南部,东亚的高空急流最多、最强.冬季北半球急流多而南半球急流少,夏季相反且北半球带状大值中心移动到最北位置.北半球急流核频次在冬春季较稳定,分别在6、10月急流位置出现季节性北移和南移;南半球5-9月急流核频次较大且纬度偏北.ENSO对高空急流核频次的影响主要在南北纬30°之间,影响最显著的是冬季,最显著的地区是南北美洲及其之间的赤道太平洋.冬季,El Nio的影响是使副热带急流增强并向赤道方向移动,La Nia影响则相反.超前和滞后相关结果表明,ENSO发展最强的12月前后3个月对于高空急流核频次有显著影响,之前3个月影响主要集中在120°W以西,次年3个月显著影响地区向东移动并逐渐减弱、消失.ENSO对于北半球冬季高空急流的影响与Rossby波的传播有关,波作用通量在太平洋-北美地区传播最强且在400~100 hPa均存在,东亚地区仅存在于200 hPa附近. 展开更多

关键词 高空急流 厄尔尼诺南方涛动 海温异常 波作用通量

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一个新动力因子在登陆台风“凤凰”强降水过程中的应用 被引量：1

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作者 周冠博 冉令坤 高守亭 《大气科学学报》 CSCD 北大核心 2014年第6期786-793,共8页

根据波动和风场辐合辐散与登陆台风强降水密切相关的特点,利用高分辨率的数值模拟资料,采用分别表征强降水区波动特征和辐合辐散特征的两个动力参数——位势散度波作用密度和散度垂直通量,对登陆台风"凤凰"的强降水过程做诊... 根据波动和风场辐合辐散与登陆台风强降水密切相关的特点,利用高分辨率的数值模拟资料,采用分别表征强降水区波动特征和辐合辐散特征的两个动力参数——位势散度波作用密度和散度垂直通量,对登陆台风"凤凰"的强降水过程做诊断分析;同时结合波扰动和辐合辐散两特征,发展了一个新的物理量——热力切变散度参数,并据此对台风"凤凰"的强降水过程做进一步诊断分析,结果表明在整个研究时段内,地面雨区被热力切变散度参数的异常值区始终覆盖,二者具有较一致的空间分布和时间演变趋势。基于GFS(Global Forecast System)预报产品的动力释用分析表明,利用数值预报场计算的热力切变散度参数的强信号出现在强降水区,而弱信号出现在非降水区,该参数对强降水落区有较好的指示作用。 展开更多

关键词 散度垂直通量 位势散度波作用密度 热力切变散度参数 垂直速度

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夏季沿亚洲副热带西风急流Rossby波传播及其与我国降水异常的联系

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作者 杨宁 金荣花 +1 位作者 肖天贵 孙晓晴 《气象》 CSCD 北大核心 2020年第1期1-14,共14页

利用1960-2015年夏季(6-8月)NCEP 2.5°×2.5°全球逐日再分析资料,采用涡度源方程和Eliassen-Palm通量,对夏季沿亚洲副热带西风急流Rossby波活动的波源、能量传播及其与我国降水异常的关系进行了分析和研究。结果表明:夏季... 利用1960-2015年夏季(6-8月)NCEP 2.5°×2.5°全球逐日再分析资料,采用涡度源方程和Eliassen-Palm通量,对夏季沿亚洲副热带西风急流Rossby波活动的波源、能量传播及其与我国降水异常的关系进行了分析和研究。结果表明:夏季200 hPa大气准静止行星波产生的源地主要集中在地中海地区,亚洲副热带西风急流(ASWJ)中的准静止Rossby波在此激发并沿急流向东传播,东传过程中在急流轴南侧波流相互作用相对活跃。波作用通量的辐合辐散中心沿副热带西风急流交替分布,波流相互作用是ASWJ上西风强弱交替变化的动力机制。沿ASWJ交替分布的五个波作用通量辐合辐散关键区散度具有较强的关联性,表现为同一Rossby波列的不同部分,其中波源处Rossby波动能量的传播对其下游ASWJ的强弱影响最大,而急流关键区内纬向风的大小也与波作用通量散度场的强弱和分布密切相关。波源处以及位于我国青藏高原东部至黄土高原上空的波作用通量散度指数WFD-Ⅰ和WFC-Ⅱ与我国南、北方降水相关性较为显著,在WFD-Ⅰ为正异常年时,对应南方关键区降水偏多年份占比为62.5%,在WFD-Ⅰ为负异常年时,对应北方关键区降水偏多年份占比为80%;在WFC-Ⅱ为正异常年时,对应南方关键区降水偏少年份占比为66.7%,在WFC-Ⅱ为负异常年时,对应北方关键区降水偏少年份占比为81.8%。研究夏季波源处WFD-Ⅰ异常年导致我国降水异常的环流成因发现,WFD-Ⅰ为正异常年时,由上游波源地区激发的Rossby波向下游地区的能量频散偏强,位置偏南,波流相互作用导致我国南方上空高空急流加强,高低空辐散辐合配置加强,垂直上升运动增强,易造成我国南方地区降水异常偏多。WFD-Ⅰ为负异常年时,Rossby波能量的经向传播较强而纬向传播较弱,北方降水关键区受波通量辐散控制,高空西风急流加强,高低空辐散辐合配置和垂直上升运动增强,有利于我国北方地区降水的发展。 展开更多

关键词 亚洲副热带西风急流 Rossby波 波源 波作用通量 降水异常

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1994年东亚夏季风异常与中高纬度环流调整及其动力特征分析

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作者 陈长胜 《地理科学》 CSCD 北大核心 2007年第z1期84-90,共7页

1994年是东亚夏季风影响东北地区最显著的年份,受东亚夏季风进退和中高纬度环流演变的共同影响,整个夏季有4个显著强降水过程.利用三维波作用通量进一步分析这4个强降水过程的Rossby波传播特征,发现对应各降水过程的中高纬度Rossby波的... 1994年是东亚夏季风影响东北地区最显著的年份,受东亚夏季风进退和中高纬度环流演变的共同影响,整个夏季有4个显著强降水过程.利用三维波作用通量进一步分析这4个强降水过程的Rossby波传播特征,发现对应各降水过程的中高纬度Rossby波的传播特征存在较大差异,其波源来自不同地区,且传播路径不同;还发现,急流波导的波动能量辐合、辐散利于副热带高压维持在偏北的位置以及副热带高压后部低值系统的发展,从而直接影响东北地区降水,北支波动的能量辐合、辐散则利于高纬异常环流的维持,间接影响东北地区降水. 展开更多

关键词 东亚夏季风 中高纬度环流 显著强降水过程 ROSSBY波 波作用通量

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1978-2017年秋季北极海冰对中国大陆地区冬季极端低温事件的影响 被引量：1

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作者 游灿 李艳 宋文君 《兰州大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期510-520,527,共12页

利用1978-2017年英国Hadley中心的海冰密集度资料、中国地面站点观测资料及欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析资料,结合天气系统定量化表征指数,分析北极放大效应背景下前期秋季海冰变化对冬季中国大陆地区极端低温发生的影响及可能的机... 利用1978-2017年英国Hadley中心的海冰密集度资料、中国地面站点观测资料及欧洲中期天气预报中心的ERA5再分析资料,结合天气系统定量化表征指数,分析北极放大效应背景下前期秋季海冰变化对冬季中国大陆地区极端低温发生的影响及可能的机制.结果表明,在极地放大效应的背景下,当前期秋季巴伦支海-喀拉海和拉普捷夫海北部-东西伯利亚海东部-楚科奇海海域的海冰偏少时,中国大陆地区极端低温形势加剧,华南地区极端低温频次显著增多,北方地区低温强度明显增强.相对于海冰高值年,海冰低值年西伯利亚冷高压控制范围扩张且强度增强,西伯利亚高压指数由-0.48增至0.50;850 hPa风场上中国以北区域的偏北风增强,东亚冬季风综合指数由-0.56增至0.72;乌拉尔山地区阻塞形势更明显,瞬时阻塞比高值年高6 d.动力诊断分析显示, 500 hPa等压面上乌拉尔山阻塞关键区和北大西洋区存在相对涡度的显著负异常、中高纬度经向温度梯度异常高值中心和Rossby波作用通量扰动异常,能够解释在极地放大效应背景下,北极海冰减少时,有利于乌拉尔山阻塞高压的建立、发展以及与极地高压的合并,使得入侵中国大陆地区的极地冷空气增强,极端低温事件增多、增强. 展开更多

关键词 北极放大效应 北极海冰 冬季极端低温 乌拉尔山阻塞高压 波作用通量

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