文摘

在这项研究中,东亚副热带西风飞机之间的关系(EASWJ)和东亚夏季季风(EASM)(西风季风)和相关的大气热源(AHS)青藏高原(TP),尤其是可能连接8月突然增强的相关性进行了分析。结果表明,之间有显著相关性EASWJ和EASM从6月到10月在intra-annual可变性和年际波动,和观众之间的相关性在TP和EASWJ EASM 8月份同期明显增强。综合分析表明,当观众强,积极在TP水平温度梯度的异常出现,这是有利于高空温度梯度中心向南转移,导致200 hPa轴的位置向南西的飞机,和一个向上和向下倾斜西风异常区出现从南坡TP的主体及其北坡。与此同时,亚太地区东部(EAP)远程并置对比模式与负相出现在500 hPa,日本西部和TP的负值区位于波列。观众是有利于增强EAP的负相,这并不有利于进一步向北交通EASM的水蒸气。相反,当观众在TP很软弱,西风喷射的位置向北,EAP正相增强,有助于进一步向北交通EASM的水蒸气。

1。介绍

西风带和季风环流系统是两个重要的组件的全球大气环流(1),和低级季风活动和上层风系统变化不是互相孤立;他们是一个整体,但只有在低级和上层性能特征是他们不同的(2]。许多作品研究东亚副热带西风飞机之间的关系(EASWJ)和东亚夏季季风(EASM)从不同的角度,如EASWJ的经向位移和季节性转换(3EASM[开始],4,5和东亚梅雨6EASM[的],北边缘7]。陆et al。8)指出,EASWJ可能EASM和印度季风之间的关键联系。左et al。1)通过数值模拟发现,西风带和季风降水受亚热带分歧在两个半球,来源和夏季风减弱北半球西风带。姚明et al。(9]表明,两个主要的发行量,西风带和印度季风、气候和环境变化的决定性因素是控制在青藏高原(TP)。陈等人。10)发现EASM和EASWJ协同对降水的边缘季风的影响。

TP和它的大气热源(AHS)效果发挥重要作用在东亚地区的天气和气候和全球11]。大量研究表明,天气和气候系统,如南亚高(12),TP漩涡(13,14),副热带高压(15受到影响的唯有TP。此外,异常活动EASM和EASWJ也或多或少受到TP的观众。一些研究表明,当有味TP的春天,发病EASM常常迟到。在夏天,中国东部雨带异常分布“negative-positive-negative”和降水在长江中下游的异常高(16- - - - - -19]。TP的观众是相对强劲,北边的EASWJ TP的加强,以及EASWJ位于北方。此外,TP的观众也指导的东西运动EASWJ中心(20.- - - - - -23]。

应该指出,尽管先前的研究已经发现EASWJ之间的相关性和EASM同步变化的物理机制并不是很清楚,和许多工程主要研究TP的影响热影响EASM EASWJ分别,而有味之间的分析TP和EASWJ EASM (westerly-monsoon)仍然较少,需要进一步加强。因此,从进化的唯有TP和西风季风,夏天他们关系的变化和TP的侵袭的作用进行了研究,进一步提高科学理解的物理机制的协调变化westerly-monsoon AHS的影响之下。

2。数据和方法

2.1。数据

NCEP / NCAR再分析我日常和月度数据为1981年到2020年,包括变量,如压力、空气温度、风速、相对湿度、和垂直速度,空间分辨率为2.5°×2.5°,每月和NCAR OLR(即将离任的长波辐射)数据为同一时期,空间分辨率为2.5°×2.5°。

2.2。方法

柳井正选择具体的计算方法et al。24)提出了逆算法,计算公式如下: 在哪里问₁是每一层的大气视热源(单位,K•d⁻¹),<问₁>表示整个垂直积分大气视热源(单位, ),T是温度,水平风速,P_年代是100 hPa大气压力,P_o表面空气压力,k=R/c_p,R= 8.314 (J•摩尔⁻¹•K⁻¹),ω垂直速度(Pa•s⁻¹)P坐标系统,θ是潜在的温度(K)。

指旷的方法和张25)的平均值最大西风带所在的纬度范围内(70 - 120°E, 30 - 50°N)在200 hPa被定义为轴向EASWJ指数,可以准确反映南北差异的位置EASWJ和EASM有更好的对应关系。

使用EASM指数定义为王,风扇[26];之间的区别是它的平均值850 hPa地区纬向风我(5 - 15°N, 90 - 130°E)和地区II (22.5 - -32.5°N, 110 - 140°E)。该指数有明显的年际变化,是一个很好的指示器三极的类型的夏季季风降水在中国。EASM指数强(弱)时,夏雨带在中国会有一个空间异常分布的“positive-negative-positive”“(negative-positive-negative)”中最重要的异常长江的中下游。

3所示。结果与讨论

3.1。TP的大气热源之间的关系和Westerly-Monsoon

根据气候条件,EASM有着非常一致的与EASWJ intra-annual趋势。EASM的强度加强和削弱,8月份最强。同时,EASWJ轴的位置,然后向南,向北移动的最北的位置也达到了8月。EASM指数之间的相关系数和EASWJ指数从1981年到2020年8月为0.35,超过95%的置信水平。

图1(一)显示了空间分布的平均夏季都赋予整个层TP从1981年到2020年。可以看出,大部分的地区是积极的,和大型热源中心观察到在东南部。此外,基于EASWJ 8月的相关分布指数和EASM指数有味TP(数字1 (b)- - - - - -1 (c))显著负相关区域也位于TP的东南部。因此,这个区域是关键区域,以反映观众之间的关系和EASM EASWJ。和TP的唯有指数被定义为整个区域的平均层在关键领域(-35 87.5 -105°E, 27.5°N)。

从图可以看出2唯有通过指数之间的相关系数和EASWJ指数同期从6月到10月主要是负的,其中,在8月和9月是强负相关性,与8月最强的相关系数−0.43,超过99%的置信水平。唯有通过指数之间的相关性和EASM指数从6月到10月每月差别很大,与6月份微不足道的正相关性,9月和10月和7月,无关紧要的负相关性,但相关系数达到8月−0.65,超过99%的置信水平。

EASWJ逐渐向北移动的位置从6月到8月和向南从8月到10月,这是季节转换的结果。唯有通过之间的负相关和EASWJ的位置不能改变它的总体趋势。虽然在7月,已经有最强EASWJ也在加速阶段向北运动,所以观众的影响并不突出。今年8月,EASWJ开始向南撤退。虽然已经是弱于今年7月,它依然强劲,EASWJ上的观众的影响和其变化趋势是一致的。所以,观众的影响变得更强。AHS的强度显著降低9月后,及其影响EASWJ也削弱了。类似的观众和EASM之间存在的关系。

3.2。Westerly-Monsoon变异机制受到观众的影响

上述分析表明EASM和EASWJ从6月到10月有一个显著的各向同性变化关系,8月和TP的赋予与EASM显著负相关系,而唯有August-September EASWJ有显著负相关系。特别是,唯有在8月TP EASM和EASWJ密切相关,分别。如何保持稳健,在夏天是一个重要的外部强迫,影响的变化EASM通过强烈的相关性和EASWJ 8月吗?在下面,进一步分析研究。

3.2.1之上。唯有通过异常/ TP的特征

基于westerly-monsoon变异和观众之间的密切关系在TP,唯有通过的年度变化指数,EASWJ指数,EASM指数从1981年到2020年8月在图给出3标准化,每个索引单独做个比较。因此,看到8月EASWJ指数也与EASM同步指数的年际和年代际波动变化从1981年到2020年,而唯有通过与两个相反的变化趋势。这里,同时积极和消极异常的三个指标被选为0.5倍标准差的截断值获得强(弱westerly-monsoon)具体四年(1988、1998、2008、2014)和四个弱都赋予(强westerly-monsoon)年(1984,1997,2006,2016)。

根据同步异常年选择以上的三个指标,综合分析被用来获得复合的不同字段强(弱westerly-monsoon)和具体弱观众(强westerly-monsoon)年(图8月4)。可以看出,TP的北部是一个弱负异常,而大多数其他地区是正异常,与积极的异常在东南最大的中心。因此,TP的东南是已经有异常的关键领域。

3.2.2。影响观众的TP EASWJ

相同的三个指标的综合分析200 hPa纬向风的典型天气异常显示的强度有明显差异,尤其是EASWJ的位置在强(弱westerly-monsoon)和具体弱(强westerly-monsoon)年。字段(图的区别5)显示一个明确的“positive-negative-positive-negative”纬向分布的异常波火车从低到高纬度200 hPa风在菲律宾群岛、南半岛中部,TP-Bohai海,贝加尔湖的南部。

因为97.5°E EASWJ的中心,也是位于大值区域已经有异常,height-latitude部分的综合分析以及97.5°E纬向风进一步进行研究EASWJ异常的特征在整个大气(图6)。可以看出整个从低纬度大气风场到高纬度展览一个明显的“negative-positive-negative”垂直分布异常波列,有西风异常的南部斜坡带TP主体和北坡,异常中心200 hPa和500 hPa,分别。

接下来,height-latitude部分的综合分析以及97.5°E大气经向温度梯度指数强(弱westerly-monsoon)和具体弱(强westerly-monsoon)年具体(图给出7)。可以看出,当唯有在TP的强度发生变化时,大气温度梯度也有明显的分布差异。和温度梯度的大值中心在300 hPa转向低纬度地区当观众是强大的。换句话说,强劲的有味TP的向南转移会导致较大的值区域的温度梯度。根据热风原理,西风的大值中心的喷气坐落在最大温度梯度,所以强大的观众使向南转移的西风喷射位置。

3.2.3。影响观众的TP EASM

OLR是卫星观测到的一个重要组成部分的地球大气层的辐射平衡系统,它可以反映大规模大气垂直环流和大气对流活动的广泛用于分析(27,28]。OLR使用相同的方法的综合分析如上显示,OLR的分布异常强的年观众(弱westerly-monsoon)和年较差的观众(强westerly-monsoon)也明显不同。字段(图的区别8)清楚地表明,强烈的对流活动在TP的东南部,孟加拉的阿拉伯性海湾,日本南部和长江流域,但它是在菲律宾东部镇压。

500 hPa高度场显示有明显差异的变化之间的西太平洋副热带高压强(弱westerly-monsoon)和具体弱(强西风季风)年。合成场(图的区别9)表明,异常波列“positive-negative-positive”从低纬向分布纬度高纬度出现在菲律宾北部,渤海TP,和西伯利亚西部鄂霍次克海,也就是说,东亚太(EAP)的负相。从TP的主体到日本西部,在负值区域;当观众相对强劲,它有利于增强EAP的负相。和许多研究指出,EAP的负相不利于EASM进一步向北推进,从而产生反常地高在中国长江和淮河流域降水(29日]。这是符合黄和太阳的研究[30.),他们发现,当在菲律宾地区对流活动增强(减弱),西太平洋副热带高压的位置往往是向北(南),和降水少(多)江淮流域和更多的(少)在中国黄河流域。

整层水汽通量(图10)进一步表明,有一个反气旋水汽输送异常从南海到菲律宾,水蒸气在哪里从中南半岛运送至长江流域有一个清晰水蒸气收敛特性。这表明东北地区的异常反气旋水蒸气运输菲律宾不利于进一步运输水蒸气从南到北的EASM当观众是强大的。

4所示。结论

(1)EASWJ和EASM之间存在相关性的内部和年际变化。EASWJ向北移动,然后向南从6月到10月,每年8月达到最北的位置;EASM加强然后削弱同期,8月份和力量是最强的。同时,唯有通过之间的相关性在TP和EASWJ June-October EASM,虽然每个月都差异很大,最负相关显著,是已经有与8月。(2)唯有在8月TP与westerly-monsoon变异有密切的对应关系。EASWJ是同步与EASM年际和年代际变化从1981年到2020年,在观众明显相反的变化。反常地大的中心价值唯有通过发生在东南部TP在两个强大的观众(弱westerly-monsoon)年(1988、1998、2008、2014)和疲软的观众(强westerly-monsoon)年(1984,1997,2006,2016)。(3)异常的唯有TP 8月可以影响南北EASWJ的轴线的转变。有味TP强时,水平温度梯度对TP的南面,在它的北面有一个“negative-positive-negative”异常分布,导致大值区域的水平温度梯度高海拔向南转移,从而使高空西风射流轴向南的位置,和一个垂直倾斜强劲的西风飞机带出现的南坡TP / TP。当有味TP弱,相反的发生,导致西风射流轴向北。(4)8月有味TP的异常也进退的影响变化EASM在同一时间。当有味TP强,对流活动的东南部TP能增强EAP的负相远程并置对比,这不利于EASM向北推进。相反,当观众很弱,它能增强积极的阶段的EAP远程并置对比,这有利于EASM的加强和提升。

虽然观众之间的密切关系对TP和EASWJ EASM,特别是赋予的重要影响的活动EASWJ 8月EASM透露,这只是一个初步的结果。和更深入、系统的分析是需要调查的唯有TP如何影响EASWJ和EASM活动,从而导致大气环流系统的变化如东亚副热带高压和其气候异常机制。此外,一些研究指出,westerly-monsoon系统的异常也有显著影响青藏高原夏季降水的数量(31日- - - - - -33和降水可以直接影响到观众的TP潜热的释放(34,35]。因此,可能会有一个反馈机制westerly-monsoon和TP的观众,以及它们之间的互动也很值得深入研究。

数据可用性

使用的数据来支持本研究的发现可以从相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

作者的贡献

c . w .进行了概念化和方法论和写的手稿。y l .整个气象分析提供指导。

确认

本研究联合支持的第二个青藏高原科学考察和研究(步骤)项目(2019 qzkk0103 2019 qzkk0105)和中国国家自然科学基金重大项目(91937301)。