夏季东亚经向环流型(EAP)中期演变过程的动力学研究

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利用NCEP- DOE AMIP-II逐日再分析资料、NOAA向外长波辐射资料(OLR)、CMAP侯平均降水资料以及中国730站站点降水资料,在中期时间尺度上,从低频和高频动力学这两个角度,分析了东亚/太平洋(EAP)事件的动力学机制,并讨论了该事件对东亚降水的影响。主要结论如下: 1) EAP事件形成过程主要表现为对流层上层西风带环流Rossby波能量的准纬向频散和对流层中低层东亚夏季风环流Rossby波能量的准经向频散在东亚沿岸地区相互作用和相互锁定。 2)对流层上、下层中不同的波导结构,决定了Rossby波在对流层上、下层中不同的能量频散特征。在对流层中上层,由于副热带急流所形成的急流波导区以及欧亚大陆上的弱波导区的存在,使得EAP事件的初始阶段通常以Rossby波的准纬向频散为其主要特征。东亚沿岸副热带急流波导存在的另一个作用,则是使Rossby波出现准经向频散的特征,即引导着从EAP事件中高纬度异常中心激发出的Rossby波向南频散。而前人所说的东亚沿岸地区从低纬向中高纬频散的Rossby波主要出现在对流层低层,这与东亚夏季风在该地区盛行经向风并形成经向波导有关。 3)高频瞬变强迫作用在EAP事件的形成中也起着重要作用。瞬变强迫作用通常有利于EAP事件中高纬两个异常中心的发展和维持,这在对流层低层上尤为明显。此外,在对流层上层,瞬变强迫作用通常有利于维持上游地区异常环流的准定常性,从而成为Rossby波源。 4) EAP事件易出现在梅雨期和盛夏。这两个时期中,东亚地区从低纬到高纬正、负、正的定常涡旋的分布形势,为EAP事件的发生提供了天气气候背景。 5)随着季节的演变,EAP事件在不同时期的动力学特征存在较大差异。首先,准经向频散的Rossby波。在华南前汛期对流层上层,由于东亚地区副热带急流位置偏南,其形成的急流波导区位置也较为偏南。因此,Rossby波可一直从高纬度的东北亚异常中心频散至副热带地区异常中心。但随着东亚副热带急流逐渐北抬,盛夏时EAP事件的副热带异常中心已位于东风带中,它与EAP事件的其余两个中心间的Rossby波并不明显。其次,准纬向频散的Rossby波。由于欧亚大陆上的极锋急流在梅雨期出现,导致该时期中高纬度地区的弱波导区十分明显,它对应着中高纬地区Rossby波十分明显的准纬向频散特征。最后,瞬变强迫作用。它对EAP事件形成的影响在梅雨期不如华南前汛期和盛夏那样明显。 6) EAP事件对东亚降水异常的影响也呈现出明显的季节性差异。在华南前汛期时,EAP事件更多的是影响着长江以南地区的降水异常。东亚夏季三极型降水异常主要发生在梅雨期和盛夏,尤其是梅雨期。但与过去研究结论不同的是,梅雨期负EAP事件盛行时东亚中纬度地区的显著负降水距平主要是与西太副高位置偏东有关。对日本的降水异常产生显著的影响主要是发生在盛夏时的EAP事件。
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