第一章
西太平洋副高季节内活动与亚洲夏季风系统的时延相关特征

1.1 研究资料与特征指数

1.1.1 研究资料

利用美国国家环境预报中心（National Centers for Environmental Prediction, NCEP）和国家大气研究中心（National Center for Atmospheric Research, NCAR）提供的1982—2011年共30年5—10月逐日的再分析资料。包括：（1）850 hPa、200 hPa水平风场和位势高度场,500 hPa位势高度场，海平面气压场资料，分辨率为2.5°×2.5°；（2）地表感热和对流降水率的高斯网格资料；（3） NOAA卫星观测的外逸长波辐射（OLR）资料。

1.1.2 相关分析及其检验

相关系数 r _xy 是衡量任意两个时间序列之间关系密切程度的量。假设两个时间序列 x 、 y ,其样本长度均为 n ,那么计算相关系数的公式为：

这个量的大小是否显著还需要做统计检验。采用 t 检验法来检验，构造统计量：

遵从自由度为 n -2的 t 分布。给定显著水平 α ，查 t 分布表，若 t > t _α ,表明这两个时间序列存在显著的相关关系。实际上，在样本容量固定的情况下，可以实现计算统一的判别标准相关系数，即相关系数的临界值 r _c 。

若 r > r _c ,则通过显著性的 t 检验。

1.1.3 特征指数

为了进一步揭示亚洲夏季风系统成员和副高的相关特征，研究对象采用中央气象台定义的：

1.表征副高范围和强度形态的副高面积指数（SI）：即在2.5°×2.5°网格的500 hPa位势高度图上,10°N以北,110°E～ 180°E范围内，平均位势高度大于588 dagpm的网格点数。其值越大，代表副高的范围越广或者强度越大。

2.表征副高南北位置的副高脊线指数（RI）：在2.5°×2.5°网格的500 hPa位势高度图上，取110°E～150°E范围内17条经线（间隔2.5°），对每条经线上的位势高度最大值点所在的纬度求平均，所得的值定义为副高脊线指数。其值越大，代表副高脊线位置越偏北。

为了讨论副高的东西位置，首先要定义一个描述其东西位置的合理指标，通常所用的描述副高西脊点的指标是500 hPa上某一条等高线（如586 dagpm等高线）最西端点所在的经度，但用这种方法定义的指标受人为因素的影响。为此本章首先绘制1981—2010年30年6月和7月平均500 hPa位势高度场（图略），发现多年平均的副高脊线6月位于20°N,7月北移至25°N,而588特征线最西端点均位于125°E附近，这表明平均而言,6、7月份副高脊线位置南北差别较大，东西差别较小。故选取（120°E～130°E,15°N～25°N）和（120°E～130°E,20°N～30°N）分别为6、7月份的关键区，并且根据该关键区500 hPa位势高度的变化来定义副高的西伸东撤过程。当该区域位势高度值增大时，说明副高西伸；当该区域位势高度值减小时，说明副高东撤。也有学者尝试用副高西部变动频繁地区的涡度距平来界定副高是否偏东或偏西，本章选位势高度的距平来界定，主要是考虑到这样定义比较直观，计算也相对简单。经比较，两种定义所确定的副高东西位置异常年也十分接近。

3.表征副高西伸脊点位置的副高西伸指数（WI）：在2.5°×2.5°网格的500 hPa位势高度图上，取90°E～180°E范围内588 dagpm等值线最西位置所在的经度定义为副高的西脊点。其值越大，代表副高的西伸活动越显著。

夏季风系统成员较多，与副高关系密切的因子也较多。考虑到复杂性，首先将这些因子与副高三个指数求其相关性，筛选出其中相关性最好的10个因子进一步研究。

（1）马斯克林冷高强度指数（MH）：[40° ～60°E,25° ～35°S]区域范围内的海平面气压格点平均值；

（2）澳大利亚冷高强度指数（AH）：[120° ～140°E,15° ～25°S]区域范围内的海平面气压格点平均值；

（3）中南半岛感热通量（C1）：[95°～110°E,10°～20°N]区域范围内的感热通量格点平均值；

（4）索马里低空急流（D）：[40°～50°E,5°S～5°N]区域范围内的850 hPa经向风格点平均值；

（5）南海低空急流（E1）：[105° ～118°E,4° ～21°N]区域范围内的850 hPa经向风格点平均值；

（6）印度季风潜热通量（FLH）：[70° ～85°E,10° ～20°N]区域范围内的潜热通量；

（7）印度季风OLR指标（FULW）：[70° ～85°E,10° ～20°N]区域范围内的外逸长波辐射OLR格点平均值；

（8）热带ITCZ:[120° ～150°E,10° ～20°N]区域范围内的OLR的平均值；

（9）青藏高压活动指数（XZ）:200 hPa位势高度[95° ～104°E,28° ～38°N]—[75° ～95°E,28° ～33°N]范围的格点平均值；

（10）孟加拉湾经向风环流指数（ J1V）：[80° ～ 100°E,0° ～ 20°N]区域范围内的J1V =V850—V200格点平均值； VCaQhXaZspaNpKRqUrEOygk/hl3wUaQeGviwKSBTPyezZOkytlIK2nzu7VDdW0bv