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1.3 副高脊线指数与夏季风系统的关联分析

同样,研究副高异常北跳或南落的年份,这里选择1998年,关于1998年西太平洋副高异常的特征与原因,前人已经做了大量探索,取得许多研究成果。该年从4月1日到10月31日间,副高共有3次明显的北跳,6月初,副高脊线第1次北跳,跳过20°N,此时江淮梅雨开始;7月初,副高第2次北跳,跳过25°N,这时长江流域梅雨期结束;7月10日左右,副高脊线突然南撤至25°N以南,其后一直稳定在20°N附近,长江中下游开始“二度梅”;8月初,副高脊线第3次北跳,脊线越过25°N,华北雨季开始。特别是该年从5月开始到9月,副高脊线指数均在均值以下,且在7至8月达到近30年来的最小峰谷,表现为副高的异常南落,对应的天气现象在长江流域出现了百年未遇的洪涝灾害,造成了巨大的经济损失。故选择1998年夏季副高异常变化过程作为副高脊线异常的研究案例。

与第2节的方法一样,将2010年5—10月的副高脊线指数和前面选取的相应时间段夏季风系统成员中的10个因子进行时滞相关分析,分析的结果如表1.2所示。

表1.2 各影响因子与副高脊线指数的时滞相关分析表

从表中可以看出,相关性较好的五个因子分别是马斯克林高压(MH),索马里低空急流指标(D),印度季风潜热通量(FLH),印度季风OLR指标(FULW)和孟加拉湾经向季风环流(J1V),相关系数均达0.85以上。说明副高脊线指数与这五个因子之间的相关性显著。以马斯克林高压为例,从6月下旬到8月下旬,马斯克林高压(简称马高)有5~6次加强和减弱过程,即呈现显著的准双周期振荡现象,与副高中期活动周期一致。特别是6月中下旬有次极为明显的加强过程,这与副高最强的一次北跳存在密切关联。其他4个因子与副高南北位置变化的关系密切与前人做的研究也基本相符。在此基础上,也可以抽取出1998年西太副高脊线与季风系统基本的关联结构相互影响与时延变化的天气学框架,如图1.2所示。

图1.2 西太副高脊线与亚洲夏季风系统成员的演变示意图

图中可以看出,影响1998年西太副高脊线异常南落的主要是亚洲夏季风系统中的印度季风子系统的五个重要成员;其另一个子系统东亚季风系统则对1998年西太副高脊线异常的影响不大。

这与前面第2节影响2010年副高强度的因子一致,不同的是五个因子超前副高脊线异常南落的时间较长,比如马斯克林高压爆发要超前副高脊线异常南落16天,在2010年时其超前副高强度异常增强只有8天。说明相较副高强度,印度季风系统对副高脊线的影响要更超前一些。这可能是因为副高与印度季风系统成员之间的关系是互为作用的,也就是副高忽然爆发(强度忽然增大)后,也会反馈去影响印度季风系统成员,使他们的强度更大,对流活动更显著,然后印度季风系统成员又会通过平流运动继续影响副高,使其出现北跳等异常活动。

进一步选择了1993,1999,1987,2001四个西太副高脊线异常南落的年份和2010,1994,1985,1995,1984五个西太副高脊线异常北跳的年份,同样进行时滞相关分析,得出结论与1998年基本一致,虽然超前时间各个年份不太一样,但影响西太副高脊线(北跳或者南落)的仍然是印度季风系统中的五个重要成员。 bll2Y+4PRMeinNJlWb4ZwaEnkm+dtrfcXAyIYnZicZHdw2aq6n2G3VSFuGCx4tDO

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