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1.4 副高西脊点指数与夏季风系统成员关联分析

研究副高异常西伸或东退的年份,这里选择2006年,该年从5月开始到9月,副高西脊点指数均在均值以下,从6月中旬至8月下旬,副高显著向西伸展至110°E以西,其中7月下旬到8月下旬的3次西伸均达到90°E以西。5月份的副高第一次西伸到120°E,直接造成5月5日—12日长江中下游的早梅雨。6月第4候,随着副高第二次西伸到110°E,长江中下游地区出现继2005年连续第二个空梅,雨带出现在淮河流域。此时副高很不稳定,脊线在30°N附近振荡,在7月初完成第三次西伸北跳后,很快回落到25°N以南,降水带重新在华南至江南地区出现,在此期间,6月29日0602号热带风暴“杰拉华”登陆我国广州,造成南北走向的一条雨带。7月份以后,特别是7月到8月西脊点指数更是远小于平均值,说明在7—8月份期间,由于副高稳定少动,位置偏西,使得华南北部和江淮流域的降水明显偏少,川渝地区由于长时间处于副高控制之下,空气下沉增温和晴空条件下的辐射加热,使得气温持续异常偏高,这也是2006年夏季川渝地区持续高温伏旱的直接原因。故选择2006年夏季副高异常变化过程作为副高西脊点指数异常的研究案例。

与第3节的方法一样,将2006年5—10月的副高西脊点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1.3所示。

表1.3 各影响因子与副高西脊点指数的时滞相关分析表

续表

从表中可以看出,相关性较好的五个因子分别是澳大利亚高压(AH),中南半岛感热(C1),南海低空急流指标(E1),青藏高压XZ(东部型)和热带ITCZ,相关系数均达0.8以上。以热带ITCZ为例,2006年夏季的低纬西风明显偏强,5月初在5°N以南就有赤道西风发展,6月中旬东西风切变增强,热带ITCZ开始活跃,并逐步北抬,较常年平均偏北5个纬度左右。因此,2006年热带ITCZ明显偏强、偏北、偏早,由于热带ITCZ的加强,致使2006年夏季热带气旋明显偏多,并促使副高位置发生显著西伸,而登陆台风又阻挡了副高的东退,因此2006年夏季热带ITCZ偏强偏北可能是副高西伸异常的原因之一。其他4个因子与副高西伸脊点位置变化的关系密切与前人做的研究也基本相符 [1] 。在此基础上,也可以抽取出2006年副高西脊点与季风系统基本的关联结构和相互影响与时延变化的天气学框架,如图1.3所示。

图1.3 西太副高西脊点与亚洲夏季风系统成员的演变示意图

图中可以看出,从副高与东亚季风系统五个主要成员的响应时间差来看,澳大利亚高压主体要先于中南半岛感热2天,中南半岛感热又先于南海低空急流指标1天,南海低空急流指标又先于热带ITCZ 9天,而热带ITCZ与副高西脊点的西伸增强同步,青藏高压XZ(东部型)则滞后副高西脊点西伸增强2天。结合前面的分析,可以发现它们之间存在着密切关联:首先是2006年的澳大利亚高压(以下简称澳高)较常年偏强,随着澳高爆发,此时有较强烈的反气旋生成,其低频振荡促使越赤道气流的振荡加强,约2天后,越赤道气流进入南海地区和中南半岛,造成中南半岛感热增加。再约1天后,南海季风爆发,南海低空急流指标迅速增强。源自大洋洲北侧南太平洋信风,在南海、印尼附近越过赤道也汇集到这支西南气流中。强对流中心(OLR≤180 W·m -2 的阴影区)从南海地区不断移动增强,特别是低纬西风明显偏强造成了热带ITCZ的爆发,几乎是同时,副高出现了显著的西伸运动。滞后2天后,在北半球副热带地区,伊朗高原上空负距平,青藏高原上空正距平,表明2006年南亚高压呈现青藏高压模态,高压东伸明显。由上面的分析可知,热带异常活跃的对流可能与副高的西伸密切相关。

由此可见,影响2006年西太副高异常西伸的主要是亚洲夏季风系统东亚季风子系统中的五个重要成员。而另外一个子系统印度季风系统则对2006年西太副高异常西伸的影响不大。这与前面第1.2、1.3节影响2010年副高增强和1998年副高南落的因子不一致,说明影响副高西脊点的系统与影响副高强度还有副高脊线的系统是不同的。

进一步选择了2010,2003,2002,1998四个西太副高异常西伸的年份和1984,1985,2008,1994,1995五个西太副高异常东退的年份,同样进行时滞相关和交叉小波关联分析,得出结论与2006年基本一致,虽然超前时间各个年份不太一样,但影响西太副高西脊点(西伸或者东退)的仍然是东亚季风系统中的五个重要成员。 Lf6CKppKxyJkKltcjTTQXvTc+BzSwIrRUdV3fO7/9a9xUV6QcBzz/JNh+OKKH3QN

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