西太平洋副高的東西進(jìn)退與東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的相互影響與關(guān)聯(lián)

余丹丹，張韌，趙越超，萬(wàn)雷，郭小璇

(1．北京5111信箱，北京100094;2．解放軍理工大學(xué) 氣 象海洋學(xué)院，江蘇 南 京211101;3．南京信息工程大學(xué) 濱江學(xué)院，江蘇 南 京210044)

0 引言

西太平洋副熱帶高壓(簡(jiǎn)稱副高)位置存在顯著的季節(jié)變化，這種季節(jié)變化在亞洲季風(fēng)區(qū)表現(xiàn)得最為顯著。東亞季風(fēng)降水主要集中在夏季風(fēng)盛行的4—9月。研究表明，副高的季節(jié)性移動(dòng)與東亞季風(fēng)及季風(fēng)雨帶有著密切關(guān)聯(lián)，尤其是副高的東西向位置和南北向進(jìn)退直接影響著東亞季風(fēng)的建立、長(zhǎng)江流域降水的豐欠以及華北、華南地區(qū)的氣溫和旱澇災(zāi)害(黃士松，1963;周曾奎，1996;管兆勇等，2010)。一般來(lái)說(shuō)，6月中旬，副高第一次北跳，由于副高西伸脊點(diǎn)的東西擺動(dòng)，華南地區(qū)交替出現(xiàn)西南和東南氣流，此時(shí)華南前汛期結(jié)束，長(zhǎng)江流域梅雨開始，夏季形勢(shì)基本建立;7月中旬副高的第二次北跳決定了長(zhǎng)江流域梅雨的結(jié)束時(shí)間。因此，江淮地區(qū)6—7月入梅、出梅的遲早，梅雨期的長(zhǎng)短，雨量的多少，與副高的兩次北跳過(guò)程以及副高東西振蕩密切相關(guān)(溫敏和何金海，2000;錢代麗等，2010)。

近年來(lái)，隨著季風(fēng)研究的深入，人們對(duì)副高和季風(fēng)系統(tǒng)有了新的認(rèn)識(shí)和見(jiàn)解，澳大利亞冷高、南海越赤道氣流、南海—西太平洋ITCZ雨帶、西太平洋副高、東亞季風(fēng)雨帶、青藏高壓、熱帶東風(fēng)急流等被納入東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的有機(jī)整體之中(Tao and Chen，1987)。作為東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)重要成員，西太平洋副高的東西進(jìn)退活動(dòng)與季風(fēng)系統(tǒng)其他成員之間相互作用、互為反饋，共處于一個(gè)非線性系統(tǒng)之中(Zhang and Hong，2006;Yu et al．，2007;余丹丹等，2010a)。因此，將副高作為東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的子系統(tǒng)加以綜合研究，已成為副高研究的趨勢(shì)和共識(shí)(吳國(guó)雄等，2002)。

副高的季節(jié)變化不僅表現(xiàn)為南北進(jìn)退，而且表現(xiàn)為明顯的東西振蕩，從副高中心以季節(jié)內(nèi)振蕩的形式逐漸向西擴(kuò)展。研究表明，副高的季節(jié)變化受大氣加熱場(chǎng)的影響(陳璇等，2011)，且與夏季風(fēng)系統(tǒng)活動(dòng)密切相關(guān)(張韌和羅來(lái)成，1993;余丹丹等，2010b)。過(guò)去對(duì)副高東西進(jìn)退的研究，比較偏重于從個(gè)例分析和天氣學(xué)角度來(lái)探討副高西伸前后大尺度大氣環(huán)流的演變特征(徐海明等，2001;羅玲等，2005;譚晶等，2005)。然而迄今為止，對(duì)副高東西向活動(dòng)的深入研究尚不多見(jiàn)，夏季副高東西位置異常時(shí)，季風(fēng)區(qū)熱帶、副熱帶和中高緯度環(huán)流之間的聯(lián)系及其特征還不十分清楚。因此，有必要進(jìn)一步研究揭示副高異常時(shí)大氣環(huán)流演變過(guò)程中各系統(tǒng)的變化特征以及副高向西擴(kuò)展的物理成因。由于江淮流域降水時(shí)段主要集中在6—7月，故本文重點(diǎn)就該時(shí)段的副高東西向活動(dòng)進(jìn)行深入研究。

1 資料和方法

采用美國(guó)國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國(guó)家大氣研究中心(NCAR)提供的1980—2010年6—7月的2.5°×2.5°逐日再分析資料以及同期NOAA衛(wèi)星觀測(cè)的OLR資料。

1.1 副高東西位置指標(biāo)的確定

為了討論副高的東西位置，首先要定義一個(gè)描述其東西位置的合理指標(biāo)，通常所用的描述副高西脊點(diǎn)的指標(biāo)是500 hPa上某一條等高線(如586 dagpm等高線)最西端點(diǎn)所在的經(jīng)度，但用這種方法定義的指標(biāo)受到主觀因素的影響。為了更好地客觀描述副高東西活動(dòng)，本文首先繪制1980—2010年多年平均的6月、7月500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)(圖略)，發(fā)現(xiàn)多年平均的副高脊線6月位于20°N，7月北移到25°N，而588特征線最西端點(diǎn)均位于125°E附近。這表明，平均而言，6月、7月副高脊線位置南北差別較大，東西差別較小。故選取(120～130°E，15～25°N)和(120 ～130°E，20 ～30°N)分別為6 月、7 月的關(guān)鍵區(qū)，且根據(jù)該關(guān)鍵區(qū)500 hPa位勢(shì)高度的變化來(lái)定義副高的西伸東撤過(guò)程。當(dāng)該區(qū)域位勢(shì)高度值增大時(shí)，表明副高西伸;當(dāng)該區(qū)域位勢(shì)高度值減小時(shí)，表明副高東撤。也有學(xué)者嘗試用副高西部變動(dòng)頻繁的地區(qū)的渦度距平來(lái)界定副高是否偏東或偏西(Yang and Sun，2003)，本文選位勢(shì)高度的距平來(lái)界定主要是考慮到這樣定義比較直觀，計(jì)算也相對(duì)簡(jiǎn)單。經(jīng)比較，兩種定義所確定的副高東西位置異常年是十分接近的。

1.2 副高東西位置異常年型的劃分

圖1為6月、7月關(guān)鍵區(qū)位勢(shì)高度的標(biāo)準(zhǔn)化距平值。異常偏西、偏東是指距平值大于等于或小于等于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。表1給出了副高在1980—2010年期間異常偏西、偏東年型的劃分。

表1 1980—2010年期間副高異常偏西、偏東年型的劃分Table 1 The abnormal eastern and western position years of subtropical high from 1980 to 2010

圖1 1980—2010年6月(a)和7月(b)關(guān)鍵區(qū)500 hPa位勢(shì)高度的標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)間序列Fig．1 Standardized time series of 500 hPa potential high averaged in the key areas in(a)June and(b)July from 1980 to 2010

500 hPa高度場(chǎng)分析(圖2)表明:6月，氣候平均的副高脊線位于20°N左右，588特征線最西側(cè)在125°E附近;偏西年份的588特征線最西側(cè)達(dá)110°E，平均西伸15°，588特征線所包圍的副高中心明顯偏西;偏東年份的588特征線最西側(cè)東退至140°E附近，588特征線所包圍的副高中心明顯東退。比較而言，7月，副高脊線要偏北5個(gè)緯度，正常年份和偏西年份的588特征線最西側(cè)到達(dá)的經(jīng)度與6月相近，而偏東年份的588特征線東退更加明顯，幾乎退至180°?？梢?jiàn)，用上述定義的指數(shù)描述高度場(chǎng)上副高東西位置的變動(dòng)具有一定的合理性。

2 副高東西位置異常時(shí)季風(fēng)區(qū)高低空環(huán)流特征

2.1 對(duì)流層低層850 hPa流場(chǎng)特征

圖2 副高正常年(實(shí)線)、偏西年(長(zhǎng)虛線)和偏東年(點(diǎn)虛線)6月(a)和7月(b)588 dagpm等值線位置Fig．2 Distributions of average 588 dagpm isoline in normal(solid line)，western(long dashed line)and eastern(dotted line)years of the subtropical high longitudinal position in(a)June and(b)July

圖3是6月副高偏西、偏東年850 hPa流場(chǎng)及距平場(chǎng)。圖3a表明，偏西年，副高西側(cè)的轉(zhuǎn)向氣流到達(dá)120°E以西，脊線位于20°N附近;圖3b中，(130°E，20°N)附近是一閉合的反氣旋性距平環(huán)流，說(shuō)明此時(shí)東亞夏季風(fēng)環(huán)流偏弱，副高加強(qiáng)西伸，且位置偏南。南半球澳大利亞高壓明顯偏弱，索馬里(45°E)、蘇門答臘(85°E)、南海(105°E)、西太平洋(125°E)和巴布亞新幾內(nèi)亞(150°E)的越赤道氣流處均出現(xiàn)北風(fēng)距平，表明幾股越赤道氣流都偏弱。熱帶西太平洋在副高控制之下，盛行偏東風(fēng)，季風(fēng)槽不發(fā)展，僅限于南海地區(qū)，強(qiáng)度較弱。偏東年(圖3c)，西太平洋反氣旋性環(huán)流在130°E附近由東南氣流轉(zhuǎn)為西南氣流，脊線位于25°N附近;圖3d中，(130°E，20°N)附近出現(xiàn)氣旋性距平環(huán)流，其北側(cè)為反氣旋性環(huán)流異常，說(shuō)明此時(shí)東亞夏季風(fēng)環(huán)流偏強(qiáng)，副高位置明顯偏東偏北。(40 ～60°E，0°～10°N)區(qū)域出現(xiàn)東風(fēng)，索馬里氣流偏弱，其余幾股越赤道氣流皆偏強(qiáng)，尤其是南半球澳大利亞?wèn)|部出現(xiàn)南風(fēng)異常，表明澳大利亞高壓偏強(qiáng)，南半球冬季風(fēng)偏強(qiáng)。熱帶西太平洋受越赤道轉(zhuǎn)向氣流的影響，盛行偏西風(fēng)，季風(fēng)槽向東伸展至150°E，成西北—東南形態(tài)。

圖36月副高偏西年(a，b)和偏東年(c，d)850 hPa平均流場(chǎng)(a，c;陰影區(qū)≥1 540 gpm)和距平場(chǎng)(b，d)Fig．3 (a，c)Average flow fields(shadings≥1 540 gpm)and(b，d)anomalous flow fields at 850 hPa in June in(a，b)western and(c，d)eastern subtropical high years

同樣，對(duì)7月副高東西位置異常年850 hPa流場(chǎng)及距平場(chǎng)(圖略)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)7月的環(huán)流特征與6月基本相似:7月副高偏西(東)時(shí)，850 hPa距平場(chǎng)上東亞熱帶地區(qū)出現(xiàn)反氣旋性(氣旋性)距平環(huán)流，東亞夏季風(fēng)環(huán)流減弱(加強(qiáng))。不同之處在于:由于副高脊線變化存在季內(nèi)北移東撤現(xiàn)象，其中心位置比6月略偏北，西脊點(diǎn)位置比6月略偏東。此外，7月南半球馬斯克林高壓范圍和強(qiáng)度比6月有所增大，澳大利亞高壓卻相對(duì)減小，受南半球高壓的影響，越赤道氣流強(qiáng)弱特征也略有不同。

為了更清楚地反映與副高東西位置異常時(shí)越赤道氣流的強(qiáng)弱特征，表2統(tǒng)計(jì)了40～50°E、80～90°E、100 ～110°E、120 ～130°E 和 145 ～155°E 等 5個(gè)經(jīng)度帶5°S～5°N之間的經(jīng)向風(fēng)距平的格點(diǎn)平均值，以此表征夏季5支越赤道氣流的強(qiáng)度?？梢钥吹?，6月，偏西年越赤道氣流不活躍，5支皆偏弱;偏東年恰好相反，除了索馬里越赤道氣流偏弱外，其余4支越赤道氣流明顯偏強(qiáng)，尤其以西太平洋越赤道氣流增強(qiáng)最明顯。7月，偏西年索馬里、蘇門答臘越赤道氣流偏強(qiáng)，這與7月馬斯克林高壓強(qiáng)度增強(qiáng)有關(guān);偏東年越赤道氣流變化與6月偏東年相似?？梢?jiàn)，在對(duì)流層低層，副高的東西位置與季風(fēng)槽的強(qiáng)度、位置以及南半球環(huán)流變化(尤其是馬斯克林高壓、澳大利亞附近的環(huán)流變化和越赤道氣流異常)密切相關(guān)，也可以說(shuō)與亞澳季風(fēng)系統(tǒng)成員的相互作用有關(guān)。

表2 副高東西位置異常年越赤道氣流強(qiáng)度Table 2 The intensity of the cross-equatorial flow in western and eastern subtropical high years m·s－1

為了進(jìn)一步考察副高東西位置與東亞夏季風(fēng)的關(guān)系，首先根據(jù)陶詩(shī)言等(2001)給出的東亞季風(fēng)指數(shù)定義，計(jì)算1980—2010年間(100～150°E，10～20°N)區(qū)域的6—8月平均850 hPa的U分量減去(100～150°E，25～35°N)區(qū)域的 6—8月平均 850 hPa的U分量，按照標(biāo)準(zhǔn)化距平值大于等于或小于等于1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差為異常年的原則，選取出1981、1984、1985、1986、1994、1997、2002 和2004 年是強(qiáng)夏季風(fēng)年，1980、1983、1988、1995、1998 和2003 年是弱夏季風(fēng)年。對(duì)比表1，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)副高偏西年都是弱夏季風(fēng)年，而副高偏東年則對(duì)應(yīng)強(qiáng)夏季風(fēng)年。由此可見(jiàn)，副高東西位置的年際變化反映了亞洲夏季風(fēng)強(qiáng)弱的變化。

將前面定義的6月副高指數(shù)分別在同期850 hPa緯向風(fēng)場(chǎng)和經(jīng)向風(fēng)場(chǎng)上進(jìn)行線性投影(圖4)，按照回歸系數(shù)與相關(guān)系數(shù)符號(hào)一致的原則，圖4a中的正相關(guān)區(qū)表示在副高偏西時(shí)西風(fēng)增強(qiáng)、東風(fēng)減弱;偏東時(shí)東風(fēng)增強(qiáng)、西風(fēng)減弱。圖4a表明，在20°N以南赤道西風(fēng)區(qū)為大面積的負(fù)相關(guān)區(qū)，中心位于南海—菲律賓一帶，臺(tái)灣以北到江淮流域?yàn)轱@著的正相關(guān)區(qū)。這表明:當(dāng)副高偏東時(shí)，南海和中南半島西風(fēng)增強(qiáng)，則南?！魈窖鬅釒Ъ撅L(fēng)偏強(qiáng)，而江淮流域西風(fēng)減弱，副熱帶夏季風(fēng)偏弱，有利于副高位置偏北，該地區(qū)少雨偏旱;同理，當(dāng)副高偏西時(shí)，南海和中南半島西風(fēng)減弱，南海夏季風(fēng)偏弱，而江淮流域西風(fēng)增強(qiáng)，副熱帶夏季風(fēng)偏強(qiáng)，有利于副高位置南壓，該地區(qū)降水偏多易澇。經(jīng)向風(fēng)的分布情況如圖4b所示。在熱帶越赤道氣流的幾個(gè)主要通道處出現(xiàn)了幾個(gè)明顯的負(fù)相關(guān)區(qū)，說(shuō)明當(dāng)副高偏西時(shí)，北風(fēng)增強(qiáng)，越赤道氣流偏弱，相應(yīng)的南海夏季風(fēng)偏弱。而印度半島東部及我國(guó)江南、華南地區(qū)為顯著的正相關(guān)區(qū)，說(shuō)明當(dāng)副高偏西時(shí)，該地區(qū)南風(fēng)增強(qiáng)，其東側(cè)負(fù)渦度發(fā)展，進(jìn)一步使得副高西伸。菲律賓以東洋面的負(fù)相關(guān)區(qū)表明，當(dāng)該地區(qū)南風(fēng)增強(qiáng)時(shí)，副高東退。上述結(jié)果說(shuō)明:6月，當(dāng)副高位置偏西偏南時(shí)，相應(yīng)的南海夏季風(fēng)偏弱，副熱帶夏季風(fēng)偏強(qiáng);當(dāng)副高偏東偏北時(shí)，南海夏季風(fēng)偏強(qiáng)，副熱帶夏季風(fēng)偏弱。7月副高指數(shù)與850 hPa緯向風(fēng)、經(jīng)向風(fēng)的相關(guān)關(guān)系(圖略)與6月相似。上述分析表明，副高東西位置與東亞夏季風(fēng)的關(guān)系與大多數(shù)研究結(jié)論是一致的，同時(shí)也從另一個(gè)側(cè)面說(shuō)明，本文給出的關(guān)于副高東西位置的指標(biāo)是合理的、可靠的。

2.2 對(duì)流層高層200 hPa流場(chǎng)特征

圖46月副高指數(shù)與同期850 hPa緯向風(fēng)(a)和經(jīng)向風(fēng)(b)的回歸分布(單位:m·s－1)Fig．4 The regression analysis between the subtropical high index and(a)the zonal wind，and(b)the meridional wind at 850 hPa in June(units:m·s－1)

圖5是6月副高偏西、偏東年200 hPa流場(chǎng)及距平場(chǎng)。圖5a表明，偏西年，南亞高壓偏強(qiáng)，中心在90°E以東，脊線在25°N 附近，高壓脊東伸至120°E以西，到達(dá)我國(guó)江淮上空;南半球高空反氣旋的強(qiáng)度有所加強(qiáng)，中心仍位于太平洋上空;在這兩個(gè)強(qiáng)的高空反氣旋之間是一致的東北氣流。圖5b上，在(130°E，30°N)附近是一閉合的反氣旋性距平環(huán)流，其北側(cè)(110°E，50°N)、東側(cè)(170°E，40°N)和南側(cè)(130°E，15°N)附近各有一氣旋性距平環(huán)流，說(shuō)明南亞高壓偏東偏強(qiáng)，西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽(貝加爾湖大槽和太平洋中部大槽)發(fā)展加深;赤道地區(qū)出現(xiàn)偏西風(fēng)距平，說(shuō)明高空亞澳越赤道氣流較弱。南半球馬斯克林地區(qū)和澳大利亞?wèn)|部上空存在反氣旋性距平環(huán)流。圖5c表明，偏東年，南亞高壓中心和脊線位置與偏西年相近，但強(qiáng)度偏弱，高壓脊東伸也不明顯。200 hPa環(huán)流距平場(chǎng)(圖5d)與偏西年正好相反，此時(shí)南亞高壓偏西偏弱，貝加爾湖大槽和太平洋中部大槽較弱。赤道地區(qū)出現(xiàn)偏東風(fēng)距平，說(shuō)明高空亞澳越赤道氣流較強(qiáng)。南半球索馬里地區(qū)和澳大利亞?wèn)|部上空均有一閉合的氣旋性距平環(huán)流。從7月流場(chǎng)分布(圖略)來(lái)看，從6月到7月，南亞高壓位置和強(qiáng)度都有明顯的變化，脊線位置在6月位于25°N附近，7月已經(jīng)跳過(guò)30°N，且高壓脊更加?xùn)|伸。從7月距平場(chǎng)來(lái)看，偏西年和偏東年環(huán)流場(chǎng)的反相分布特征更加明顯;偏西年，南亞高壓發(fā)展強(qiáng)盛，偏東年則反之。

圖56月副高偏西年(a，b)和偏東年(c，d)200 hPa平均流場(chǎng)(a，c;陰影區(qū)≥12 500 gpm)和距平場(chǎng)(b，d)Fig．5 (a，c)Average flow field(shadings≥12 500 gpm)and(b，d)anomalous flow field at 200 hPa in June in(a，b)western and(c，d)eastern subtropical high years

圖6a是副高指數(shù)與同期6月200 hPa緯向風(fēng)的線性回歸場(chǎng)?？梢?jiàn)，正相關(guān)區(qū)表示在副高偏西時(shí)西風(fēng)增強(qiáng)、東風(fēng)減弱;在副高偏東時(shí)，東風(fēng)增強(qiáng)、西風(fēng)減弱。負(fù)相關(guān)區(qū)則正好相反。從西太平洋和南海北部到我國(guó)華南為負(fù)相關(guān)區(qū)，長(zhǎng)江流域及以北地區(qū)為正相關(guān)區(qū)，表明當(dāng)副高偏西時(shí)，對(duì)流層高層的熱帶東風(fēng)急流和副熱帶西風(fēng)急流都增強(qiáng)北抬，南亞高壓相應(yīng)偏東偏強(qiáng);副高偏東時(shí)則反之。圖6b顯示7月也存在上述關(guān)系，且兩條橫貫東西的帶狀相關(guān)區(qū)域更加明顯。

由此可見(jiàn)，副高東西位置異常年型，對(duì)流層高層的南亞高壓、西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽位置和強(qiáng)度存在明顯的差異;亞澳越赤道氣流以及南半球馬斯克林和澳大利亞高壓環(huán)流的異常，反映了副高的東西進(jìn)退與東亞季風(fēng)系統(tǒng)各成員之間的活動(dòng)是有機(jī)地聯(lián)系在一起的。

3 副高東西位置異常時(shí)季風(fēng)區(qū)對(duì)流活動(dòng)特征

副高東西振蕩與亞洲季風(fēng)區(qū)熱帶系統(tǒng)的變化密切相關(guān)。OLR是衛(wèi)星觀測(cè)到的地氣系統(tǒng)的射出長(zhǎng)波輻射，它可以反映熱帶對(duì)流活動(dòng)區(qū)對(duì)流發(fā)展的強(qiáng)弱以及對(duì)流降水區(qū)的位置。為此，采用OLR資料考察東亞季風(fēng)區(qū)對(duì)流活動(dòng)異常對(duì)副高東西位置的影響。

圖66月(a)和7月(b)副高指數(shù)與同期200 hPa緯向風(fēng)的回歸分布(單位:m·s－1)Fig．6 The regression analysis between the subtropical high index and the zonal wind at 200 hPa in(a)June and(b)July(units:m·s－1)

圖7給出了副高東西位置異常年型6月OLR的距平分布?？梢钥吹剑髂?，赤道以南從印度洋、印尼群島到中太平洋地區(qū)OLR值都小于氣候平均值，為對(duì)流活躍區(qū)，赤道以北阿拉伯海和孟加拉灣南部也是強(qiáng)對(duì)流區(qū);而中南半島、南海—西太平洋皆為正值區(qū)，表明當(dāng)副高較常年偏西偏南時(shí)，該區(qū)域受副高控制，對(duì)流受到抑制。此外，我國(guó)江淮流域的對(duì)流云帶，加強(qiáng)了該地區(qū)對(duì)流潛熱的釋放，使得淮河流域高層非絕熱加熱率增強(qiáng)，根據(jù)全型渦度方程(吳國(guó)雄和劉還珠，1999)，熱源下方南風(fēng)加強(qiáng)，則使得副高加強(qiáng)西伸，進(jìn)而解釋了前面關(guān)于副高偏西年，江南、華南地區(qū)出現(xiàn)南風(fēng)異常的原因(圖7a)。偏東年則與偏西年相反，除西北太平洋為一明顯的負(fù)值區(qū)外，上述幾個(gè)熱帶地區(qū)的對(duì)流活動(dòng)皆偏弱，副高較常年偏東偏北(圖7b)。在7月OLR的距平分布(圖略)上，值得注意的是:偏西年，整個(gè)環(huán)流系統(tǒng)北移，副高所對(duì)應(yīng)的OLR高值帶軸線顯著北跳，其中心向西北移動(dòng)，正值區(qū)范圍向西擴(kuò)大，占據(jù)我國(guó)中西部，該高值帶南北兩側(cè)的低值帶相應(yīng)向北伸展，分別對(duì)應(yīng)熱帶輻合帶對(duì)流活躍和江淮及日本梅雨期降水;偏東年，僅在100°E以東，10～30°N之間為大面積的負(fù)值區(qū)，其南北兩側(cè)為正值區(qū)，同樣說(shuō)明，當(dāng)副高偏東時(shí)，熱帶地區(qū)的對(duì)流活動(dòng)偏弱，南?！魈窖蠹撅L(fēng)槽活躍，副高偏北。

圖76月副高偏西年(a)和偏東年(b)OLR距平場(chǎng)(陰影區(qū)≤－3 W·m－2)Fig．7 The anomalous OLR distribution in June in(a)western and(b)eastern subtropical high years(shadings≤－3 W·m－2)

研究表明，孟加拉灣北部是夏季全球熱源中心(Hoskins and Rodwell，1995)，孟加拉灣熱源異常對(duì)副高存在顯著的影響，當(dāng)孟加拉灣對(duì)流發(fā)展加強(qiáng)時(shí)，使得南?！魈窖蟾浇膶?duì)流活躍中斷，同時(shí)使得太平洋副熱帶高壓西部脊加強(qiáng)西伸(許曉林等，2007)。為了更清楚地揭示孟加拉灣、南海—西太平洋對(duì)流異常與副高西伸之間的關(guān)系，圖8給出了副高指數(shù)與同期OLR的線性回歸場(chǎng)。正相關(guān)區(qū)表示:副高偏西時(shí)，OLR值增大，對(duì)流減弱;副高偏東時(shí)，OLR值減小，對(duì)流增強(qiáng)。負(fù)相關(guān)區(qū)則正好相反，即副高偏西時(shí)，OLR值減小，對(duì)流增強(qiáng);副高偏東時(shí)，OLR值增大，對(duì)流減弱。圖8a正負(fù)值區(qū)的分布與圖7a副高偏西年型OLR距平場(chǎng)分布相似，赤道印度洋和孟加拉灣一帶為負(fù)值區(qū)，臺(tái)灣以北到江淮流域也為負(fù)值區(qū)，而南海—西太平洋地區(qū)為顯著的正值區(qū);7月正負(fù)值區(qū)均顯著北移(圖8b)。這說(shuō)明，當(dāng)孟加拉灣對(duì)流發(fā)展增強(qiáng)時(shí)，南?！魈窖蟮膶?duì)流活動(dòng)會(huì)受到明顯抑制，并逐漸和副高控制區(qū)貫通，從而誘使副高西伸。

4 結(jié)論

1)根據(jù)夏季6月、7月副高脊線南北位置的差異，分別選取關(guān)鍵區(qū)(120 ～130°E，15 ～25°N)和(120～130°E，20 ～30°N)內(nèi)500 hPa位勢(shì)高度的變化來(lái)表示6月、7月副高的西伸東撤過(guò)程。當(dāng)該區(qū)域位勢(shì)高度值增大時(shí)，說(shuō)明副高西伸;當(dāng)該區(qū)域位勢(shì)高度值減小時(shí)，說(shuō)明副高東撤。

2)副高東西位置異常年，對(duì)流層低層的季風(fēng)槽強(qiáng)度和位置、南半球環(huán)流變化(尤其是馬斯克林高壓、澳大利亞附近的環(huán)流變化和越赤道氣流異常)以及對(duì)流層高層的南亞高壓、西風(fēng)帶長(zhǎng)波槽位置和強(qiáng)度存在明顯的差異，這些差異反映了副高的東西進(jìn)退與東亞季風(fēng)系統(tǒng)各成員之間的相互作用有關(guān)。6月、7月的環(huán)流特征相似之處歸納如表3所示。

表3 6月和7月副高東西位置異常年的相似環(huán)流特征Table 3 The similar circulation features between June and July in western and eastern subtropical high years

圖86月(a)和7月(b)副高指數(shù)與同期OLR的回歸分布(單位:W·m－2)Fig．8 The regression analysis between the subtropical high index and OLR in(a)June and(b)July(units:W·m －2)

3)6月、7月環(huán)流特征的不同之處在于:由于副高脊線變化存在季內(nèi)北移東撤現(xiàn)象，7月副高中心位置比6月略偏北，西脊點(diǎn)位置比6月略偏東。此外，低空南半球馬斯克林高壓范圍和強(qiáng)度比6月有所增大，澳大利亞高壓卻相對(duì)減小;受南半球高壓的影響，越赤道氣流強(qiáng)弱特征也略有不同;7月南亞高壓脊線更加偏北，高壓脊更加?xùn)|伸;偏西年和偏東年，環(huán)流距平場(chǎng)的反相分布特征更加明顯。

4)副高東西位置的年際變化反映了亞洲夏季風(fēng)強(qiáng)弱的變化。副高偏西(東)年，南海夏季風(fēng)偏弱(強(qiáng))，副熱帶夏季風(fēng)偏強(qiáng)(弱)。

5)OLR距平場(chǎng)分布很好地說(shuō)明了副高東西振蕩與亞洲季風(fēng)區(qū)熱帶地區(qū)對(duì)流異常變化的密切關(guān)系:偏西年，副高偏南，從印度洋、印尼群島到中太平洋地區(qū)為對(duì)流活躍區(qū)，阿拉伯海和孟加拉灣南部也是強(qiáng)對(duì)流區(qū)，而中南半島、南海—西太平洋區(qū)域受副高影響，對(duì)流受到抑制。偏東年則與偏西年相反，副高偏北，上述幾個(gè)熱帶地區(qū)的對(duì)流活動(dòng)皆偏弱。

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