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本文利用欧洲中期天气预报中心(ECMWF)再分析资料(ERA-40),对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象本身的时空变化及其可能机制进行了分析。
主要结论概括如下:(1)北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象是指北太平洋风暴轴在主体区域的强度在某年深冬时期弱于前期晚秋和后期早春的现象,“深冬抑制”现象在对流层高层表现最为显著,对流层中层其次,而在对流层低层则不明显;“深冬抑制”现象还存在明显的年际变化和年代际变化:在统计时段内,从90世纪60年代到80年代抑制现象逐渐增强,其中70年代中后期到80年代前期抑制现象最显著,到80年代末至90年代初抑制现象变得不显著、甚至消失,从90年代末开始抑制现象又变为较显著。
(2)能量诊断分析的结果表明:天气尺度扰动动能的季节变化也可以很好地反映北太平洋风暴轴的“深冬抑制”现象;北太平洋风暴轴在深冬发生抑制主要是受到对流层中低层的斜压能量转换项、高层的正压能量转换项和涡动非地转位势通量的散度项的影响;在深冬季节,由于消耗扰动动能的正压能量转换项虽有些微弱减少从而使得扰动动能有所增加,但是为风暴轴提供扰动动能的斜压能量转换项和涡动非地转位势通量的散度项减少的幅度却更大,因而总的效果是扰动动能大为减小,风暴轴发展受到抑制,这可能是造成北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的直接原因。
(3)研究表明,急流和下游发展效应对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象具有重要影响:在抑制强年深冬,对流层高层东亚副热带西风急流虽比晚秋和早春更强、更窄,但急流走向更趋于平直、位置偏南,使得北太平洋风暴轴入口区的向极热通量和向上热通量大为减小,从而对流层中低层的斜压能量转换也大大减少,且斜压扰动向上传播受阻,从而对流层高层风暴轴得到的扰动能量也大为减少;同时,对流层高层风暴轴上游扰动的频散提供给风暴轴的扰动能量也大为减小。因此,以上因素使得风暴轴发展受到抑制,最终导致北太平洋风暴轴发生“深冬抑制”现象的可能性加大。
(4)本文的主要创新点为:揭示了北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象更多的时空变化特征;首次对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的能量特征进行了诊断分析;揭示了急流和下游发展效应对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的可能影响。
主要结论概括如下:(1)北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象是指北太平洋风暴轴在主体区域的强度在某年深冬时期弱于前期晚秋和后期早春的现象,“深冬抑制”现象在对流层高层表现最为显著,对流层中层其次,而在对流层低层则不明显;“深冬抑制”现象还存在明显的年际变化和年代际变化:在统计时段内,从90世纪60年代到80年代抑制现象逐渐增强,其中70年代中后期到80年代前期抑制现象最显著,到80年代末至90年代初抑制现象变得不显著、甚至消失,从90年代末开始抑制现象又变为较显著。
(2)能量诊断分析的结果表明:天气尺度扰动动能的季节变化也可以很好地反映北太平洋风暴轴的“深冬抑制”现象;北太平洋风暴轴在深冬发生抑制主要是受到对流层中低层的斜压能量转换项、高层的正压能量转换项和涡动非地转位势通量的散度项的影响;在深冬季节,由于消耗扰动动能的正压能量转换项虽有些微弱减少从而使得扰动动能有所增加,但是为风暴轴提供扰动动能的斜压能量转换项和涡动非地转位势通量的散度项减少的幅度却更大,因而总的效果是扰动动能大为减小,风暴轴发展受到抑制,这可能是造成北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的直接原因。
(3)研究表明,急流和下游发展效应对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象具有重要影响:在抑制强年深冬,对流层高层东亚副热带西风急流虽比晚秋和早春更强、更窄,但急流走向更趋于平直、位置偏南,使得北太平洋风暴轴入口区的向极热通量和向上热通量大为减小,从而对流层中低层的斜压能量转换也大大减少,且斜压扰动向上传播受阻,从而对流层高层风暴轴得到的扰动能量也大为减少;同时,对流层高层风暴轴上游扰动的频散提供给风暴轴的扰动能量也大为减小。因此,以上因素使得风暴轴发展受到抑制,最终导致北太平洋风暴轴发生“深冬抑制”现象的可能性加大。
(4)本文的主要创新点为:揭示了北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象更多的时空变化特征;首次对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的能量特征进行了诊断分析;揭示了急流和下游发展效应对北太平洋风暴轴“深冬抑制”现象的可能影响。