双月刊

ISSN 1006-9585

CN 11-3693/P

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  • 2000年第5卷第4期文章目次
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    • 关于南海夏季风建立的大尺度特征及其机制的讨论

      2000, 5(4):333-344. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.01

      摘要 (2710) HTML (6) PDF 0.00 Byte (2811) 评论 (0) 收藏

      摘要:使用1998年南海季风试验期间高质量资料和NCEP/NCAR40年再分析资料分析了南海季风建立前后的大尺度环流特征和要素的突变及爆发过程。发现南亚高压迅速地从菲律宾以东移到中南半岛北部,印缅槽加强,赤道印度洋西风加强并向东向北迅速扩展和传播,以及相伴随的中低纬相互作用和西太平洋副高连续东撤是南海夏季风建立的大尺度特征,与此同时,亚洲低纬地区的南北温差和纬向风切变也发生相应的突变。数值实验结果指出,印度半岛地形的陆面加热作用在其东侧激发的气旋性环流对于印缅槽的加强有重要作用,并进而有利于南海夏季风先于印度夏季风爆发。

    • 东亚地区夏季风爆发过程

      2000, 5(4):345-355. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.02

      摘要 (3951) HTML (5) PDF 0.00 Byte (3571) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用中国194站1961~1995年日降水资料及NCEP1979~1997年候格点降水资料,探讨了亚洲地区自春到夏的雨季开始分布。结果表明,东亚地区自春到夏存在副热带季风雨季开始和热带季风雨季开始。前者于4月初开始于华南北部和江南地区,随后向南和向西南扩展,于4月末扩展到华南沿海和中南半岛,这个雨带主要是冷空气和副热带高压西侧转向的SW风以及南亚地区冬春副热带南支西风槽中西风汇合而形成的,是副热带季风雨季开始。后者是南海热带季风爆发后使原来由江南移到华南沿岸的副热带季风雨带随副热带高压北进而北进,前汛期雨季进入盛期,江南出现第二次雨峰,形成梅雨期和江淮及华北雨季。同时,热带季风雨带也自东向西传播到达南亚地区而形成热带季风雨季。还讨论了1998年东亚地区夏季风爆发过程,指出南海夏季风爆发期的季风由副高北侧形成的新生气旋进入南海造成南海中部西风和南海越赤道气流转向的SW季风加强汇合而形成,因而是东亚季风系统中环流系统季节变化造成的,和印度季风无关。在南海季风爆发期阿拉伯海仍由副热带反气旋控制,南亚仍是上述副热带反气旋北侧NW风南下后转向的偏西副热带气流所控制,索马里低空急流仍未爆发,赤道西风并未影响南海。

    • 南海夏季风爆发前后低纬大气环流突变特征

      2000, 5(4):356-362. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.03

      摘要 (2274) HTML (4) PDF 0.00 Byte (2400) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1982~1996年15年平均的NCEP再分析资料,研究南海夏季风爆发前后低纬大气环流的突变特征。结果表明,东南亚地区对流层中上层厚度(温度)场、高低风场和大气层顶净辐射加热率(QRT)都有突变发生。海温场的变化相对其他要素较为缓慢,但也存在明显的转折点。QRT突变最早,其次是海温场变化出现明显转折,再是厚度(温度)场、低层风场突变,高层风场的突变最迟;低层风场突变最快,其次是厚度(温度)场,最后是QRT和高层风场。南海地区的降水,水汽场的突变发生在南海夏季风爆发前,而且突变较快。

    • 南海夏季风活动的年际和年代际特征

      2000, 5(4):363-374. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.04

      摘要 (4164) HTML (6) PDF 0.00 Byte (3436) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用NCEP风场资料和候平均向外长波辐射(OLR)资料分析了南海区域低层风场与对流活动的关系,在此基础上,采用南海中南部的纬向风平均值来定义南海夏季风的爆发,确定了长序列(1949~1998)的南海夏季风爆发日期和强度指数,并研究南海夏季风活动的年际和年代际变化特征。结果表明:南海夏季风爆发日期和强度指数呈显著的反相关;50年来的气候趋势是,爆发日期逐渐偏晚,强度指数逐渐减弱。二者都存在着明显的年际和年代际变化,它们在不同阶段上的波动是各种时间尺度振荡叠加的结果,而年代际尺度具有非常重要的作用。东印度洋海温异常在南海夏季风爆发前后,均与南海夏季风强度指数呈显著的反相关。东太平洋海温异常在南海夏季风爆发之前,与强度指数反相关,而爆发之后,与强度指数正相关。这体现了南海夏季风活动与ENSO事件的密切关系。

    • 1998年南海夏季风的爆发与大气季节内振荡的活动

      2000, 5(4):375-387. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.05

      摘要 (3084) HTML (4) PDF 0.00 Byte (3119) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用NCEP再分析及TBB资料,系统地研究了1998年南海夏季风爆发与大气季节内振荡活动的关系,结果表明,1998年南海夏季风爆发与南海及其临近地区30~60天低频振荡的发展有着极为密切的关系。南海及临近地区30~60天低频纬向风及低频动能的时间-经(纬)度剖面明显地反映出该地区的大气季节内振荡的加强是由于其临近地区(菲律宾以东)30~60天低频气旋发展及其向西扩展的结果,与孟加拉湾地区低频气旋的活动关系不大;同时,我们也看到了夏季风爆发前后南海地区为850hPa低频动能的大值区,而200hPa上为一弱区,反映了1998年南海夏季风爆发期间该地区大气季节内振荡有上弱下强的垂直分布特征。进一步分析表明,南海及其临近地区大气季节内振荡的活动主要为局地振荡型,夏季风爆发后才有明显的向北传播,成为南海夏季风爆发影响东亚大气环流和天气的重要途径之一。另外,1980和1986年南海地区30~60天低频动能的发展特征与1998年的类似,说明了南海及其临近地区大气季节内振荡的局地振荡特征并不是1998年所特有的,它对南海夏季风爆发有普遍的重要作用。

    • 南海夏季风爆发与热带海洋海温和大气环流异常变化关系的研究

      2000, 5(4):388-399. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.06

      摘要 (3981) HTML (3) PDF 0.00 Byte (2531) 评论 (0) 收藏

      摘要:用合成和相关分析方法及SVD技术研究了南海夏季风爆发早、晚年份4~6月季风建立时期季风环流的异常及其与热带太平洋-印度洋海温的关系。结果表明,南海夏季风爆发与热带大气环流和海温变异密切相关。(1)当热带中、东太平洋—印度洋(主要在西南部)及南海海温低(高),西太平洋—澳洲邻近海域海温高(低)时,南海夏季风爆发早(晚)。不同区域海温对季风的影响有明显的季节差异,印度洋主要为晚春至初夏(4~6月),南海为5~6月,而热带太平洋从前冬一直持续到夏季。(2)不同的海温异常产生不同的季风环流型,南海夏季风爆发早、晚年大气环流的异常变化基本相反。南海夏季风的活动主要受印度季风环流变化的影响,与前期冬春季西太副高的强弱及位置变化密切相关。西太副高弱时,南海夏季风爆发早;反之,爆发晚。(3)热带太平洋—印度洋海温异常引起季风环流和Walker环流的异常变化可能是影响南海夏季风爆发早、晚的物理过程。

    • 异常东亚冬季风对夏季南海地区风场及热力场的影响

      2000, 5(4):400-416. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.07

      摘要 (3187) HTML (5) PDF 0.00 Byte (2541) 评论 (0) 收藏

      摘要:用合成及SVD方法,对冬季风异常在南海地区的风场和热力场中所产生的影响进行了研究,并探讨了这种相互联系的可能机制。结果表明,冬季风异常对流场的影响可以从冬季持续至春、夏季。在强冬季风年,南海夏季风爆发偏早、偏强且突发性显著;而在弱冬季风年则相反。长江流域的情况则与此相反,强冬季风时,该地区夏季对流偏弱,降水减少;弱冬季风时相反。南海地区风场的变化与该地区大气及下垫面热状态的改变有关。强、弱冬季风所对应的同期及后期的海温截然不同。在强冬季风年,热带海温场上呈现LaNi*S~/n@a型的异常分布,而在亚洲大陆近海及南海地区,则维持较强的负距平,海水温度明显偏低,强度以春季为最强。它所形成的南海及邻近地区海陆之间的温度梯度有利于夏季风的早爆发和加强;而在弱季风年,则完全相反。与异常冬季风相关联的大气的热状态同样具有季节的持续性。春、夏季季风区中大气热状态的改变,影响了夏季风特别是南海夏季风爆发的早晚及其强度的变化。由冬季风异常引起的热源变化可能也是环流隔季相关的重要纽带之一。

    • 南海中层气旋的结构和演变特征分析以及数值实验

      2000, 5(4):417-433. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.08

      摘要 (2002) HTML (4) PDF 0.00 Byte (2921) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对1980~1996年间发生在南海地区的两类中层气旋(MTC)典型个例分别进行合成分析,研究了它们的结构特点。研究发现,西风扰动类MTC在强度上要强于东风扰动类MTC;而东风扰动类在垂直三维结构上随高度向西南方向倾斜的程度远远大于西风扰动类,但它们都是一种冷心结构并且随高度向西南方向倾斜的系统。两类中层气旋的涡度、风速都在中层有最大值,对流层中层为辐合区,300hPa以上为补偿辐散区,垂直上升运动在400hPa达到最大。分析各自的演变过程,发现在MTC的发展过程中,西风扰动类MTC基本处于准静止状态略有西移,而东风扰动类MTC由于其发展过程的独特性,往往向西北方向移动并且移速较大。东风扰动类MTC所在的位置较西风扰动类MTC偏高,这是由于夏季南海地区处于西南季风控制下,东风气流所在位置偏高所致。我们还发现西风扰动类MTC西边的西风气流与MTC发展过程相对应有一个风速加大、维持和减弱的过程;东风扰动类MTC东面的东风气流也有类似过程。同时,与两类MTC相对应的代表副高强度的东风气流随MTC发展的演变表明,当有西风扰动类MTC时,副高有减弱的征兆,而有东风扰动类MTC时,副高并未减弱,反而东风有所加强。对1998年个例进行数值实验表明:MTC系统的对流加热在500hPa达到最大,且对流加热对MTC的发展具有很重要的作用,对流加热越弱,系统发展越弱。

    • 1998年SCSMEX期间南海夏季风海气交换的主要特征

      2000, 5(4):434-446. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.09

      摘要 (2126) HTML (4) PDF 0.00 Byte (2727) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据1998年“南海季风试验(SCSMEX)”强化观测期间“实验3号”和“科学1号”科学考察船船基大气海洋自动观测系统两点连续观测的大气、海洋资料,使用考虑到风速和大气层结影响的整体输送公式计算海-气间的湍流通量交换。根据计算结果分析南海夏季风期间海表大气要素和海温日均值的逐日变化、海洋向大气输送的潜热通量和感热通量以及大气向海洋输送的动量通量等。结果表明:这次夏季风于5月21日从南海南部开始爆发,然后向北部扩展全面爆发。夏季风期间南海南部和南海北部的大气、海洋结构和海气交换特征等都有明显差别。此外,海表温度的变化除了与太阳总辐射有关外,主要是与海洋向大气输送的潜热通量变化有关,对本次夏季风发生较晚、强度较弱作了海-气交换的物理解释,并与1992~1993年西太平洋热带海域西风爆发过程作了比较。

    • 1998年南海季风爆发期间近海面层大气湍流结构和通量输送的观测研究

      2000, 5(4):447-458. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.10

      摘要 (2407) HTML (5) PDF 0.00 Byte (2481) 评论 (0) 收藏

      摘要:1998年5月14日至6月22日,在西沙永兴岛近海铁塔上进行了一次海-气通量观测试验,观测期包括了西南季风爆发前、爆发、爆发后风速加强等几个阶段。这次试验获得该年西南季风爆发的天气特征以及由涡度相关法、廓线法计算的动量、感热、潜热通量及湍流强度等一些统计量分布。分析结果表明,观测期湍流强度σu、σv、σw与平均风速之比为0.096、0.066、0.045;在近中性条件下(z/L≈0),各相似函数基本为常数,σu/u*≈3,σv/u*≈2,σw/u*≈1.25;在稳定条件下u、v、w三方向σ/u*近似相等;在稳定与不稳定条件下σt/t*随稳定度参数z/L的变化趋势相似,但符号相反。摩擦速度u*随风速的变化接近于关系式u*=0.029U10+0.006(U10为10m高度30min平均风速),空气动力粗糙度长度z0变化在0.01~0.35mm之间。观测期动量通量变化在0.05~0.30N/m2之间,季风爆发期明显增大;曳力系数CD平均为1.12×10-3,它随平均风速变化可以表示为关系式103CD=0.003U210+0.020U10+0.836或103CD=0.056U10+0.732。感热通量由海洋输向大气,平均值为7.8W/m2,数值在0~15W/m2之间变化,季风爆发后明显增大;潜热通量数值一般变化于50~200W/m2,白天中午数值较高,夜间较低。季风爆发后也明显增大。观测期间鲍恩比(BowenRatio)日平均为0.05左右。

    • 南海季风爆发前后大气层结和混合层的演变特征

      2000, 5(4):459-468. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.11

      摘要 (2481) HTML (5) PDF 0.00 Byte (2686) 评论 (0) 收藏

      摘要:根据南海季风试验期间“科学1号”和“实验3号”在加密观测期间所得到的1天4次的探空观测资料,分析了南海季风爆发前后大气层结和混合层的演变特征。结果表明:(1)南海北部季风爆发的日期是5月17日,而南海南部季风爆发的日期是5月21~22日左右,季风爆发在南海北部表现出与南部明显不同的特征,其突然的爆发性更为显著。(2)南海季风爆发前后,混合层高度的变化在南海南部与南海北部有明显的不同。在季风爆发前,都存在着明显的混合层,但其厚度不同。南海南部混合层的高度变化在930~970hPa范围内,而南海北部偏高,约为900~980hPa。随着季风的爆发,混合层厚度减小,甚至消失。(3)南海季风爆发前后对流层中低层表现出明显不同的层结结构。季风爆发前,空气比湿较小,大气稳定,混合层顶高度较高,在对流层中存在一个明显的干层。随着季风的爆发,干层逐渐减弱,或趋于消失。这主要是由于季风爆发后,西南季风把大量暖湿空气输送到南海地区,对流活动增强,大气呈现不稳定层结并伴有降水发生的结果。

    • 1998年夏季风爆发前后南海上混合层的特征及成因

      2000, 5(4):469-481. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.12

      摘要 (2638) HTML (5) PDF 0.00 Byte (2881) 评论 (0) 收藏

      摘要:利用1998年“南海季风实验(SCSMEX)”南北部两个点的资料,采用J.Launianen和T.Vihma提出的方法,计算了潜热通量、感热通量和风应力,分析了南海上混合层动力、热力特征及其与南海夏季风爆发之间的关系。发现在西南季风爆发前后,南海北部、南部的两个观测点的海洋上混合层温度和深度随时间的变化具有不同的特点:北部混合层温度经历由高到低再变高,混合层深度经历由浅变深再变浅的3个时段;南部混合层温度经历由低到高再变低,混合层深度经历由深变浅再变深的3个时段。这与南海南、北部海面的风和海面热通量具备不同的特征有关。在5~6月南海上混合层动力、热力特征基本受局地风与短波辐射控制,海面潜热和感热的作用较小。在5月份,南海南部观测点海面附近存在浅薄的高盐高密度层,在60m以上的上层海洋内存在着许多高盐高密度核。在1998年“南海季风实验”期间南海南、北部两个观测点都存在较浅薄的障碍层,在西南季风爆发期间,南海北部观测点的障碍层较厚达到20m以上。

    • 区域海气耦合模式对1998年5~8月东亚近海海况的模拟研究

      2000, 5(4):482-485. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.13

      摘要 (2429) HTML (4) PDF 0.00 Byte (2200) 评论 (0) 收藏

      摘要:采用区域海气耦合模式对1998年5~8月东亚近海海况进行了模拟研究。耦合模式模拟出了黑潮海流及其右侧的大尺度反气旋式涡旋,对南海表层海流的模拟也与实际基本相符,并模拟出了南海海流受季风影响较大的特点。模式也模拟出了伴随西南季风爆发及推进而发生的海温突增及暖水区北推过程。这为进行区域气候变化与区域海气相互作用问题的研究开辟了一条新途径。

    • 南海夏季风爆发的数值预报模拟实验

      2000, 5(4):486-494. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.14

      摘要 (2279) HTML (3) PDF 0.00 Byte (2819) 评论 (0) 收藏

      摘要:1998年5月21日00时(UTC),对流层上部200hPa的南亚反气旋中心位于(16oN,94oE)附近,850hPa南海的中南部仍为副热带反气旋控制;到21日12时,200hPa的南亚反气旋中心迅速移到(21oN,94oE)附近,同时850hPa的南海副热带反气旋减弱东撤,南海的中南部由东南风转变为西南风,南海夏季风爆发。本文利用美国国家大气研究中心和宾西法尼亚州大学联合研制的中尺度模式(MM5V2)模拟预报这一过程,同时通过敏感性实验研究了区域边界条件和水平分辨率对季风预报模拟实验的影响。

    • 南海夏季风爆发机制的数值实验研究

      2000, 5(4):495-506. DOI: 10.3878/j.issn.1006-9585.2000.04.15

      摘要 (2282) HTML (3) PDF 0.00 Byte (2509) 评论 (0) 收藏

      摘要:通过3个数值实验和对1998年及1996年南海夏季风爆发的对比分析以及多年资料统计研究发现,南海夏季风何时爆发与南海局部地区的海温高低和南海经度上南北海温差异的大小关系不密切,主要决定于南海及其周围大范围地区的环流形势。南海季风爆发前10天内,其环流特征是低层850hPa上,西太平洋副热带高压脊经菲律宾西伸控制南海,南亚至东南亚为宽广的低槽区所控制,高空200hPa上,南亚高压位于阿拉伯海至南海一带,中心位于孟加拉湾东侧和中南半岛西侧的低纬地区,广大北方为西风气流所控制。