南支槽是冬半年(11~5月)副热带系统减弱南退、西风带系统建立并维持的产物,是冬半年副热带南支西风气流在高原南侧产生的半永久性低槽,是冬春季影响南亚和东亚的主要天气系统。南支槽系统易将孟加拉湾地区的水汽向大陆方向输送,影响低纬高原地区冬春季节降水,是造成低纬高原地区雨季开始期降水的关键系统之一。本项目将在这些事实的基础上,利用NCAR/NCEP再分析资料和多种现代统计技术,对南支槽进行系统研究,分析南支槽活动的年际、年代际变化特征,了解诱发其年际、年代际变化的可能机制。同时从气候角度分析南支槽的变化对低纬高原地区冬春季降水的影响,建立低纬高原地区冬春季降水的概念模型。研究成果将有助于提高对南支槽活动规律的认识,为低纬高原短期气候预测提供一定的理论依据。
Southern branch trough;Winter and spring precipitatio;Evolutive features;Effect mechanism;Low-latitude Plateau of China
应用多种数理统计分析方法,分析了南支槽、云南冬春季降水的年际和年代际演变特征、影响南支槽变化的可能机理、云南冬春季降水异常的成因及南支槽影响低纬高原地区春季降水的可能机理,建立了云南冬春季降水的概念模型。南支槽近50 年总的变化趋势为减弱,显著年代际周期为准12年和准24年,显著年际周期为准4年。诊断分析建立了西风槽分裂型、孟湾风暴型、强对流型和“干槽”型等南支槽概念模型。南支槽主要与高原低槽、冷锋切变、西太平洋副高外围气流和孟加拉湾低压四类天气系统结合造成云南冬半年强降水过程。海温场、高度场与南支槽有密切联系当中东太平洋海域和赤道印度洋及阿拉伯海、孟加拉湾海域海温偏低(高)时,南支槽偏强(弱);当中低层30°S-30°N之间高度场偏低(高)时,南支槽偏强(弱);700hPa孟加拉湾附近多(少)低压活动时,冬春季南支槽偏强(弱)。云南冬春季降水异常与大气环流及海温异常密切相关当冬季降水偏多(少)时,中国大陆大部地区海平面气压偏高(低),近地面冷高压活动频繁(偏少),冷空气易(不易)南下影响云南;500hPa高度场上中高纬度贝加尔湖附近高度场偏高(低),该处的脊强(弱),有(不)利于引导北方冷空气南下;同时中低纬度在孟加拉湾北部高度场偏低(高),南支槽偏强(弱),有(不)利于南方暖湿空气向北输送。来自南海和孟加拉湾的异常水汽输送会在云南形成辐合(辐散),从而造成该地区降水异常偏多(少)。El Nino年冬季降水以偏多为主;La Nina 年则相反。当AO正异常或ENSO冷位相时,热带地区500hPa高度场异常偏低、孟加拉湾及热带西太平洋为异常气旋环流控制,有利于南支槽偏强、西太平洋副高偏弱,加之云南境内异常的上升运动及水汽辐合,使得云南春季降水异常偏多。反之,当AO负异常或者ENSO暖位相时,降水异常偏少。通过气象要素场差值场分析揭示了南支槽对低纬高原春季降水影响的物理过程,南支槽加深启动适应过程时有利于降水的各种要素向槽前的低纬高原地区聚集,有利于降水的发生;揭示了暖湿空气的CISK物理过程是影响低纬高原春季降水的一个重要物理过程。南支槽活跃时槽区的垂直速度0线略为偏南偏西,槽前垂直速度0线偏东,低纬高原垂直速度基本为负值,有利于春季降水发生。研究期间发表研究论文6篇,其中SCI 1篇,培养硕士1名。项目完成了合同规定的任务。