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有界大洋对纬向风强迫的响应及共振

物理学报 2018年第8期67卷 273-288页

作者：张东凌卢姁张铭中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心北京100029 中国人民解放军61741部队北京100094 解放军理工大学气象海洋学院大气环流与短期气候预测实验室南京211101

为揭示北太平洋主、次要气候模态即太平洋年代际振荡(PDO)和北太平洋流涡振荡(NPGO)的形成机理及其振荡周期与大洋水平尺度之间的联系,采用中纬β通道中的约化重力准平衡线性大洋模型,解析求解了纬向风强迫下的大洋流场响应,讨论了其中... 详细信息

为揭示北太平洋主、次要气候模态即太平洋年代际振荡(PDO)和北太平洋流涡振荡(NPGO)的形成机理及其振荡周期与大洋水平尺度之间的联系,采用中纬β通道中的约化重力准平衡线性大洋模型,解析求解了纬向风强迫下的大洋流场响应,讨论了其中的共振问题.1)有界大洋的响应形态分别类似于冬季PDO和NPGO的流场模.2)响应形态分别表现为在大洋西海岸以东,前者有一个椭圆状流涡,后者有南北两个旋转方向相反的流涡并构成流涡偶;在整个大洋,前者有一个洋盆尺度环流,后者在大洋南北分别有两个旋转方向相反的洋盆尺度环流;在中纬度西风急流异常位置偏北和偏南,则能分别强迫出以上的两种情况.3)大洋流场对纬向风场强迫的响应频率(周期)与纬向风强迫频率(周期)相同,但大洋响应要滞后于纬向风的强迫;而响应流场即流函数的强度则与纬向风强迫的大小成正比.当纬向风强迫频率(周期)与该大洋固有频率(周期)相同时,二者会有共振发生,此时大洋响应最为强烈;而二者频率(周期)相差较远时,响应则不大.摩擦越小共振就越强,共振的个数也越多.有界大洋东西向的长度对其固有频率(周期)即共振频率(周期)有明显影响,并起着决定作用;当该长度减小时,相邻两个共振周期的间隔会增大.海洋大气间的两两非线性相互作用,使得随机风场的振荡包含了从极低频到高频的各种成分;通过该共振,可从中挑选出与大洋固有频率相同或相近的共振频率,在该频率上流场对风场的响应最为强烈,从而也就锁定了PDO和NPGO的周期.最终结论为:非线性相互作用、风场对流场的强迫、共振是造成PDO和NPGO的三个关键因子;该解析解的性质为时变的共振Rossby波.

关键词：有界大洋纬向风共振太平洋年代际振荡

东亚MLT区域平均纬向风再评估--WINDII测量分析结果

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地球物理学报 2008年第1期51卷 44-50页

作者：吴振陈泽宇彭勇刚陈洪滨王振会吕达仁中国科学院大气物理研究所北京100029 中国气象局行政管理局北京100081 南京信息工程大学遥感学院南京210044

本文利用1991年11月至1997年8月期间美国WINDII/UARS获得的风场测量数据对东亚上空纬向风进行考察.研究结果给出了位于120°E子午圈中90-120km之间平均纬向风的典型结构及其季节特征,与在武汉开展流星雷达探测结果进行比较的结果说明卫... 详细信息

本文利用1991年11月至1997年8月期间美国WINDII/UARS获得的风场测量数据对东亚上空纬向风进行考察.研究结果给出了位于120°E子午圈中90-120km之间平均纬向风的典型结构及其季节特征,与在武汉开展流星雷达探测结果进行比较的结果说明卫星测量分析结果在对季节特征的描述方面与地基测量有相当好的一致性;较好的一致性还表现在与过去从HRDI/UARS数据中得到的月平均纬向风.这些说明卫星探测结果有相当好的代表性.与国际标准大气CIRA-86月平均纬向风开展比较的结果显示,从100km高度开始这两种卫星数据分析结果都与CIRA-86结果表现出严重偏离,例如在赤道和低纬度地区某些高度,CIRA-86纬向风在全年的大部分时段中表现出与卫星数据分析结果风向不一致.分析结果还显示WINDII纬向风和HRDI纬向风分析结果之间表现出一个幅度约20m·s^-1的系统偏差,考虑到本文分析过程中采用了通过归并36天测量数据来消除周日变化影响的方案,同时参考其他研究工作中对MLT纬向风周日潮幅度的描述,两种卫星数据分析结果之间的系统偏差可能部分来自大气潮汐的影响.

关键词： MLT 纬向风评估 WINDII/UARS HRDI/UARS CIRA-86 东亚

青藏高原夏季500 hPa纬向风昼夜差异及其影响

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自然资源学报 2014年第1期29卷 117-128页

作者：朱丽华范广洲周定文成都信息工程学院大气科学学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225

论文利用NCEP／NCAR再分析资料及中国142个测站12小时降水资料，采用线性倾向估计、合成分析、相关分析等方法，对青藏高原夏季500hPa纬向风的昼夜变化特征及其影响进行了分析。结果表明：自1950年以来，高原夏季500hPa昼、夜纬向风均... 详细信息

论文利用NCEP／NCAR再分析资料及中国142个测站12小时降水资料，采用线性倾向估计、合成分析、相关分析等方法，对青藏高原夏季500hPa纬向风的昼夜变化特征及其影响进行了分析。结果表明：自1950年以来，高原夏季500hPa昼、夜纬向风均呈现整体减弱趋势，且减弱趋势夜间比白天明显，纬向风日较差呈增大趋势。高原昼、夜纬向风在1967年均存在减弱突变，纬向风日较差存在1965年的减小突变和1975年的增大突变，纬向风日较差具有4-6a及16～23a的显著周期。高原昼夜纬向风异常，使得高原东侧及其以东地区出现异常的上升或下沉气流，且高原纬向风减弱时，长江以北的我国大部分地区降水偏少，长江以南地区降水偏多，降水对高原纬向风异常响应的昼夜差异主要表现在四川盆地东西部降水异常的昼夜差异上。

关键词：气候变化纬向风昼夜差异青藏高原环流降水

智能技术在北半球对流层顶大梯度区时空演变与纬向风关联分析中的应用

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电子技术（上海） 2022年第3期51卷 97-99页

作者：张涛胡国帅王晓吴俊杰中国民用航空飞行学院航空气象学院四川618307

基于案例分析,阐述对流层顶梯度的时空分布特征及其与200hPa纬向风风速的关系。结果表明:北半球的对流层顶梯度值变化呈上升趋势,对流层顶梯度与纬向风的风速大小存在显著的正相关关系。

关键词：大数据分析对流层顶梯度时空分布纬向风

异常东亚冬季风对赤道西太平洋纬向风异常的影响

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大气科学 2006年第1期30卷 69-79页

作者：普业裴顺强李崇银陈月娟中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029 中国科学技术大学地球与空间科学系合肥230026

ENSO由于经常带来大范围的气候异常而倍受关注,赤道西太平洋的纬向风异常对ENSO的发生起着重要作用。首先对赤道西太平洋纬向风异常的发生进行研究,其结果清楚地表明它同东亚冬季风的异常有密切关系。异常强(弱)的东亚冬季风不仅能激发... 详细信息

ENSO由于经常带来大范围的气候异常而倍受关注,赤道西太平洋的纬向风异常对ENSO的发生起着重要作用。首先对赤道西太平洋纬向风异常的发生进行研究,其结果清楚地表明它同东亚冬季风的异常有密切关系。异常强(弱)的东亚冬季风不仅能激发产生赤道西太平洋的西(东)风异常,而且还将在菲律宾以东的西太平洋上导致一个气旋性(反气旋性)环流的形成。研究还表明,上述异常流型产生的物理过程是异常东亚冬季风所造成的气压形势的动力影响,因为在强(弱)东亚冬季风影响下,赤道西太平洋地区会形成向西(东)的气压梯度,即p/x0)的异常气压形势。通过赤道太平洋的海气相互作用,赤道西太平洋的持续西(东)风异常则将进一步导致El Ni^no(La Ni^na)事件的发生。

关键词：异常东亚冬季风动力作用赤道太平洋纬向风

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高空纬向风准3.5年振荡特征

应用气象学报 1991年第1期2卷 40-51页

作者：陈多陈隆勋沈如桂国家气象局气象科学研究院中山大学大气科学系

本文利用1968—1985年!NMC 客观分析700和200hPa 月平均纬向风,对其准3.5年振荡(SO)作了研究。发现其主要活动于180—150°W 南北太平洋及25—35°N 纬带上。其传播特征为赤道上向东、副热带基本向西而中纬向东;50—90°E 间经向传播不... 详细信息

本文利用1968—1985年!NMC 客观分析700和200hPa 月平均纬向风,对其准3.5年振荡(SO)作了研究。发现其主要活动于180—150°W 南北太平洋及25—35°N 纬带上。其传播特征为赤道上向东、副热带基本向西而中纬向东;50—90°E 间经向传播不明显,而太平洋上向北。CEOF 分析表明,其方差主要集中于第1,2分量。对其演变及与东太平洋赤道海温的 SO 分量间关系也作了研究。

关键词：纬向风东太平洋北太平洋客观分析遥相关月平均海温距平气候平均值海洋气象要素

东亚高空纬向风的季节内振荡对登陆中国大陆热带气旋活动的影响

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热带气象学报 2018年第5期34卷 705-712页

作者：钱晓蕾余锦华王晨稀南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室/大气科学学院江苏南京210044 中国气象局上海台风研究所上海200030

使用1979—2015年欧洲长期天气预报中心所提供的ERA-Interim再分析资料和中国气象局上海台风研究所整编的西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料,分析了7—8月东亚高空纬向风的季节内振荡(ISO)信号特征及其与登陆中国大陆热带气旋(TC)的... 详细信息

使用1979—2015年欧洲长期天气预报中心所提供的ERA-Interim再分析资料和中国气象局上海台风研究所整编的西北太平洋热带气旋(TC)最佳路径资料,分析了7—8月东亚高空纬向风的季节内振荡(ISO)信号特征及其与登陆中国大陆热带气旋(TC)的关系。结果表明:(1)200 hPa纬向风在副热带、中纬度地区季节内振荡显著,尤其是在纬向西风带中,有两个南北分布的大值中心,方差贡献均超过50%。(2)基于东亚高空纬向风的ISO和EOF典型空间模定义的西风指数(EAWI),可以用来描述东亚高空纬向西风在ISO尺度上的经向移动。(3)在西风指数的ISO负位相期间,登陆中国东南沿岸22°N以北的TC增多;反之减少。在西风急流出口南侧的副热带区域,200 hPa ISO纬向风向北移动,使纬向西风位置偏北,出现东风异常,从而使西风减弱;TC引导气流为向西的异常,有利于TC登陆中国大陆偏北沿岸;同时有异常的ISO纬向异常东风切变,有利于TC登陆过程的维持。(4)在西风指数的ISO负位相期间,在对流层高层西风急流出口区向南输送的天气尺度的E矢量,在TC登陆地区,出现异常扰动涡度通量的辐合,引起了该区域的西风减弱。

关键词：登陆热带气旋季节内振荡纬向风

青藏高原夏季500hPa纬向风的时空演变特征及其与我国降水的关系

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大气科学 2011年第1期35卷 168-178页

作者：朱丽华范广洲董一平王炳赟华维周定文成都信息工程学院高原大气与环境四川省重点实验室成都610225

本文利用NCEP/NCAR月平均再分析资料及中国160个测站月降水资料,采用经验正交函数分解(EOF)、相关分析、合成分析等方法,对青藏高原夏季500hPa纬向风近59年来的年际、年代际变化趋势及其与我国降水的关系进行了分析。时空演变特征的分... 详细信息

本文利用NCEP/NCAR月平均再分析资料及中国160个测站月降水资料,采用经验正交函数分解(EOF)、相关分析、合成分析等方法,对青藏高原夏季500hPa纬向风近59年来的年际、年代际变化趋势及其与我国降水的关系进行了分析。时空演变特征的分析结果表明:自1950年以来,青藏高原夏季500 hPa纬向风总体呈现减弱趋势,其中在1950年代西风偏弱,1960年代西风明显偏强,1970年代至21世纪初西风一直处于偏弱阶段;纬向风变化趋势的空间分布表现为高原大部分区域上空纬向风呈现减弱趋势,其减弱趋势由东南向西北递增,高原西北部及中部地区减弱趋势最为明显;对高原夏季500hPa纬向风距平时间序列作EOF分解,得出第一特征向量的空间分布表现为整体减弱型,其时间权重系数呈现长期正趋势;时间系数的11年滑动平均分析表明1950年代后期到1960年代中后期纬向西风整体增强趋势比较明显,1960年代末到21世纪初为西风减弱阶段,且期间没有出现明显的上升或下降趋势;时间系数的突变分析表明纬向风在1967年发生了一次较明显的减弱突变;时间系数的小波分析表明其具有2～4年的周期,这一周期成分在1950年代前期和1990年代末至21世纪初这两个时段比较显著。年际、年代际尺度上高原夏季500 hPa纬向风减弱与我国降水关系的分析均表明:高原纬向风减弱时长江中下游以北的我国部分地区降水偏少,以东北和华北表现明显,长江中下游以南地区降水明显偏多,降水场与大气环流、水汽通量散度场都有较好的配置关系。

关键词：青藏高原纬向风降水大气环流

赤道平流层中下层纬向风准2a振荡与行星运动

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气象科学 2015年第3期35卷 323-327页

作者：叶更新刘国禹 a通化市气象局吉林通化134001

利用实况资料和小波分析方法研究了赤道平流层中下层纬向风准2 a振荡(简称QBO)周期变化与行星运动之间的联系,结果表明,QBO周期以火星冲日(25.68月)周期为基准,时而变长,时而变短。当地球、土星、天王星3星一线时,火星冲日月份30 h Pa... 详细信息

利用实况资料和小波分析方法研究了赤道平流层中下层纬向风准2 a振荡(简称QBO)周期变化与行星运动之间的联系,结果表明,QBO周期以火星冲日(25.68月)周期为基准,时而变长,时而变短。当地球、土星、天王星3星一线时,火星冲日月份30 h Pa纬向风由东风向西风转换;而3星成直角时,则从西风向东风的转换。QBO周期变化与木星冲日时的视赤纬存在明显的对应关系。当木星冲日视赤纬达到正极值时(此时为北半球的冬季),QBO周期达到最大;当木星冲日视赤纬达到负极值时(此时为北半球的夏季),QBO周期达到最小。QBO周期与木星冲日视赤纬之间的相关系数高达0.496,并通过0.001显著性检验。QBO强度与周期、木星冲日时的视赤纬呈现反相变化,即QBO强度的强(弱),对应于QBO周期的短(长)。木星冲日负(正)视赤纬,在过去60 a中,QBO的强度总体呈现增加的趋势,与天王星的视赤纬减小存在一定的联系。

关键词：纬向风平流层周期变化行星运动视赤纬