南海低層徑向風(fēng)異常活動對廣東降水影響的原因探究

張吉民 茍楊 彭科曼

摘要：利用1979——2018年ncep資料及廣東86氣象站降水資料，使用合成分析、對比分析方法對南海低層風(fēng)異?；顒訉V東降水影響的機(jī)理進(jìn)行了初步討論。結(jié)果表明：南海低層徑向風(fēng)異常與副熱帶高壓的異?；顒雨P(guān)系密切。當(dāng)副高活動異常偏強(qiáng)偏西（偏弱偏東）時，有（不）利于南海低層徑向氣流的增強(qiáng);副高的異常活動也使來自印度洋的偏東顯著氣流的轉(zhuǎn)向位置發(fā)生變化，從而影響該氣流對廣東水汽和能量輸送，并最終對廣東同期降水的形成條件產(chǎn)生影響。

關(guān)鍵詞：南海低層徑向風(fēng);副熱帶高壓;廣東降水

中圖分類號：P426.6

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1資料與方法

1.1資料

ERA-Interim全球再分析2.5°×2.5°風(fēng)場、位勢高度場和垂直速度場資料，數(shù)據(jù)時間跨度為1979-2018年。降水實(shí)況資料為1979-2018年廣東省86個業(yè)務(wù)臺站。

1.2方法

通過對位勢高度、環(huán)境風(fēng)和垂直速度等要素的合成分析，初步探究南海低層風(fēng)演變對降水影響的可能機(jī)制。

2對廣東降水調(diào)控的可能機(jī)制

2.1選取代表年

如圖1，為1979-2018年南海6月徑向風(fēng)指數(shù)RWS的變化序列?？梢?，徑向風(fēng)指數(shù)RWS有明顯的年際或年代際變化，其中最大值為2.07（1998年），最小值為1.34（2004年）。對RWS指數(shù)按其值大小順序排列后，取RWS最大的1998年、2005年、1994年為南海6月低層徑向風(fēng)異常偏強(qiáng)代表年;取RWS最小的2004年、1990年、2009年為南海6月低層徑向風(fēng)異常偏弱代表年。后文將通過對偏強(qiáng)/偏弱代表年的合成分析、對比分析探索低層徑向風(fēng)異常對廣東降水調(diào)控的可能機(jī)制。

2.2徑向風(fēng)異常對降水背景場的調(diào)控機(jī)制

從強(qiáng)弱代表年500hPa合成高度場（圖2）來看，廣東以北的25°-30°N區(qū)域在偏強(qiáng)與偏弱年均未受槽脊系統(tǒng)影響，雖在35°N以北存在形勢差異，但該區(qū)域系統(tǒng)異常并非影響廣東降水的主要因素。分析25°N以南形勢可見，105°E以西均受南支槽影響，且槽底均維持在孟加拉灣一帶，異常偏強(qiáng)與偏弱年差異不大，而105°E以東主要受副熱帶高壓影響。其中異常偏強(qiáng)年，副熱帶高壓（簡稱“副高”）外圍575線最西端可伸展至中南半島沿海，南海均受副高外圍環(huán)流控制;而異常偏弱年，575線僅西伸至巴士海峽以東，此時南海500hPa高度梯度明顯小于異常偏強(qiáng)年?？梢?，影響南海徑向風(fēng)異常的重要因子是副熱帶高壓。當(dāng)副高活動異常偏強(qiáng)偏西時，南海受副高外圍氣流控制，有利于徑向氣流的增強(qiáng)。

從強(qiáng)弱代表年850hPa合成風(fēng)場（圖3）來看，主要影響系統(tǒng)的差異也集中體現(xiàn)在25°N以南、105°E以東區(qū)域。由上文可知，受副熱帶高壓異常活動影響，中心位于西北太平洋的反氣旋系統(tǒng)影響范圍也出現(xiàn)相應(yīng)變化。其中異常偏強(qiáng)年，該反氣旋系統(tǒng)可影響至呂宋島至我國臺灣省一線;異常偏弱年，該反氣旋系統(tǒng)較偏強(qiáng)年東退約10個經(jīng)度。這使來自印度洋的偏東顯著氣流的轉(zhuǎn)向位置發(fā)生了明顯變化，進(jìn)而影響同一時期我國廣東的水汽和能量輸送。異常偏強(qiáng)年（圖3a），顯著偏東氣流的轉(zhuǎn)向主要發(fā)生在南海上空，從而使得廣東上空西南風(fēng)異常偏強(qiáng);異常偏弱年（圖3b）顯著偏東氣流的轉(zhuǎn)向異常偏東，位于呂宋島以東，這使得轉(zhuǎn)向后的氣流無法通過廣東上空，從而不利于強(qiáng)水汽和強(qiáng)能量向廣東上空輸送。

從強(qiáng)弱代表年850hPa垂直速度差值場（圖4）可見，廣東全省均處于負(fù)值區(qū)，其中粵西存在小于-0.04Pa/s的差值中心。這表明，廣東上空850hPa垂直上升速度在異常偏強(qiáng)年與偏弱年有明顯差異。其中，南海6月低層徑向風(fēng)異常偏強(qiáng)年垂直上升速度表現(xiàn)出異常偏強(qiáng)的特征，且粵西地區(qū)這種差異表現(xiàn)更強(qiáng)，更有利于降水的產(chǎn)生。

綜上所述，南海低層徑向風(fēng)異常與副熱帶高壓的異?；顒雨P(guān)系密切。一方面，當(dāng)副高活動異常偏強(qiáng)偏西（偏弱偏東）時，有（不）利于南海低層徑向氣流的增強(qiáng);另一方面，副高的異?；顒右彩箒碜杂《妊蟮钠珫|顯著氣流的轉(zhuǎn)向位置發(fā)生變化，從而影響該氣流對廣東水汽和能量輸送，并最終對降水形成條件產(chǎn)生影響。

3結(jié)論與討論

影響南海6月徑向風(fēng)異常的重要因子是副熱帶高壓。當(dāng)副高活動異常偏強(qiáng)偏西時，南海受副高外圍氣流控制，有利于徑向氣流的增強(qiáng)，而偏弱年無此特征。

南海6月低層徑向風(fēng)異常偏強(qiáng)年，來自印度洋的顯著偏東氣流的轉(zhuǎn)向主要發(fā)生在南海上空，使廣東上空西南風(fēng)異常偏強(qiáng);偏弱年的氣流轉(zhuǎn)向位于呂宋島以東，轉(zhuǎn)向后的氣流無法通過廣東上空，從而不利于強(qiáng)水汽和強(qiáng)能量向廣東上空輸送。

南海6月低層徑向風(fēng)異常偏強(qiáng)年，廣東850hPa垂直上升速度異常偏強(qiáng)，更有利于降水產(chǎn)生。

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作者簡介：張吉民（1990-），貴州省都勻市甕安縣，本科，助理工程師，研究方向：中短期天氣預(yù)報預(yù)測。