摘要:
根据NCEP/NCAR再分析资料和基于此再分析资料的高原低涡统计数据集,本文研究了1981年~2010来夏季青藏高原大气热源与高原低涡生成频数的气候学特征,分析了高原大气热源与低涡生成频数在时间和空间的相关性.得出以下结论:时间上,夏季高原大气热源的距平值随着时间有减弱趋势,气候倾斜率为0.46(W/m2)/a,具有明显的年代际变化,夏季高原大气热源强度存在明显的3-5年和准10年周期振荡,1983年前后到1992年和21世纪初都有较为明显的35年周期振荡,9~11年周期振荡在20世纪80年代中期到21世纪初都较为明显.而低涡生成频数的距平值上升趋势不明显,夏季高原低涡序列具有准5年、准9年和准15年显著的周期现象:4~7年的周期振荡在1981年与1995年间较为明显,8~12年的周期振荡特征在1985年前后、1995年前后和1998年前后振荡较为明显,准15年的周期振荡特征自1981年以来呈现较大的谱值.高原低涡和大气热源强度的时间序列有较为一致的变化趋势.空间上,当高原低涡处于高发年和低发年时,青藏高原大气热源的分布有明显差异:当青藏高原主体大气热源偏强时,青藏高原低层易产生低涡;而当高原整体大气热源偏弱,特别是东南部和西北部的大气热源减弱时,青藏高原低层则不易产生低涡.因此,在时间和空间尺度上,夏季高原低涡生成频数与同期大气热源呈高度正相关.利用热力适应理论解释大气热源对高原低涡的形成物理机制:高原大气热源的异常分布导致高原南部北部的纬向温度梯度正(负)异常和经向温度梯度负(正)异常,加热使得气柱中的强烈上升运动像气泵一样,在低层抽吸周围的空气到高层向外排放,则在低层大气产生气旋式环流,气流辐合上升;高层为反气旋式环流,气流辐散流出,从而形成叠加在水平环流之上的次级(垂直)环流圈;反之,当大气为热汇时,低空出现反气旋性环流,高空出现反气旋性环流,导致气流下沉.高原低涡是高原低层天气系统,则大气为热源时的环流场有利于高原低涡生成.