（氣象學(xué)專業(yè)論文）西北太平洋臺(tái)風(fēng)氣候變化與itcz關(guān)系的研究.pdf

西北太平洋臺(tái)風(fēng)的氣候變化與l t o z 及暖水關(guān)系的研究 摘要 本文利用n c e p n c a r 資料、u n i s y s 公司網(wǎng)站提供的臺(tái)風(fēng)資料研究了i t c z 強(qiáng)度和位置的氣候變化特征以及對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生發(fā)展的影響，厄爾尼諾對(duì)i t c z 強(qiáng)度 和位置的影響，考察了南半球冷空氣對(duì)越赤道氣流的影響及對(duì)i t c z 強(qiáng)度變化的 作用，并利用9 層大氣環(huán)流模式進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析這些作用和影響。 本文首先提出了一個(gè)確定i t c z 位置的指標(biāo)。通過分析8 5 0 h p a 高度上候平均 緯向風(fēng)經(jīng)向切變渦度極大值所在的緯度和經(jīng)向風(fēng)經(jīng)向輻合極大值所在的緯度發(fā) 現(xiàn)，緯向風(fēng)經(jīng)向切變渦度極大值所在的緯度可以很好地表征i t c z 的位置，而經(jīng) 一 向風(fēng)經(jīng)向輻合極大值所在的緯度與i t c z 的位置關(guān)系并不明顯。相關(guān)分析表明， 用緯向風(fēng)經(jīng)向切變渦度極大值所在緯度確定的i t c z 的位置和根據(jù)云量資料得到 的i t c z 位置符合的較好，兩者的相關(guān)系數(shù)通過了9 9 的信度檢驗(yàn)。利用月平均 風(fēng)場(chǎng)資料也得到相同的結(jié)果。因此，緯向風(fēng)經(jīng)向切變渦度極大值所在緯度可以作 為確定i t c z 位置的指標(biāo)。 用緯向風(fēng)在南北方向的差定義了一個(gè)i t c z 的強(qiáng)度指數(shù)。將i t c z 強(qiáng)度指數(shù)定 義為i t c z 位置上下2 5 個(gè)緯距的緯向風(fēng)差：i i t c z = u 8 5 0 e r r c z ，n i t c z - 2 5 】_ u s s o e r r c z ，n i t c z + 2 5 】，e i t c z 是i t c z 所在的經(jīng)度， i t c z 是i t c z 所在的緯度。 指數(shù)大( 小) 意味著i t c z 強(qiáng)( 弱) 。 通過計(jì)算臺(tái)風(fēng)發(fā)生數(shù)量和3 3 個(gè)經(jīng)度上i t c z 位置的相關(guān)系數(shù)，發(fā)現(xiàn)臺(tái)j x 【源地 主要分布區(qū)域罩的相關(guān)系數(shù)較大，說明該區(qū)域的i t c z 位置對(duì)臺(tái)風(fēng)發(fā)生的影響也 非常顯著。 在研究每年的1 0 0 1 8 0 0 e 范圍罩的i t c z 平均強(qiáng)度和平均位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)在厄爾 尼諾年i t c z 強(qiáng)度較強(qiáng)，i t c z 位置偏南，進(jìn)一步進(jìn)行功率譜分析發(fā)現(xiàn)對(duì)于i t c z 強(qiáng)度 來說，1 3 0 e 經(jīng)度上能顯示出3 年的周期，在1 6 0 0 e 顯示5 年的周期。對(duì)i t c z 位置來 說，1 0 5 11 2 礦e 經(jīng)度上能顯示出3 5 年的周期，在1 2 5 - 1 4 5 “e 顯示3 年的周期，在 1 5 2 1 5 7 0 e 顯示5 年的周期。這與e n s 0 循環(huán)的周期相近。 研究東亞季風(fēng)環(huán)流成員之間的相互作用的結(jié)果是：越赤道氣流對(duì)i t c z 的影 響主要反映在對(duì)i t c z 強(qiáng)度的影響，對(duì)于i t c z 位置的影響不是很明顯。越赤道氣 流對(duì)i t c z 強(qiáng)度影響和澳大利亞高壓對(duì)i t c z 強(qiáng)度影響有一個(gè)特點(diǎn)共同：越赤道氣 流對(duì)i t c z 強(qiáng)度的影響主要集中在1 3 0 ”e 以東，并逐漸向東減小。9 層大氣環(huán)流模 式數(shù)值實(shí)驗(yàn)分析澳大利亞冷空氣對(duì)越赤道氣流和i t c z 的影響也得到相同的結(jié) 論。 關(guān)鍵詞：叁風(fēng)：it c z 位置指數(shù)；it c z 強(qiáng)度指數(shù)；e n s o , 越赤道氣流；澳大利亞高 壓 r e s e a r c ho nt h er e l a t i o n sb e t w e e nc li m a t i 0c h a n g eo f t y p h o o na n d it c zo rw a r mw a t e ro v e rn o r t h w e s tp a cific a b s t r a c t t h es t a t i s t i c a lf e a t u r e so ft h ei n t e n s i t ya n dp o s i t i o no fi t c zo v e rt h en o r t h w e s t e r n p a c i f i co c e a n ，t h ei n f l u e n c eo fe l n i n oo ni t c z ，a n dt h ei n t e r a c t i o na m o n gt h e m e m b e r so fe a s ta s i am o n s o o nc i r c u l a t i o nh a v eb e e ns t u d i e di nt h i sp a p e r , i nt h el a s t p a r to fw h i c h ，n u m e r i c a le x p e r i m e n t so na f f e c t i o n so fi t c z ，c r o s se q u a t o rs t r e a ma n d t h ea u s t r a l i ah i g ht ot y p h o o no v e rn o f l h w e s t e r np a c i f i cw i t h9l e v e la t m o s p h e r i c g e n e r a lc i r c u l a t i o nm o d e l ( i a p 9 l a g c m ) l o c a t i 0 1 1 o fi t c zw i l lb ec a l c u l a t e dw i t ha 1 1 i n d e xo f t h el a t i t u d e sw h e r et h e r ei s m a x i m u mv a l u eo f t h ez o n a lw i n ds h e a r a n o t h e ri n d e xo fi t c zs t r e n g t hw a sp r e s e n t e db yt h ez o n a lw i n d s p e e d d i f f e r e n c ea tl a t i t u d e ss o u t ha n dn o r t ho ft h ei t c z ：l r r c z = u s s 0 e j r c z ，n i t c z 一2 5 】- u s s 0 e t c z ，n i t c z + 2 5 】，ej t c zi st h el o n g i t u d ea n dn i t c zi st h el a t i t u d ew h e r ei t c zi s l o c a t e d l a r g e rv a l u eo fl f f c zc o r r e s p o n d st os t r o n g e ri t c za n ds m a l lv a l u eo f1 1 t c z c o r r e s p o n d st ow e a k e ri t c z r e m a r k a b l ec o r r e l a t i o nb e t w e e nt h et y p h o o n sn u m b e ra n di t c zl o c a t i o no n3 3 d i f f e r e n tl o n g i t u d e si n d i c a t e st h a tt h ep o s i t i o no fi t c zh a sm o r ei m p a c to nt y p h o o n p r o d u c i n gp r o c e s si nt h i sr e g i o n i tw a sf o u n dt h a ts t r o n gi t c zw a sl o c a t e dn e a re q u a t o rt h a ti no t h e ry e a r s s p e c t r u ma n a l y s i ss h o w e dt h a t ，t h es t r e n g t ho fi t c zo s c i l l a t e dw i t ha b o u t3y e a r sa t a b o u t1 3 0 0 e ，w i t h5y e a r sa t1 6 0 0 e t h el o c a t i o no f i t c zo s c i l l a t e dw i t h3 - 5y e a r sa t 1 0 5 1 1 2 5 0 e ，w i t h3y e a r sa t l 2 5 1 4 5 0 ea n d w i t h5y e a r s a t l 5 2 1 5 7 0 e s i m i l a r w i t h t h ee n s o c y c l e s t u d yo nt h ee a s ta s i am o n s o o nc i r c u l a t i o nl i k ec r o s s - e q u a t o rs t r e a ma n dc o l dh i g h o v e ra u s t r a l i ao nt y p h o o ns h o w e dt h a tt h ei n t e n s i t yo fi t c zw a s m o r ea f f e c t e dt h a n t h a to fl o c a t i o n t h ec r o s s e q u a t o rs t r e a ma n dt h ea u s t r a l i ah i l g ha f f e c t e dt h ei t c z i n t e n s i t yi nac o m m o nw a y ：i t c zl o c a t e da te a s to f13 0 0 ew a se a s i l ya f f e c t e dt h a ta t o t h e rp l a c e ，a n dt h ea f f e c t i o n sd i m i n i s h e de a s t w a r d n u m e r i c a le x p e r i m e n tw i t h i a p 9 lm o d e la l s oc o n f i r m st h i sc o n c l u s i o n o k e yw o r d s ：t y p h o o n ，i t c zp o s i t i o ni n d e x ，i t c zi n t e n s i t yi n d e x ，e n s o ， c r o s s e q u a t o r i a lf l o w , a u s t r a l i ah i 曲 獨(dú)創(chuàng)聲明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的 研究成果。據(jù)我所知除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其 他入已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含未獲得f 適i 翅邀直墓 絲壺噩掛型莊盟的：奎攔衛(wèi)窒2 或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書使用過的材料。與 我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表 示謝意。 學(xué)位論文作者簽名：簽字r 期：年月r 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并 向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。本人 授權(quán)學(xué)?？梢詫W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用 影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。( 保密的學(xué)位論文在解密后 適用本授權(quán)書) 學(xué)位論文作者簽名： 簽字r 期：年月r 學(xué)位論文作者畢業(yè)后去向： 工作單位： 通訊地址： 電話： 郵編 癱引 矗 撕 字 明 褲 嗍 幣 聊 彈 兩北太平洋臺(tái)風(fēng)的氣怯變化+ ji t c z 的研究 第一章引言 熱帶氣旋( t r o p i c a lc y c l o n e ，簡(jiǎn)稱t c ) 是發(fā)塵在熱帶海洋上的一種低值天氣 系統(tǒng)。熱帶氣旋在熱帶海洋上汲取暖濕空氣的能量，將這些能量濃縮、聚集到眼 壁和螺旋云( 雨) 帶中，這些能量在熱帶氣旋逐漸向高緯度移動(dòng)的過程中以大風(fēng)、 降水等逐步釋放出來，直至熱帶氣旋消散。因此，熱帶氣旋對(duì)地球大氣和水汽的 輸送具有重要的作用。臺(tái)風(fēng)是一種時(shí)速超過1 , 1 9 千米的氣旋性熱帶風(fēng)暴，因其范 圍大，且在所有風(fēng)暴中最具破壞力。 我國是受臺(tái)風(fēng)危害最為嚴(yán)重的國家之一，登陸我國的臺(tái)風(fēng)不僅多，而且強(qiáng)度 大。它常常帶來狂風(fēng)暴雨和暴潮，對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)和生產(chǎn)活動(dòng)危害極大。同時(shí)臺(tái) 風(fēng)也是低緯度地區(qū)和中高緯度地區(qū)進(jìn)行水汽交換的一種方式，是影響低緯度地區(qū) 年降水量的主要天氣系統(tǒng)之一。因此加強(qiáng)和提高臺(tái)風(fēng)長期變化規(guī)律的研究，為臺(tái) 風(fēng)的短期氣候變化預(yù)測(cè)提供參考基礎(chǔ)，具有重大的理論意義和社會(huì)現(xiàn)實(shí)意義。 i n ；i g 太平洋( w n p ) 是全球范圍內(nèi)臺(tái)風(fēng)活動(dòng)最頻繁的區(qū)域，而我國是世界上 受西北太平洋臺(tái)風(fēng)影響最為嚴(yán)重的國家之一，平均每年在我國登陸的臺(tái)7 8 個(gè)， 是世界上登陸最多、災(zāi)害最重的國家l 。 過去臺(tái)風(fēng)領(lǐng)域的研究較多集中于對(duì)t c t u 臺(tái)風(fēng)天氣學(xué)方面的研究，如移動(dòng)路 徑、強(qiáng)度、結(jié)構(gòu)特征及其登陸后的天氣等方面。而t o 和臺(tái)風(fēng)的氣候?qū)W研究起步 較晚，自2 0 世紀(jì)8 0 年代起爿逐漸丌展起來。在熱帶西北太平洋海域，由于t c 和臺(tái) 風(fēng)活動(dòng)在季節(jié)、年際和年代際時(shí)間尺度和空j 日j 分布上存在明顯差異，所以了解t c 在不同氣候背景影響下的氣候活動(dòng)規(guī)律，揭示熱帶多尺度系統(tǒng)相互作用中t c 生 成發(fā)展的氣候差異及其機(jī)理，是近年來t c 和臺(tái)風(fēng)氣候?qū)W研究的主要內(nèi)容。開展這 方面的研究不僅可以為對(duì)w n p 臺(tái)風(fēng)生成的短期氣候預(yù)測(cè)乃至于對(duì)影響我國臺(tái)風(fēng) 的監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)提供科學(xué)依據(jù)，而且可以更深入地研究t c 和臺(tái)風(fēng)的生成、發(fā)展、成 熟和消亡過程及其機(jī)理，從而提高對(duì)這突發(fā)性嚴(yán)重災(zāi)害性天氣的防御能力。減少 災(zāi)害所帶來的損失?！? l 1 1 熱帶輻合帶與臺(tái)風(fēng)生成 t o 發(fā)生發(fā)展的動(dòng)力機(jī)制是c l s k 機(jī)制1 3 l ：在熱帶擾動(dòng)中，積云單體區(qū)通過 釋放凝結(jié)潛熱而使大氣增暖，進(jìn)而導(dǎo)致地面氣壓降低，低空氣旋性環(huán)流加強(qiáng)，同 時(shí)出于邊界層內(nèi)摩擦作用，使風(fēng)速有向中心的分量，于是增強(qiáng)低空輻合和潮濕空 f i 北太r 洋行風(fēng)晌7 t 候蹙化ji t c z 的研究 氣抬升，而輻合上升又引起更多積云發(fā)展，釋放等多的潛熱，從而使地面氣壓繼 續(xù)下降，如此循環(huán)，最終發(fā)展成為臺(tái)風(fēng)。可見，臺(tái)風(fēng)的生成首先要有熱帶擾動(dòng)。 熱帶輻合帶是低緯度的一個(gè)重要天氣系統(tǒng)，是熱帶擾動(dòng)的主要源地，觀測(cè)表明【4 l ， 8 0 - 8 5 酗j 熱帶擾動(dòng)都發(fā)生在熱帶輻合帶( i t c z ) ；t i ，傾02 4 0 緯度范圍內(nèi)。 熱帶輻合帶的定義主要有三種：一是氣壓場(chǎng)上的赤道低壓槽：二是風(fēng)場(chǎng)上信 風(fēng)輻合區(qū)或信風(fēng)與季風(fēng)之間的輻合區(qū)：三是云圖上的多云帶。多數(shù)學(xué)者認(rèn)為這三 種定義確定的輻合帶差別不大，可以看成一回事。 i t c z 最初著重于用風(fēng)場(chǎng)資料來研究。b r o o k sa n db r a b y 5 a l p e r l 睜8 la n d r i e h l f 9 】從信風(fēng)的穩(wěn)定性出發(fā)，定義：c o n s t a n c y = 1 0 0 一v ，其中f 是平均矢量風(fēng) 速( m e a nv e c t o rw i n ds p e e d ) 。礦是平均風(fēng)速( m e a nw i n ds p e e d ) 。如果風(fēng)場(chǎng)的風(fēng) 速和風(fēng)向變化越大，穩(wěn)定性越小。在熱帶輻合帶中存在風(fēng)場(chǎng)不連續(xù)帶，因此 c o n s t a n c y 的最小值能指示熱帶輻合帶位置【1 m 。由于海洋上測(cè)站稀少，該指數(shù)不 能確切的指示熱帶輻合帶位置，另外南半球中緯度的北移鋒面系統(tǒng)越過赤道 ( 1 6 0 0 w 1 8 0 0 w ) 并向西北向i j i 進(jìn)過程中，也能產(chǎn)生風(fēng)場(chǎng)中c o n s i s t a n c y 最小值， 還有在澳大利亞西北海岸河墨西哥西南海岸處，夏季大陸的熱低壓改變大尺度風(fēng) 場(chǎng)形式而產(chǎn)塵c o n s i s t a n c y 最小值，這些現(xiàn)象會(huì)對(duì)熱帶輻合帶的位置的確定造成 局地誤差。 第一個(gè)t i r o s 氣象衛(wèi)星發(fā)射之前，海上站點(diǎn)得到的云量資料及其有限， t i r o s 衛(wèi)星得到云量資料使利用云量確定i t c z 位置得到實(shí)現(xiàn)。g o d s h a l l 10 】考察 了月平均下流場(chǎng)中的i t c z 位置與t i r o s 云量得出的i t c z 位置之間的關(guān)系，認(rèn) 為1 3 0 0 w 1 1 0 0 w 地區(qū)的云量i t c z 位置比較偏南，其他地區(qū)兩者的位置基本重 合。范蕙君1 1 1 l 利用夏威夷大學(xué)出版的- p 星觀測(cè)的太平洋運(yùn)量【1 2 】多個(gè)衛(wèi)星觀 測(cè)到的逐同云圖，采用八分度的云量等級(jí)求得1 9 6 5 年- 1 9 7 3 年月平均云量圖， 取熱帶海洋上空月平均云量最大區(qū)域來表示熱帶輻合帶的位置，所確定的多年月 平均位置與多年月平均流線圖上熱帶輻合帶位置基本一致。s a d l e r l l 3 強(qiáng)調(diào)不能 將云圖上的多云帶與氣壓場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)上的輻合帶混為一談。在太平洋地區(qū)，由氣壓 場(chǎng)和風(fēng)場(chǎng)所確定的輻合帶與多云帶不一定完全重合，多云帶確定的位置略為偏南 【”l 。s a d l e r 所強(qiáng)調(diào)的差異主要足在非洲大陸上，在大西洋上三者確定的i t c z 位 置也是基本一致。由于資料年代短，或者只局限在某一地區(qū)，這種利用衛(wèi)星測(cè)得 兩北太、f 洋竹風(fēng)的氣候變化ji t c z 的砌f 究 的云反射的亮度或者平均云量研究熱帶輻合帶的方法在氣候研究中存在局限性。 1 9 7 4 年6 月以來，n o a a 極軌衛(wèi)星系列開始了長波輻射( o l r ) 的業(yè)務(wù)觀測(cè)。 o l r 是衛(wèi)星上觀測(cè)的地氣系統(tǒng)的射出長波輻射，它主要取決于云頂及下?lián)疵鏈?度，所以是云和下?lián)疵鏈囟鹊暮瘮?shù)，在熱帶地區(qū)，溫度的時(shí)空變化都比較小 o l r 的變化主要受云的影響，i t c z 的深對(duì)流發(fā)展地區(qū)o l r 最小。蔣尚列1 4 l 利 用1 9 7 4 1 9 8 4 年，全球4 0 0 n 4 0 0 s 范圍內(nèi)2 5 0 2 5 0 經(jīng)緯度網(wǎng)格上衛(wèi)星所測(cè)的一 天兩次所測(cè)的射出長波輻射資料，定義3 0 0 n - 3 0 0 s 之間o l r 2 4 0 w m 2 區(qū)域內(nèi) 最小值所在的緯度為i t c z 軸所在的位置，以最小o l r 的數(shù)值表示強(qiáng)度而得出 全球i t c z 的氣候特征圖。根據(jù)o l r 資料分析的i t c z 與云量場(chǎng)最大值云量帶相 似。 此外，柯史釗1 1 研利用1 9 6 5 1 9 8 4 年6 9 月逐同天氣圖來確定熱帶輻合帶， 并與月平均最大云帶和最小o l r 軸線所得到的熱帶輻合帶位置作比較，認(rèn)為 i t c z 存在著活躍與間歇的低頻振蕩，加上海陸、地形和熱帶氣旋活動(dòng)的影響， 以及i t c z 的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因而平均多云帶和最小o l r 軸位置比流場(chǎng)i t c z 顯著偏 南。并發(fā)現(xiàn)流場(chǎng)的i t c z 多頻帶往往處于南海西太平洋的o l r 最小軸北側(cè)與最 大標(biāo)準(zhǔn)差軸線南側(cè)之間，因此建議用o l r 標(biāo)準(zhǔn)差與o l r 平均值之比來表征i t c z 可能比直接用o l r 平均值更合理。 在氣候意義下，赤道輻合帶用什么特征來確定? 在本文的第一章，我們用候 平均和月平均尺度對(duì)浚問題進(jìn)行了討論，提出了i t c z 位置和強(qiáng)度的指標(biāo)。 1 2 臺(tái)風(fēng)活動(dòng)與e n s o 對(duì)于e n s o 事件對(duì)西太臺(tái)風(fēng)年際變化的影響，有的學(xué)者認(rèn)為兩者是無關(guān)的， 有的學(xué)者認(rèn)為兩者是有關(guān)列1 e - 2 s l ?？赡艿脑蚴鞘褂玫馁Y料和分析方法不同。兩 種觀點(diǎn)在該學(xué)術(shù)領(lǐng)域罩的爭(zhēng)論一直是此消彼長。但是有必要指出的是，近年來 c h i a 和r o p e l e w s k i 2 6 】認(rèn)為，在e ln i n o 事件期間，包括熱帶風(fēng)暴在內(nèi)的各種臺(tái) 風(fēng)大量增多，其中一些移入了西北太平洋，如2 0 0 2 年( e ln i n o 年) 中e l e 和h u k e 臺(tái)風(fēng)。c h u 和w a n g ，c l a r k 等也對(duì)這一點(diǎn)進(jìn)了論證【2 7 。2 踟。作為臺(tái)風(fēng)的擾動(dòng)源， 熱帶輻合帶與e n s o 事件之間存在什么關(guān)系呢? 本文第四章將丌展相關(guān)的討論。 1 3i t c z 強(qiáng)度和位置與東亞夏季風(fēng)環(huán)流 東亞季風(fēng)系統(tǒng)主要成員包括澳大利亞高壓、南海季風(fēng)槽和熱帶輻合帶、西太 兩北太l 洋卉風(fēng)的氣筷蹙化ji t c z 的研究 副熱帶高壓、南海南部低空越赤道氣流、南支高空東風(fēng)急流及越赤道氣流。 越赤道氣流是兩半球大氣質(zhì)量、動(dòng)量、熱量、水汽及物質(zhì)交換的途徑，越赤 道氣流通道分布與全球大氣環(huán)流特別是中低緯大氣環(huán)流系統(tǒng)的變化緊密相聯(lián)。越 赤道氣流是影響南北半球天氣發(fā)生、氣候異常的重要因素之一。尤其與亞洲季胍、 夏季降水以及臺(tái)風(fēng)等重要天氣有密切聯(lián)系【2 哪。東半球具有氣候意義的越赤道氣 流通道主要有以下四條【3 7 l ：( 1 ) 4 5 0 e 通道：1 7 年6 9 月f i 平均南風(fēng)高達(dá)9 3 m s ： ( 2 ) 1 0 5 。e 通道：同平均南風(fēng)值為3 9 m s ；3 ) 1 2 5 。e 通道：同平均南j x 【值3 6m s ： ( 4 ”4 5 0 e 通道：同平均南風(fēng)值3 3 m l s 。這四條通道位置處的日平均南風(fēng)值均大于 或等于沿東半球各經(jīng)度的平均值3 3 m s ，故稱其為具有氣候意義的四條通道。以 上情況均系指平均情況而言。具體到某一次天氣過程，很可能是以上四條通道中 的幾條或其它某個(gè)經(jīng)度上的越赤道氣流起著主導(dǎo)作用。另外，值得注意的是； 4 5 0 e 索馬罩急流處的越赤道氣流值是其他通道值的2 倍以上。 冬季冷空氣爆發(fā)形成的冷涌在低緯度海洋激發(fā)對(duì)流發(fā)展，而強(qiáng)冷空氣越過赤 道時(shí)直接影響南半球澳洲夏季風(fēng)。湯敏民等髓9 l 、李中t 4 0 、王興東【4 1 1 分別利 用個(gè)別年或較短時(shí)期的資料對(duì)越赤道氣流的通道分布進(jìn)行了研究，得出了一些有 意義的結(jié)果。彭維耿1 4 2 1 分析越赤道氣流空間分布情況得出夏季低層盛行由南向 北的越赤道氣流，分別位于4 5 0 e 、8 5 0 e 、1 0 5 0 e 、1 2 5o e 、1 5 0 0 e 、1 2 0 8 0 0 w 及4 0 0 w 1 0 0 巳而8 5 0 e 、1 0 5 0 e 、1 2 5 0 e 等的越赤道氣流則是由澳大利亞高壓和 北半球大陸低壓( 亞洲低壓) 共同驅(qū)動(dòng)所形成的，是東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)的組成部分。 由于7 月東太平洋及大西洋i t c z 均在赤道以北，由南太平洋及大西洋副高北側(cè)流 出的東南信風(fēng)越過赤道形成了東太平洋及大西洋上低層由南向北的越赤道氣流。 澳洲越赤道氣流是亞洲季風(fēng)的重要組成部分，是動(dòng)量和水汽輸送的重要通 道，其與亞洲季風(fēng)、夏季降水以及臺(tái)風(fēng)等重要天氣關(guān)系密切【4 。它對(duì)我國夏季 季風(fēng)降水的影響更為直接1 4 2 j ：夏季澳高的發(fā)展能夠造成2 3 候以后1 0 5 0 e 越赤道 氣流的增強(qiáng)。李曾中、程明虎等【4 3 l 在分析1 9 9 8 年臺(tái)礬與颶風(fēng)異常成因分析的時(shí) 候發(fā)現(xiàn)1 9 9 8 年夏季( 6 9 月) 東半球9 0 0 e 1 8 0 0 e 區(qū)問罩越赤道氣流明顯的偏弱，而 0 9 0 0 e 區(qū)間罩，特別是位于4 0 - 4 5 0 e 的索馬罩急流處，越赤道氣流極強(qiáng)，是造成 1 9 9 8 年南海及謠北太平洋臺(tái)風(fēng)發(fā)生數(shù)目特少的重要原因。而1 9 9 8 年大西洋颶風(fēng) 發(fā)生數(shù)比氣候平均發(fā)生數(shù)目明顯偏多以及當(dāng)年強(qiáng)烈颶風(fēng)造成重大災(zāi)害的主要原 4 兩北太r 洋靠風(fēng)的氣候變化ji t c z 的彤f 究 因，也是由于1 9 9 8 年夏季4 0 及7 5 0 w 處越赤道氣流異常強(qiáng)勁所引起的。 西北太平洋臺(tái)風(fēng)的生成，絕大多數(shù)均與越赤道氣流的突然加強(qiáng)與持續(xù)維持 有著密切的關(guān)系。李曾中【4 5 l 在分析8 5 0 h p a 與2 0 0 h p a r 平均南風(fēng)分量之和與西太 平洋全年臺(tái)風(fēng)數(shù)目相關(guān)，得出：越赤道氣流強(qiáng)的年份，西北太平洋臺(tái)風(fēng)年發(fā)生頻 率亦大：越赤道氣流弱的年份，則臺(tái)風(fēng)年發(fā)生頻率較小。越赤道氣流與臺(tái)風(fēng)有密 切關(guān)系，在臺(tái)風(fēng)形成的前兩天及靜五天，越赤道氣流的強(qiáng)度有一個(gè)突然加強(qiáng)的過 程；在臺(tái)風(fēng)形成之后的2 4 天，繼續(xù)有強(qiáng)勁的越赤道氣流發(fā)生和維持。而且不論 冬半年或是夏半年，索馬里( 4 5 0 e ) 越赤道氣流的強(qiáng)弱與該半球當(dāng)年臺(tái)風(fēng)季中臺(tái) 風(fēng)發(fā)生數(shù)目有著很好的相關(guān)關(guān)系。 澳大利亞高壓作為亞澳季風(fēng)環(huán)流系統(tǒng)的成員之_ 4 6 1 ，其強(qiáng)弱變化對(duì)亞洲夏 季風(fēng)環(huán)流 4 7 1 ，尤其是1 0 0 1 6 0 0 e 越赤道氣流有重要影響，從而進(jìn)一步影響到中國 的天氣氣候特征。2 0 世紀(jì)3 0 年代，李憲之提出了南半球冷空氣活動(dòng)對(duì)北半球臺(tái) 風(fēng)生成的影響。1 9 6 2 年，陶詩言等1 4 8 從天氣分析的角度指出東亞低緯度經(jīng)向環(huán) 流盛行期問，南半球( 特別是澳洲) 也盛行經(jīng)向環(huán)流，并且在澳洲附近，南半球向 北半球的質(zhì)量輸送也最強(qiáng)烈，說明澳大利亞高壓的變化對(duì)東亞夏季風(fēng)環(huán)流的建立 及其向北推進(jìn)起到觸發(fā)的作用。 在本文第五章將主要分析在候平均時(shí)間尺度下，澳大利亞高壓、越赤道氣流 和熱帶輻合帶三者之問的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。在第六章利用數(shù)值模式考察澳大利亞高壓對(duì) 越赤道氣流及北半球夏季赤道輻合帶強(qiáng)度的影響，進(jìn)一步討論南半球氣流對(duì)臺(tái)j x l 的影響。 1 4 大氣環(huán)流的年代際變化研究進(jìn)展與九層大氣環(huán)流格點(diǎn)模式( i a p 9 l - a g c m ) 上世紀(jì)9 0 年代初，氣候及大氣環(huán)流的長時(shí)期變化或震動(dòng)成為前沿課題，在 國際氣候變化及可預(yù)報(bào)性研究( c l i v a r ) 計(jì)劃中，該課題成為主要研究?jī)?nèi)容【4 9 l 。 國際上有關(guān)年代際氣候變化的研究最先是針對(duì)海洋狀況進(jìn)行中，例如北大誣 洋海表溫度的變化 5 0 - 5 、北太平洋s s t 的變化【5 2 5 ，以及極區(qū)海冰的變化c 5 4 西母。 因?yàn)楹Ｑ蟮淖兓^為緩慢，從而認(rèn)為年代際氣候變化以海洋最為重要。研究表明， 東亞和西北太平洋的海一氣系統(tǒng)明顯存在準(zhǔn)十年時(shí)間尺度的變化，而大氣的變化 與海洋的變化有緊密關(guān)系1 5 6 1 。 自上世紀(jì)6 0 年代起，數(shù)值模式( g c m ) 成為短期天氣預(yù)報(bào)的主要工具，上世 兩北太平洋臺(tái)風(fēng)的氣筱蹙化ii t c z 的研究 紀(jì)7 0 年代數(shù)值天氣預(yù)報(bào)的時(shí)效開始延展到中期( 7 1 0 天) 。隨著科學(xué)和計(jì)算機(jī)技 術(shù)的發(fā)展，8 0 年代術(shù)已丌始用大氣環(huán)流模式( a t m o s p h e d c g r i d p o i n t c i r c u l a t i o n m o d e l ，簡(jiǎn)稱a g c m ) 、大洋環(huán)流模式，尤其是大氣一海洋耦合模式進(jìn)行年際氣候變 化的預(yù)報(bào)試驗(yàn)，取得了可喜的效果，尤其是顯示出了e n s o 的可預(yù)報(bào)性【s t - s g ! 。 g 層大氣環(huán)流模式( i n s t i t u t eo fa t m o s p h e r i cp h y s i c s s9l e v e la t m o s p h e r i c g r i d p o i n tc i r c u l a t i o nm o d e l 簡(jiǎn)稱i a p g l - a g c m ) 是在中國科學(xué)院和美國能源部 合作的項(xiàng)目：c 0 2 一c l i m a t ec o o p e m t i o np r o j e c t 中誕生的，由中國科學(xué)院大氣物 理研究所( i n s t i t u t e o fa t m o s p h e d cp h y s i c s ，l a p ) 曾慶存院士等m 在發(fā)展 i a p 2 l - a g c m 的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)上建立、發(fā)展起來的全球大氣環(huán)流格點(diǎn)模式，它的 水平分辨率為5 0 x 4 0 ，模式層頂為由原來的2 0 0 h p a 延伸至1 0 h p a 。該模式是一 個(gè)包含物理過程比較完善的原始方程格點(diǎn)模式，模式有限差分格式能在c 格點(diǎn) 球坐標(biāo)中保持原微分方程的能量守恒性，大氣標(biāo)準(zhǔn)層結(jié)近似的引入，能有效降低 地形的截?cái)嗾`差。模式引入了各種應(yīng)用有效的物理過程格式，包括云和對(duì)流、降 水、輻射、重力波拖拽以及陸氣相互作用等。模式中所要求的邊界條件包括地 形起伏分布、海表溫度、海冰、植被類型、土壤紋理和土壤顏色，表面反射率、 表面輻射率、粗糙度和土壤性質(zhì)等等埠3 l 。該模式根據(jù)大氣環(huán)流模式比較計(jì)劃 ( a m i p ) 要求，在給定的觀測(cè)的氣候海表溫度( s s t ) 強(qiáng)迫下，模擬氣候的演變過程。 在具體的數(shù)值積分過程中，每天的s s t 是用多年氣候逐月平均s s t 資料內(nèi)插所 取得，而以下邊界條件引入到模式積分中。 畢訓(xùn)強(qiáng)【刪通過模式與模式、模擬結(jié)果與實(shí)測(cè)資料闖的比較完成了模式效能 的檢驗(yàn)工作，證實(shí)該模式有較強(qiáng)的氣候模擬能力以及合理的動(dòng)力框架和物理過程 參數(shù)化，王會(huì)軍等1 6 5 彳2 】利用該模式模擬了年際氣候變率以及東亞季風(fēng)的季節(jié)和年 際變化，發(fā)現(xiàn)以實(shí)測(cè)海溫為邊界條件下的模式的可預(yù)測(cè)性更大，并可以合理地模 擬 b 西太平洋副熱帶高壓的季節(jié)變化、中緯度環(huán)流指數(shù)以及全球環(huán)流在東亞強(qiáng)和 弱季風(fēng)年的差異，但對(duì)東亞季風(fēng)系統(tǒng)的跨赤道流、東亞季風(fēng)的年際變化以及區(qū)域 降水的模擬能力較弱，并指出應(yīng)將陸面過程中的初始異?？紤]在動(dòng)力預(yù)測(cè)系統(tǒng)之 中。x u e 等1 7 3 l 的研究顯示此模式可以成功地模擬對(duì)流層中、低層季風(fēng)的季節(jié)變 化。c h i n e k e 等【7 4 1 指出，該模式對(duì)于非洲地區(qū)氣候變化辦有非常好的描述；w a n g 等1 7 5 1 和j i a n g 等【7 6 】利用該模式在古氣候模擬中同樣得到了合理的結(jié)果。屈述軍【7 7 l 6 兩北太r 洋臺(tái)風(fēng)的氣怯變化7ji t c z 的州究 分析該模式1 0 年積分8 5 0 h p a 緯向風(fēng)的逐r 輸出結(jié)果，證明該模式能抓住熱帶 m j o 的基本時(shí)空特征，模式中m j o 的顯著周期是3 6 天，東傳得特點(diǎn)都與實(shí)際 一致。類似大氣環(huán)流模式比較計(jì)劃的數(shù)值模擬，李崇銀等1 7 8 將實(shí)際觀測(cè)的海表 水溫資料引入模式進(jìn)行4 0 多年的數(shù)值積分，得到長時(shí)間的大氣環(huán)流模擬結(jié)果。 數(shù)值模擬結(jié)果不僅能清楚地給出了主要大氣濤動(dòng)和大氣環(huán)流的幾個(gè)主要遙相關(guān) 型，而且它們的年代際變化( 1 0 2 0 年準(zhǔn)周期振蕩和可能的3 0 年以上的準(zhǔn)周期振 蕩) 也十分明顯。屙時(shí)，大氣濤動(dòng)和遙相關(guān)型，及其年代際變化都與觀測(cè)資料分 析結(jié)果十分相近。g c m 也很好地模擬挈主要大氣環(huán)流系統(tǒng)包括東亞大槽、北 美大槽、大氣環(huán)流指數(shù)，及其年代際變化特征，而且模擬的年代際變化特征與觀 測(cè)基本一致。另外，同大氣環(huán)流系統(tǒng)的年代際變化相配合的中國東部氣候的年代 際變化也模擬得很清楚，包括上世紀(jì)6 0 年代的氣候突變現(xiàn)象。上述研究表明， 該模式對(duì)大氣環(huán)流的年代際變化有相當(dāng)好地模擬能力。 9 層大氣環(huán)流模式不但具有很強(qiáng)的氣候預(yù)報(bào)能力，還具有較強(qiáng)的短期氣候預(yù) 測(cè)能力。郎成梅 r 9 1 等利用該模式和l a p e n s o 預(yù)測(cè)系統(tǒng)對(duì)2 0 0 2 年中國夏季氣 候進(jìn)行實(shí)時(shí)集合預(yù)測(cè)及其檢驗(yàn)。結(jié)果顯示，l a p 9 l - a g c m 較好地預(yù)測(cè)了2 0 0 2 年夏季我國大范圍旱澇的分布形式，如華南、我國西部多陌，黃河和長江流域之 間大范圍干旱等。8 5 0 h p a 減弱的夏季風(fēng)、青藏高原輻散中心以及北太平洋上空 的異常氣旋性環(huán)流中心也能較好的預(yù)報(bào)出來。氣候模式集合預(yù)報(bào)法可以消除隨機(jī) 誤差的影響，該方法已在有限區(qū)域短期天氣預(yù)報(bào)、月、季、年尺度短期氣候預(yù)測(cè) 等方面業(yè)務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。總的思想是，在相同的外強(qiáng)迫作用下，出多個(gè)初始 場(chǎng)出發(fā)，積分得到一個(gè)預(yù)報(bào)值的集合，取集合中預(yù)報(bào)結(jié)果的加權(quán)或算術(shù)平均或概 率分布統(tǒng)計(jì)作為預(yù)報(bào)結(jié)果。與氣候預(yù)報(bào)不用的是，短期氣候預(yù)報(bào)需要在模式中輸 入構(gòu)造好的實(shí)時(shí)的模式初始場(chǎng)和海溫場(chǎng)。 當(dāng)然任何模式都不是完美的，9 層大氣環(huán)流模式得出的一些輸出結(jié)果與實(shí)際 觀測(cè)資料也有出入，比如在晴空條件下，模式得出的o l r 月均值、行星反照率 比實(shí)際的低，而陰天的時(shí)候相反。模式得出的表面溫度大體上比實(shí)際值低，而一 月降雨量偏高，7 月降雨量偏低等等，但是模式誤差都是在觀測(cè)資料自身的不確 定性范圍罩，所以誤差不算大【8 0 1 。 第六章將在第五章統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上，利用9 層大氣環(huán)流模式來考察澳大利 西北太卜洋行風(fēng)的氣能變化o ji t c z 的研究 亞高壓對(duì)熱帶輻合帶的影響。 第二章資料與方法 本文所用的資料主要有n c e p n c a r 再分析資料、u n i s y s 公司網(wǎng)頁下載的 臺(tái)風(fēng)位置和強(qiáng)度的資料。數(shù)值實(shí)驗(yàn)采用中國科學(xué)院大氣物理研究所發(fā)展的9 層大 氣壞流模式進(jìn)行。 n c e p n c a r 再分析資料由美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心和美國國家大氣科學(xué)研究 中心在網(wǎng)絡(luò)提供。n c e p n c a r 再分析系統(tǒng)采用了當(dāng)今最先進(jìn)的全球資料同化系 統(tǒng)和完美的數(shù)掘庫，對(duì)各種來源的觀測(cè)資料( 包括地基觀測(cè)、船舶觀測(cè)、氣球觀測(cè)、 無線電探空觀風(fēng)觀測(cè)、飛機(jī)觀測(cè)、衛(wèi)星觀測(cè)等) 。用統(tǒng)一的資料同化系統(tǒng)進(jìn)行質(zhì)量 控制和同化。n c e p n c a r 再分析資料有兩個(gè)獨(dú)特之處：覆蓋的時(shí)段長和非常綜 合的觀測(cè)資料集，該資料集自1 9 9 6 年公開發(fā)行c d r o m 以來，已在全世界大氣 科學(xué)研究、教育和業(yè)務(wù)機(jī)構(gòu)得到廣泛的應(yīng)用，n c e p n c a r 大氣再分析研究項(xiàng)目 的成果提供了迄今為止最完整、最系統(tǒng)和使用最方便的大氣資料數(shù)據(jù)集。 本文主要采用n c e p n c a r 數(shù)據(jù)集中1 9 5 9 2 0 0 4 共4 6 年8 5 0 h p a 高度上的日平 均風(fēng)速資料研究i t c z 位置和強(qiáng)度。在0 0 n 一3 5 0 n ，1 0 0 0 e 1 8 0 0 e 區(qū)域內(nèi)分別進(jìn)行水 平渦度和水平散度的分析。在該區(qū)域內(nèi)，i t c z 出赤道西風(fēng)或西南季風(fēng)與副熱帶高 壓南側(cè)的副熱帶東北季風(fēng)組成，由于東亞季風(fēng)在對(duì)流層下層最明顯，因此，本文 的研究主要選取8 5 0 h p a 的風(fēng)速分量進(jìn)行。在研究厄爾尼諾與i t c z 的強(qiáng)度和位置 時(shí)，還用至u n c e p n c a r 的月平均海溫資料和地表溫度資料( s k i nt e m p e r a t u r e ) ， 以及n c e p n c a r 的月平均海溫資料( 2 x 2 格點(diǎn)資料) ，時(shí)自j 是1 9 5 9 年2 0 0 4 年共計(jì) 4 6 年。在分析澳大利亞冷空氣活動(dòng)和越赤道氣流與i t c z 之間的關(guān)系時(shí)用到了 n c e p n c a r 再分析資料的水平風(fēng)場(chǎng)資料和地表溫度資料，時(shí)間長度為1 9 5 9 2 0 0 1 年。 論文中還用到n c e p n c a r 再分析資料中的總云量( t o t a lc l o u dc o v e r ) 資 料，年限為1 9 5 9 2 0 0 4 年共計(jì)4 6 年，地域位置選取o o n 3 5 0 n ，1 0 0 0 e 1 8 0 0 e ， 由于i t c z 在云圖上表現(xiàn)為一條赤道附近的一條云帶，選用該資料主要用來驗(yàn)證 確定i t c z 位置指標(biāo)的可靠性。 此外，從u n i s y s 公司網(wǎng)頁下載的1 9 4 5 2 0 0 5 年臺(tái)風(fēng)位置和強(qiáng)度的資料 西北太甲洋臺(tái)風(fēng)的氣戧變化j1 t c z 的研究 ( h t t p ：w w w w e a t h e r u n i s y s c o m h u r d c a n e ) ，用于研究臺(tái)風(fēng)的個(gè)數(shù)與i t c z 的強(qiáng) 度與位置的相關(guān)性。 9 層大氣環(huán)流模式( i a p 9 l a g c m ) 具有很強(qiáng)的氣候模擬能力。在本文最后一 章中將利用該模式考察不同強(qiáng)度的澳大利亞高壓異常對(duì)越赤道氣流的影響，驗(yàn)證 當(dāng)南半球越赤道氣流活躍時(shí)，南北半球氣流交換的加強(qiáng)對(duì)熱帶輻合帶強(qiáng)度和位置 異常的影響，進(jìn)一步影響西北太平洋臺(tái)風(fēng)的異常。 本文運(yùn)用的方法包括， ( 1 ) 、相關(guān)分析法?？疾靑 t c z 的位置和強(qiáng)度與西北太平洋臺(tái)風(fēng)之間的統(tǒng)計(jì)關(guān) 系，考察東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)成員之問超前與落后的統(tǒng)計(jì)關(guān)系，考察i t c z 位置和強(qiáng) 度與s s t 異常之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系。 ( 2 ) 、連續(xù)功率譜方法。用于分析1 0 0 1 8 0 0 e 不同經(jīng)度上的i t c z 位置和強(qiáng) 度的周期，來進(jìn)一步分析該周期與臺(tái)風(fēng)生成周期和e n s o 活動(dòng)周期之間的關(guān)系。 ( 3 ) 、大氣環(huán)流模式數(shù)值實(shí)驗(yàn)。在統(tǒng)計(jì)分析得出結(jié)果的基礎(chǔ)上利用大氣環(huán)流 模式進(jìn)行數(shù)值實(shí)驗(yàn)，迸一步考察南半球系統(tǒng)對(duì)i t c z 和臺(tái)風(fēng)的影響。 第三章熱帶輻合帶和西北太平洋臺(tái)風(fēng) 天氣學(xué)教程【8 1 】中指出，臺(tái)風(fēng)形成需要4 個(gè)基本條件：i t c z 中熱帶擾動(dòng)、 暖的洋面、形成在南北緯5 度以外的地區(qū)、基本氣流的垂直切變要小。 熱帶輻合帶( i t c z ) ，又稱為赤道輻合帶，是熱帶地區(qū)的一個(gè)行星尺度系統(tǒng)， 是大氣環(huán)流的重要組成部分。它的活動(dòng)和變化不僅對(duì)熱帶環(huán)流和天氣，而且對(duì) 中緯度地區(qū)早澇和全球大氣環(huán)流的變化都有重要影響1 8 2 l 。 熱帶輻合帶在西北太平洋地區(qū)特別活躍，所以該地區(qū)的臺(tái)風(fēng)大多是源于此， 據(jù)統(tǒng)計(jì)，西太平洋和南海地區(qū)約有半數(shù)以上的臺(tái)風(fēng)是由熱帶輻合帶中的渦旋的 加強(qiáng)和發(fā)展而成。熱帶輻合帶對(duì)氣旋的發(fā)生發(fā)展作用主要表現(xiàn)在：一是提供能 量來源，二是造成有利的環(huán)境流場(chǎng)，三是熱帶輻合帶附近風(fēng)速垂直切變小，根 據(jù)c i s k 機(jī)制，極有利于熱帶氣旋暖心結(jié)構(gòu)的形成。 兩北太平洋臺(tái)風(fēng)的氣候變化與i t c z 的研究 圖3 11 、4 、7 、1 0 月多年月平均s s t 分布圖 f i g 3 1d i s t r i b u t i o no fs s t i nj a n ，a p r ，j u l ya n do c t o b e r 在熱帶西北太平洋海域由于熱帶j x l 暴和臺(tái)風(fēng)活動(dòng)在季節(jié)、年際和年代際時(shí) 間尺度和空間分布上存在明顯差異。因此，了解熱帶風(fēng)暴在不同氣候背景影響下 的氣候活動(dòng)規(guī)律揭示熱帶多尺度系統(tǒng)相互作用中t c 生成發(fā)展的氣候差異及其 機(jī)理?？梢陨钊氲亓私馀_(tái)風(fēng)生成的短期氣候規(guī)律。 圖3 1 是多年月平均s s t 的分布。夏季，西太平洋暖池( 2 8 0 c 等值線包圍 的區(qū)域) 位置偏北，赤道輻合帶( i t c z ) 位于最暖的洋面上，隨季節(jié)的變化北 進(jìn)或南退。由于臺(tái)風(fēng)大部分由i t c z 中的氣旋式渦旋發(fā)展而來，因此，在氣候尺 度上，i t c z 的位置和強(qiáng)度變化有可能是影響臺(tái)風(fēng)氣候變化的重要因素。為此， 本章首先分析候時(shí)i 日j 平均i t c z 的位置和強(qiáng)度變化，進(jìn)而對(duì)1 0 0 0 e 1 8 0 0 e 熱帶輻 合帶( i t c z ) 在月平均時(shí)1 日j 尺度上，對(duì)i t c z 位置和強(qiáng)度與臺(tái)風(fēng)的關(guān)系進(jìn)行分析 和討論，得出了一些有意義的結(jié)論。 3 1i t o z 位置的確定 考慮到i t c z 是一條對(duì)流強(qiáng)的輻合帶，而且在低緯度地區(qū)水平風(fēng)速的緯向風(fēng) 分量遠(yuǎn)大于經(jīng)向風(fēng)分量，因此在確定i t c z 的位置的時(shí)候，近似用緯向風(fēng)隨緯度 0 兩北太甲洋臺(tái)風(fēng)的氣1 ! c 變化ji t c z 的研究 的切變( 垂直渦度的主要分量) 極大值所在緯度作為判定i t c z 位置的指標(biāo)。同 時(shí)，考慮到赤道輻合帶南北兩側(cè)風(fēng)的輻合主要是經(jīng)向風(fēng)分量的輻合，因此也可以 計(jì)算南北方向風(fēng)分量的散度，并取南北方向風(fēng)分量散度的極小值所在位置作為另 一項(xiàng)指標(biāo)來確定i t c z 的位置。兩者的優(yōu)劣可利用通過與最大云帶得到的i t c z 位置進(jìn)行比較。 圖3 2 是利用8 5 0 h p a 高度上的緯向風(fēng)來計(jì)算出候時(shí)間平均( 5 天為一候) 緯向風(fēng)的經(jīng)向切變極大值所在緯度確定的i t c z 位置。i t c z 的位置由每2 5 個(gè)經(jīng) 度上的緯向風(fēng)的經(jīng)向切變大值點(diǎn)連線定出，總云量是整個(gè)大氣層的云量的總合， 因?yàn)樵谛l(wèi)星云圖中i t c z 表現(xiàn)為一條環(huán)繞地球一圈的赤道云帶，云量的分稚比較 直觀的反應(yīng)i t c z 的位置，由圖中可看出由緯向風(fēng)經(jīng)向切變極大值定義的i t c z 位置和總云量分布( t o t a ic l o u dc o v e r ) 對(duì)應(yīng)得比較好。 圖3 2 候平均下，利用緯向風(fēng)的經(jīng)向切變極大值所在緯度確定的i t c z 位置 和相對(duì)應(yīng)的總云量分布比較( 以1 9 5 9 年第3 8 ( 上) 、3 9 ( 下) 候?yàn)槔? f i g u r e3 2 t h ea v e r a g e dl o c a t i o no f i t c zi np e n t a d3 8a n dp e n t a d3 9o f1 9 5 9 r e s p e c t i v e l y , d e r i v e db ym a x i m u mv a l u eo fm e r i d i o n a lw i n ds h e a r ( 1 e f t ) a n dt o t a l a m o u n to fc l o u dl o c a t i o n ( r i g h t ) 兩北太、r 洋白風(fēng)的氣候變化j 1 t c z 的研究 利用8 5 0 h p a 高度上的經(jīng)向風(fēng)v 計(jì)算出該區(qū)域格點(diǎn)場(chǎng)上的散度場(chǎng)，以經(jīng)向 風(fēng)經(jīng)向輻合極大值所在的緯度作為i t c z 位置的指數(shù)，也確定了i t c z 位置。在 候平均時(shí)間尺度下。仍以1 9 5 9 年第3 8 候?yàn)槔? 圖3 3 ) ，左圖是用散度指數(shù)得出 的i t c z 的位置，右圖是根據(jù)總云量確定的i t c z 位置。 圖3 3 候平均尺度兩種方法確定的i t c z 位置比較( 仍以1 9 5 9 年第3 8 候?yàn)?例) 。散度指數(shù)法( 左)