阻塞高壓對中國夏季天氣的影響

關(guān)于阻塞高壓對中國夏季天氣的影響第1頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六阻塞高壓可以影響大范圍地區(qū)的天氣和氣候，它的長時期持續(xù)可以給大范圍地區(qū)帶來干旱和連陰雨，造成氣候異常。在冬季阻塞形勢的破壞與寒潮的爆發(fā)是密切有關(guān)的。在亞洲地區(qū)，烏拉爾山和鄂霍茨克海地區(qū)常出現(xiàn)阻塞形勢，烏拉爾山阻塞高壓的崩潰經(jīng)常在東亞造成大范圍的寒潮，而鄂霍茨克海阻塞高壓的維持是我國梅雨發(fā)生的重要的大尺度環(huán)流條件。因而阻塞形勢的建立、維持和破壞對我國的天氣和氣候有十分重要的作用。我國氣象工作者很早就注意阻塞形勢的研究。第2頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六在美洲，阻塞高壓對北美的天氣影響也十分大。1977年美國寒冷的冬季就是由于東太平洋地區(qū)靜止高壓增幅的結(jié)果。1963年美國經(jīng)歷了最寒冷的冬季，出現(xiàn)了一系列寒潮的爆發(fā)，在東北部有強烈的暴風雪，而西部是持續(xù)性干旱，阿拉斯加異常溫暖。這些異常的冬季也是由于在東太平洋有持續(xù)和強烈增幅的長波脊造成的。實際上，這種形勢在以后一些年份也出現(xiàn)過。每當阻塞高壓在美國西岸形成時，來自太平洋的暖濕氣流流向北，在美國西部一些州引起干旱和極區(qū)的高溫，而反氣旋氣流又使極地冷空氣侵入到南方引起嚴重災(zāi)害。從動力學(xué)角度來看，當阻塞形勢盛行的時期，也就是大尺度氣團和熱量的經(jīng)向交換最為盛行的時期。在歐洲和東大西洋，阻塞對歐洲天氣和氣旋路徑的影響也是眾所周知的。第3頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六16.1阻塞高壓的形成圖16.1(a)～(d)分別是冬春夏秋四個季節(jié)持續(xù)距平出現(xiàn)的頻數(shù)。四季都有三個不同的最大值，它們是出現(xiàn)在同一地區(qū)。出現(xiàn)在格陵蘭的一個最大值有些例外，在夏秋期間表現(xiàn)出向東移動。大西洋和太平洋的最大值與Elliott和Smith，Rex的結(jié)構(gòu)相同，蘇聯(lián)烏拉爾地區(qū)附近的第三個最大值也是在夏天比較突出。如果我們用同一標準計算所有季的阻塞情況（取正距平100gpm或以上，持續(xù)7天或以上），則阻塞出現(xiàn)的頻數(shù)值是冬秋季高而春夏季低。第4頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.11963-1977年500hPa高度距平過程數(shù)。（a）冬季：阻塞過程定義為有200gpm或以上的距平值，并持續(xù)7天或以上；（b）春季：阻塞定義為150位勢米或以上，持續(xù)7天或以上；（c）夏季：阻塞定義為100位勢米或以上，持續(xù)7天或以上；（d）秋季：阻塞定義為150位勢米或以上，持續(xù)7天或以上，等值線間隔：2次第5頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六任何一種關(guān)于阻塞高壓的理論或動力學(xué)一般應(yīng)能解釋下面四個觀測事實：（1）高壓引起的急流分支；（2）高壓的持續(xù)性；（3）最常出現(xiàn)在某些特定的地區(qū)；（4）其活動與季節(jié)有密切的關(guān)系。總的來說，一般都把阻塞高壓的生成歸為地形和海陸溫差的作用。當然這兩個因子在不同的情況下其相對貢獻是不同的。例如根據(jù)Kikuchi的阻塞數(shù)值試驗，雖然地形和海陸溫差有助于在模式中產(chǎn)生阻塞高壓，但當這兩種作用不存在時，也可發(fā)現(xiàn)有阻塞高壓的存在。另一方面地形在決定高壓脊出現(xiàn)的優(yōu)勢經(jīng)度上是很重要的。根據(jù)紀立人阻塞高壓的數(shù)值試驗表明，地形對阻塞形勢的建立和維持都很重要，尤其是維持，地形在制約瞬變渦旋和定常波間的連續(xù)的同相相互作用上是最重要的，而海陸的影響主要控制發(fā)展的強度，加強地形作用等。因而，它的重要性限于阻塞高壓的建立而不是維持。從這個意義上看，海陸溫差的作用是第二位的。第6頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六關(guān)于阻塞高壓的發(fā)展和維持的理論總的說來可分為三類：一類是依靠運動尺度間的正壓相互作用使高壓系統(tǒng)增幅和維持。這包括多平衡態(tài)理論，共振理論等；第二類是強調(diào)熱力作用在產(chǎn)生阻塞高壓的大尺度振幅和持續(xù)中的重要性[36]。例如強調(diào)了洋面感熱輸送對阻塞加強的重要性，它是通過斜壓不穩(wěn)定使長波增幅發(fā)展。最近還有人指出熱帶地區(qū)的能源（如在赤道太平洋上大量的凝結(jié)加熱）能導(dǎo)致北半球中緯度Rossby駐波的形成。在厄爾尼諾年，熱帶的潛熱釋放大量增加，這時在中緯度觀測的波型與上述理論要求一致，這樣產(chǎn)生的波型能使落基山的作用增大，在此山脈上形成高壓脊。故熱帶能源分布至少在一定程度上與地形產(chǎn)生的行星波共振（在北太平洋和北美）。中太平洋冷海溫距平的發(fā)展也能使中緯度行星波增幅和穩(wěn)定。第三類是較小尺度波動或渦動（或次網(wǎng)格尺度運動）對阻塞高壓發(fā)展的作用。另外，近年來也用孤立波理論解釋局地阻塞形勢的發(fā)展。以下主要討論第一和第三類的理論解釋。第7頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第8頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第9頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第10頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.2地形對西風的擾動（見Reiter與Ding1980年在大氣科學(xué)上的論文）。對，氣壓擾動和經(jīng)向位移與地形高度同相（長波）；對，山區(qū)有向南運動和低壓。第11頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六單波頻散與阻塞高壓形成機制如圖16.3的分布。不難得到如下結(jié)論：（1）阻塞作用是高緯現(xiàn)象；（2）阻塞波強度隨緯度增加；（3）阻塞波速度隨緯度減??；（4）阻塞波生命期隨緯度增加。行星波所以能在高緯維持其結(jié)構(gòu)，是由于非線性作用平衡了線性頻散作用的結(jié)果。第12頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.3在三個不同緯度上初始單波的頻散。時間單位約為1天，水平軸上的空間單位約為1000km第13頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六Charney等的多平衡態(tài)理論Charney等用多平衡態(tài)理論來解釋阻塞高壓的生成。他們用正壓通道模式（包括地形和熱力作用所引起的擾動）研究了描述波擾動與緯向平均氣流之間相互調(diào)整的非線性系統(tǒng)，發(fā)現(xiàn)：即使對固定強迫，有時可得到一系列平衡態(tài)解，其中2個或2個以上可以是穩(wěn)定的。這些解具有緯向平均氣流與波振幅的不同組合。在地形強迫的情況下，可以強迫產(chǎn)生具有不同特征的兩個平衡態(tài)，一個是低指數(shù)氣流，有強的波動分量，比較弱的緯向分量，很接近于共振條件；另一個是高指數(shù)的氣流，有弱的波動，較強的緯向分量，離開線性共振條件很遠，阻塞現(xiàn)象是一種低指數(shù)的近共振特征的準穩(wěn)定平衡態(tài)，因而Charney等人的理論是包括了Tung和Lindzen共振波的存在。第14頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.4是地形強迫下第一模態(tài)的穩(wěn)定平衡態(tài)的流函數(shù)場。當（外強迫源的羅斯貝數(shù)）＝0.2時，第一模態(tài)有兩個穩(wěn)定平衡態(tài)，其中之一是次共振穩(wěn)定平衡態(tài)，代表低指數(shù)流型（圖16.4(b)）?？梢钥吹皆趦蓚€大洋上有阻塞高壓存在，位于大洋的東部和地形障礙物的西部，這種分布比實際分布比較一致。=0.2的另一個穩(wěn)定平衡態(tài)是超共振穩(wěn)定平衡態(tài)，代表高指數(shù)流型（圖16.4(a)）?？梢钥吹搅餍突旧鲜蔷曄虻?，沒有阻塞系統(tǒng)出現(xiàn)從以上分析可見在地形作用下或緯向非均勻加熱作用下，當這種外界強迫作用增加，使緯向氣流變得很弱，接近于共振特性，流型振幅增加，會出現(xiàn)大振幅的阻塞型，而這種流型具有穩(wěn)定的平衡態(tài)特性。因而阻塞形勢的出現(xiàn)和穩(wěn)定是與外界強迫作用的改變有關(guān)，也就是說視緯向氣流接近于共振特性還是遠離共振特性而定。第15頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.4地形強迫下的第一模態(tài)的穩(wěn)定平衡態(tài)的流函數(shù)。取k=10-2，L/a=1/4，n=2，h0/H=0.2，=0.2的條件；（a）＝0.154,(共振值＝0.052),高于共振（高指數(shù)）的平衡態(tài)；（b）＝0.0294,略低于共振（低指數(shù)）的平衡態(tài)；細線為無量綱地形高度，間隔為0.05單位；負值為海洋，用陰影表示。第16頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六渦旋輸送理論Mahlman研究了大氣環(huán)流模式中阻塞的演變并注意到渦旋在阻塞維持中的作用。在一月份，在歐洲的大西洋東岸，出現(xiàn)了相當持久的阻塞型氣流，這與觀測結(jié)果是一致的，即阻塞型氣流和大振幅反氣旋雖然可以出現(xiàn)于任何緯度，但它們只有當位于海洋上時才顯示出長期的持續(xù)性。模擬還揭示出，阻塞高壓的反氣旋區(qū)是一個非常低的位渦區(qū)。事實上，無論是靜力穩(wěn)定度和絕對渦度相對于同緯度的代表性質(zhì)都是很小的。雖然反氣旋性區(qū)位于40～50。N，但那里的位渦值是代表20～25。N觀測到的值。這表明，任何假設(shè)的關(guān)于阻塞高壓的維持機制必須能夠不斷補充這些低位渦值以抵消各種消耗它們的機制。反氣旋區(qū)在西邊是暖濕的，在東邊是較干的。這種暖空氣導(dǎo)致高壓的西傾。第17頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六在高壓的中、西部，在500hPa和以上有上升運動。在190hPa，對流層頂冷而高，這是由于弱上升運動的結(jié)果。這通過高壓的上升運動導(dǎo)致機械能量輸入平流層（通過氣壓相互作用），這個機制可能是前述阻塞高壓與平流層環(huán)流變化聯(lián)系的機制。由上面可以得到的最重要的一個結(jié)果是：阻塞高壓似乎是通過阻塞西部和南部形成的瞬時變化氣旋擾動的作用得到維持，這些氣旋在阻塞西側(cè)移向極地方向，并且常常在那里消亡。通過這種消散階段，移動性氣旋以東的低位渦空氣不可逆的在反氣旋西邊積累，由此導(dǎo)致阻塞形勢的維持和不斷加強。上述結(jié)果也說明了來自低緯暖濕低位渦空氣平流對維持阻塞的重要性。這與阻塞高壓從統(tǒng)計上主要生成在海洋東部的事實一致。第18頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第19頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六這在2月15日圖上很明顯。這時低P空氣帶已經(jīng)環(huán)繞整個阻塞反氣旋擴展到不列顛群島的北邊，而且加強的反氣旋環(huán)流把法國和西班牙上空的高P空氣向西北平流。上面P圖的變化肯定了天氣尺度渦動的作用，即移近的天氣系統(tǒng)攜帶了低位渦的熱帶空氣向北輸送并將其注入到阻塞反氣旋環(huán)流中；同時高P空氣向南延伸并在阻塞反氣旋的南面切斷，以后迅速消失。通常切斷的低P空氣團比高P的空氣團持續(xù)的時間更久。由于阻塞區(qū)P場有上述偶極分布，因而也是一個反向的P經(jīng)向梯度區(qū)。另外，由高通濾波后的渦動P通量散度分布顯示，阻塞反氣旋的低P區(qū)和渦動P通量散度區(qū)是一致的，并與從副熱帶向北攜帶低P空氣的間歇性入侵一致。第20頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第21頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第22頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.5300hPa上的平均氣流平流（）（10-10m?s-1）。其上迭加有300hPa場第23頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.6300hPa上的渦動強迫其余同圖16.5第24頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六第25頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六16.2東亞阻塞高壓對夏季天氣的影響

中國氣象工作者在業(yè)務(wù)工作中很早就注意到了中高緯度環(huán)流阻塞形勢對天氣氣候的重要影響。受資料和統(tǒng)計方法的限制，早期關(guān)于兩者之間關(guān)系的工作大多局限于個例的研究。50年代，湯懋蒼（1957）就細致的研究亞洲東部的阻塞形勢及其對天氣氣候的影響。陶詩言（1958）通過個例分析認為烏拉爾山與鄂霍次克海附近的阻塞高壓對中國梅雨可能有重要影響。葉篤正等人（1962）給出了烏拉爾山地區(qū)、太平洋北部阻塞形勢的天氣學(xué)模型，強調(diào)了烏拉爾山阻高的建立和崩潰對東亞寒潮的重要作用。烏拉爾阻塞高壓崩潰東移，一般會造成東亞大槽的一次重建過程。其東亞寒潮爆發(fā)的研究成果在隨后的數(shù)十年成為中國氣象業(yè)務(wù)工作的經(jīng)典之作。第26頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六70年代以后，隨著觀測手段和氣象資料、研究方法的不斷豐富和完善，關(guān)于阻塞高壓與中國天氣氣候之間關(guān)系的研究越來越廣泛和深入。研究表明，歐亞中高緯度不同地區(qū)出現(xiàn)阻塞形勢可以造成我國長江流域、東北、華北等不同區(qū)域持續(xù)性強降雨及暴雨天氣災(zāi)害。阻塞的建立、維持和崩潰對東亞地區(qū)季風、梅雨、寒潮、臺風等天氣系統(tǒng)起到極其重要的作用。陶詩言（1980）在《中國之暴雨》一書中，總結(jié)了烏拉爾山與鄂霍次克海附近的阻塞高壓對中國梅雨影響的途徑和機制，在10個降雨型中有6個都存在著阻高的重要作用。Wang（1992）對歐亞的夏季阻塞高壓進行了大量的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)120o～160oE范圍內(nèi)出現(xiàn)阻塞高壓（東亞阻塞高壓）的維持天數(shù)與梅雨量、梅雨天數(shù)有正相關(guān)關(guān)系。第27頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六亞洲中高緯從烏拉爾山到鄂霍次克海區(qū)域與東亞東部從低緯度到高緯地區(qū)出現(xiàn)“+-+”波列形勢時，夏季梅雨期降水相對偏多，特別是鄂霍次克海高壓穩(wěn)定時，往往造成東亞夏季梅雨期降水異常偏多；反之，當亞洲中高緯從烏拉爾山到鄂霍次克海區(qū)域及東亞東部從低緯度到高緯地區(qū)出現(xiàn)“-+-”波列時，梅雨期降水偏少。段廷揚等（1997）指出，大西洋和鄂霍次克海阻塞高壓的穩(wěn)定存在以及烏拉爾山低壓槽的頻繁活動與強印度季風年相聯(lián)系，而大西洋和鄂霍次克海低壓系統(tǒng)的頻繁活動以及歐洲阻塞高壓的穩(wěn)定存在與弱印度季風年相聯(lián)系。孫力、鄭秀雅等利用35年資料研究表明，大約77%的東北冷渦與東亞地區(qū)阻塞高壓的發(fā)展變化有關(guān)，而且這一類冷渦的持續(xù)時間也比一般冷渦的生命周期長2.1天。1998年鄂霍次克海阻塞高壓的出現(xiàn)和發(fā)展，是造成嫩江、松花江流域夏季降水異常偏多的主要原因。東西伯利亞（或鄂霍次克海）阻塞高壓及亞洲中高緯東高西低分布的穩(wěn)定維持，分別對華北平原的嚴重干旱和雨澇的形成起著重要的作用。第28頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六許多研究表明，1954、1991、1998、1999等年份長江流域發(fā)生特大洪澇災(zāi)害的主要環(huán)流異常和影響因子是在亞洲中高緯度出現(xiàn)了持續(xù)性阻塞形勢。張慶云、陶詩言等（2001）研究1998年夏嫩江、松花江流域持續(xù)性暴雨的環(huán)流條件及其演變特征，指出造成1998年夏嫩江、松花江流域持續(xù)性暴雨的環(huán)流條件是：東亞高緯地區(qū)的阻塞形勢和嫩江、松花江流域上空的低壓系統(tǒng)及大的水汽輻合中心。而統(tǒng)計研究表明，烏拉爾山附近（50o-80oE）的阻塞活動與夏季江淮流域的降水有很好的正相關(guān)，與華南、華北和東北區(qū)域的降水有很好的負相關(guān)；貝加爾湖附近（80o-120oE）的阻高與中國東部的降水關(guān)系則相反。但也有人認為，雖然有阻高年多為Ⅲ類雨型，但未必發(fā)生長江洪水。徐祥德等（1995）指出，臺風北側(cè)阻塞高壓結(jié)構(gòu)變化對近海臺風異常路徑（轉(zhuǎn)向、打轉(zhuǎn)等現(xiàn)象）的發(fā)生有顯著影響，臺風路徑“左折”現(xiàn)象與環(huán)境場阻高增強有關(guān)，若阻塞高壓明顯加強可能導(dǎo)致臺風路徑出現(xiàn)“打轉(zhuǎn)”現(xiàn)象；若阻高系統(tǒng)削弱或破壞，可引起臺風路徑發(fā)生“右折”現(xiàn)象或“吸附”效應(yīng)。第29頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六SynopticModelofFlood-ProducingHeavyRainfall

intheHuaiheRiverValleyinJun.27-Jul.112003WestPacific

Subtropical

High

(SH)SHMonsoonsurgeRainfallinHRVColdairactivityMeso--scaletroughShaded：vSolidline：TLongitudesHRVlies.

LatitudesHRVlies.Shaded：LLJ123112332timetimelongitudetimelatitudelatitudelongitudetimeFromzhang第30頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六夏季歐亞阻塞高壓的統(tǒng)計特征引自張培忠等歐亞大陸阻塞高壓活動有明顯的季節(jié)變化。冬季，多發(fā)生在北太平洋和北大西洋地區(qū)；夏季，主要集中在烏拉爾山河鄂霍茨克海地區(qū)（圖16.7）。圖16.7第31頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.81970~2001年歐亞大陸中高緯度夏季高壓活動過程次數(shù)隨過程維持時間長度的變化曲線（橫坐標為阻高的維持時間，縱坐標為對應(yīng)的阻高活動次數(shù)及累計天數(shù)）第32頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六a.空間分布圖16.91970~2001年32個夏季歐亞中高緯地區(qū)阻塞高壓中心頻次累計分布圖16.101970~2001年夏季歐亞種高緯度（20°~160°E，45°~75°N）高壓中心累計頻次的緯向和經(jīng)向分布緯向分布經(jīng)向分布第33頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六b.季內(nèi)變化圖16.111970~2001年6、7、8月歐亞中高緯地區(qū)阻塞高壓中心頻次累計分布(陰影區(qū)為阻高中心頻次≥4次的地區(qū))6月7月8月第34頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六歐洲區(qū)烏山地區(qū)貝湖西區(qū)貝湖東區(qū)鄂海地區(qū)圖16.12a1970~2001年夏季歐亞大陸阻塞高壓中心頻次逐旬變化圖圖16.12b1970~2001年32個夏季歐亞大陸各活躍區(qū)阻塞高壓中心頻次逐旬變化圖第35頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.131970-2001年夏季整個歐亞中高緯度地區(qū)阻塞高壓活動次數(shù)及累計天數(shù)年際變化曲線功率譜圖2313.782.910.2（年）c.年際變化第36頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.14同上圖但為貝加爾東部地區(qū)功率譜圖2313.75.82.910.2（年）第37頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.15e.貝加爾湖西部地區(qū)；f.烏拉爾山地區(qū)；g.鄂霍茨克還地區(qū)；h.歐洲地區(qū)在過去32個夏季阻塞高壓頻次的年際變化(e)(f)(g)(h)第38頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六1970~2001年歐亞中高緯地區(qū)夏季偶極子阻高累計活動次數(shù)及天數(shù)的分區(qū)統(tǒng)計圖（淺色代表次數(shù)，深色代表天數(shù)）區(qū)域歐洲區(qū)烏山區(qū)貝湖西貝湖東鄂海區(qū)移動性總計次數(shù)578962986026392比例（各區(qū)/總計）0.1450.2270.1580.2500.1530.066活躍區(qū)次數(shù)456241824126297比例(活躍區(qū)/總區(qū)域)0.7890.6970.6610．8370．67210.758移動型次數(shù)61424026比例0.2310.5380.0770.1540平均移距（經(jīng)度）33.330.742.533.8平均維持天數(shù)9.812.614.511.5平均移速（經(jīng)度/天）3.42.42.92.9表16.11970-2001年32個夏季亞歐中高緯度阻塞高壓活動次數(shù)情況統(tǒng)計表圖16.161970-2001年夏季歐亞中高緯度地區(qū)各區(qū)域偶極子型阻塞高壓活動次數(shù)及累計天數(shù)年際變化第39頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六中國夏季強降雨的時空分布特征及其與阻塞高壓的關(guān)系縱觀歷史上各次大洪水事件，可以發(fā)現(xiàn)，單次的暴雨、大暴雨并不可怕，而在特定時期的連續(xù)性強降雨才是洪澇災(zāi)害的罪魁禍首，每次江河湖泊被迫分洪都是由于出現(xiàn)了連續(xù)性強降雨造成的。例如，1998年6月中旬長江流域進入梅雨期，6月12～27日在長江中下游地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)大范圍的強降雨，江河湖庫相繼超過警戒水位，7月4～6日，14～16日，7月20～31日在長江流域各區(qū)又連續(xù)出現(xiàn)暴雨大暴雨，最終造成百年一遇的特大洪澇。再如2003年淮河大洪水，該年6月21日江淮地區(qū)進入梅雨期，然后6月21～22日，6月26～27日，6月30～7月6日，7月8～7月14日，7月16～7月17日，7月19日～7月21日，淮河流域連續(xù)出現(xiàn)強降雨，導(dǎo)致了淮河流域繼1954年后再次出現(xiàn)特大洪澇，其規(guī)模超過1991年。這些過程都與中高緯度的阻塞高壓形勢密不可分。第40頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六表16.2第41頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六中國的強降雨天氣事件存在著明顯的時空變化，年際、年代際特征明顯。連續(xù)性強降雨表現(xiàn)與強降雨天氣相同的特征，往往在強降雨偏多的時期連續(xù)性強降雨的頻次也明顯增加，強降雨、連續(xù)性強降雨發(fā)生頻次高的年份通常會出現(xiàn)特大洪澇災(zāi)害。中國連續(xù)3天以上的降雨事件于華南地區(qū)出現(xiàn)的頻次最高，江南也是高發(fā)地區(qū)。四川南部、重慶以及廣西、貴州交界的地區(qū)連續(xù)性強降雨較多。北方地區(qū)，除遼寧南部和新疆東部地區(qū)的頻次相對較高一些，其它地區(qū)由連續(xù)性強降雨造成的降水量一般年平均都不足10毫米。中國連續(xù)性強降雨天氣季內(nèi)變化特征也非常明顯。6～8月，連續(xù)性大雨自南向北，自東向西依次推進，而華南地區(qū)變化不大。年代尺度上看，70年代頻次較高，80年代有所減少，進入90年代后，明顯增加。但各區(qū)情況不盡相同.

第42頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.171970~2001年32個夏季連續(xù)3天和5天以上日降水量≥25mm降雨的累計大雨日和平均雨量分布空間分布第43頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.181970~2001年32個夏季平均全國及各區(qū)夏季6-8月日雨量≥25mm的站點數(shù)逐日變化曲線（a）全國及長江流域（b）長江中下游和長江上游地區(qū)（c）三北地區(qū)第44頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.19a全國范圍強降雨天氣（日站數(shù)）年際變化曲線年際變化圖16.19b全國及長江流域、華南地區(qū)日雨量≥25毫米連續(xù)5天以上降水的日站數(shù)年際變化（實線為全國范圍，虛線為長江流域，點實線為華南地區(qū)，點虛線為趨勢線）大雨暴雨第45頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.19c全國各區(qū)域強降雨天氣（日站數(shù)）年際變化曲線長江中下游華南地區(qū)東北地區(qū)華北地區(qū)大雨暴雨第46頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六相關(guān)分布圖16.20長江中下游地區(qū)出現(xiàn)Ⅰ類天氣異常的環(huán)流背景場環(huán)流背景偏多年偏少年第47頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.21長江中下游地區(qū)出現(xiàn)Ⅲ類天氣天氣異常的環(huán)流背景場相關(guān)分布偏多年偏少年第48頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六相關(guān)分布圖16.22華南地區(qū)出現(xiàn)Ⅰ類天氣異常的環(huán)流背景場偏多年偏少年第49頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.23華南地區(qū)出現(xiàn)Ⅲ類天氣天氣異常的環(huán)流背景場相關(guān)分布偏多年偏少年第50頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六表16.3第51頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.24第52頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.25第53頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六2003年夏季亞洲中高緯度阻高對淮河流域暴雨的作用機制阻塞高壓是發(fā)生中高緯度地區(qū)的大尺度環(huán)流系統(tǒng)，其本身不能對中緯度地區(qū)的降水發(fā)生作用。但通過改變中高緯度的環(huán)流場結(jié)構(gòu)以及改變大氣內(nèi)部的能量、動量傳輸和轉(zhuǎn)換，使得中高緯度系統(tǒng)與中緯度系統(tǒng)發(fā)生顯著的相互作用，從而造成較大范圍連續(xù)性降水。第54頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六a.降雨概況圖16.26a2003年淮河梅汛期降雨量距平百分率分布圖16.26b2003年6～7月淮河流域降雨總量逐日變化第55頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六

圖16.272003年6-7月亞歐中高緯地區(qū)環(huán)流形勢演變的三個階段（a：6月1~16日；b：6月17日~7月7日；c：7月8日~31日）第56頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.28a2003年6-7月東亞地區(qū)（100oE-130oE）500hPa西風急流時間—緯度演變（陰影區(qū)為J>=12m/s，實線表示西風，虛線表示東風）圖16.28b2003年6～7月東亞地區(qū)850hPa冷暖氣流時間—經(jīng)向演變（等值線為θse，單位：K；矢量為經(jīng)向風，單位：m/s）第57頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六圖16.292003年6-7月東亞地區(qū)（110oE-130oE）平均西風擾動動量

第58頁，共64頁，2022年，5月20日，14點55分，星期六動能方程中平均動能的變化為:

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