阻塞高壓對(duì)中國夏季天氣的影響

關(guān)于阻塞高壓對(duì)中國夏季天氣的影響阻塞高壓可以影響大范圍地區(qū)的天氣和氣候，它的長時(shí)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(shì)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(shì)，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(shì)的建立、維持和破壞對(duì)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(shì)的研究。第2頁,共64頁，2024年2月25日，星期天在美洲，阻塞高壓對(duì)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(qiáng)烈的暴風(fēng)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(qiáng)烈增幅的長波脊造成的。實(shí)際上，這種形勢(shì)在以后一些年份也出現(xiàn)過。每當(dāng)阻塞高壓在美國西岸形成時(shí)，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(yán)重災(zāi)害。從動(dòng)力學(xué)角度來看，當(dāng)阻塞形勢(shì)盛行的時(shí)期，也就是大尺度氣團(tuán)和熱量的經(jīng)向交換最為盛行的時(shí)期。在歐洲和東大西洋，阻塞對(duì)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，2024年2月25日，星期天16.1阻塞高壓的形成圖16.1(a)～(d)分別是冬春夏秋四個(gè)季節(jié)持續(xù)距平出現(xiàn)的頻數(shù)。四季都有三個(gè)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(gè)最大值有些例外，在夏秋期間表現(xiàn)出向東移動(dòng)。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(gè)最大值也是在夏天比較突出。如果我們用同一標(biāo)準(zhǔn)計(jì)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，2024年2月25日，星期天圖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(shì)米或以上，持續(xù)7天或以上；（c）夏季：阻塞定義為100位勢(shì)米或以上，持續(xù)7天或以上；（d）秋季：阻塞定義為150位勢(shì)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，2024年2月25日，星期天任何一種關(guān)于阻塞高壓的理論或動(dòng)力學(xué)一般應(yīng)能解釋下面四個(gè)觀測(cè)事實(shí)：（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(dòng)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(dāng)然這兩個(gè)因子在不同的情況下其相對(duì)貢獻(xiàn)是不同的。例如根據(jù)Kikuchi的阻塞數(shù)值試驗(yàn)，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(dāng)這兩種作用不存在時(shí)，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(shì)經(jīng)度上是很重要的。根據(jù)紀(jì)立人阻塞高壓的數(shù)值試驗(yàn)表明，地形對(duì)阻塞形勢(shì)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(qiáng)度，加強(qiáng)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(gè)意義上看，海陸溫差的作用是第二位的。第6頁,共64頁，2024年2月25日，星期天關(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(yùn)動(dòng)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(qiáng)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(qiáng)調(diào)了洋面感熱輸送對(duì)阻塞加強(qiáng)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(shí)在中緯度觀測(cè)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(dòng)或渦動(dòng)（或次網(wǎng)格尺度運(yùn)動(dòng)）對(duì)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(shì)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，2024年2月25日，星期天第8頁,共64頁，2024年2月25日，星期天第9頁,共64頁，2024年2月25日，星期天第10頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.2地形對(duì)西風(fēng)的擾動(dòng)（見Reiter與Ding1980年在大氣科學(xué)上的論文）。對(duì)，氣壓擾動(dòng)和經(jīng)向位移與地形高度同相（長波）；對(duì)，山區(qū)有向南運(yùn)動(dòng)和低壓。第11頁,共64頁，2024年2月25日，星期天單波頻散與阻塞高壓形成機(jī)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(qiáng)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，2024年2月25日，星期天圖16.3在三個(gè)不同緯度上初始單波的頻散。時(shí)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，2024年2月25日，星期天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(dòng)）研究了描述波擾動(dòng)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(duì)固定強(qiáng)迫，有時(shí)可得到一系列平衡態(tài)解，其中2個(gè)或2個(gè)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(qiáng)迫的情況下，可以強(qiáng)迫產(chǎn)生具有不同特征的兩個(gè)平衡態(tài)，一個(gè)是低指數(shù)氣流，有強(qiáng)的波動(dòng)分量，比較弱的緯向分量，很接近于共振條件；另一個(gè)是高指數(shù)的氣流，有弱的波動(dòng)，較強(qiáng)的緯向分量，離開線性共振條件很遠(yuǎn)，阻塞現(xiàn)象是一種低指數(shù)的近共振特征的準(zhǔn)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，2024年2月25日，星期天圖16.4是地形強(qiáng)迫下第一模態(tài)的穩(wěn)定平衡態(tài)的流函數(shù)場(chǎng)。當(dāng)（外強(qiáng)迫源的羅斯貝數(shù)）＝0.2時(shí)，第一模態(tài)有兩個(gè)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€(gè)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(shí)際分布比較一致。=0.2的另一個(gè)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(dāng)這種外界強(qiáng)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(huì)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(shì)的出現(xiàn)和穩(wěn)定是與外界強(qiáng)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(yuǎn)離共振特性而定。第15頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.4地形強(qiáng)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(xì)線為無量綱地形高度，間隔為0.05單位；負(fù)值為海洋，用陰影表示。第16頁,共64頁，2024年2月25日，星期天渦旋輸送理論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(dāng)持久的阻塞型氣流，這與觀測(cè)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(dāng)位于海洋上時(shí)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(gè)非常低的位渦區(qū)。事實(shí)上，無論是靜力穩(wěn)定度和絕對(duì)渦度相對(duì)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(cè)到的值。這表明，任何假設(shè)的關(guān)于阻塞高壓的維持機(jī)制必須能夠不斷補(bǔ)充這些低位渦值以抵消各種消耗它們的機(jī)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，2024年2月25日，星期天在高壓的中、西部，在500hPa和以上有上升運(yùn)動(dòng)。在190hPa，對(duì)流層頂冷而高，這是由于弱上升運(yùn)動(dòng)的結(jié)果。這通過高壓的上升運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致機(jī)械能量輸入平流層（通過氣壓相互作用），這個(gè)機(jī)制可能是前述阻塞高壓與平流層環(huán)流變化聯(lián)系的機(jī)制。由上面可以得到的最重要的一個(gè)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(shí)變化氣旋擾動(dòng)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(dòng)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(shì)的維持和不斷加強(qiáng)。上述結(jié)果也說明了來自低緯暖濕低位渦空氣平流對(duì)維持阻塞的重要性。這與阻塞高壓從統(tǒng)計(jì)上主要生成在海洋東部的事實(shí)一致。第18頁,共64頁，2024年2月25日，星期天第19頁,共64頁，2024年2月25日，星期天這在2月15日?qǐng)D上很明顯。這時(shí)低P空氣帶已經(jīng)環(huán)繞整個(gè)阻塞反氣旋擴(kuò)展到不列顛群島的北邊，而且加強(qiáng)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(dòng)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(shí)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(tuán)比高P的空氣團(tuán)持續(xù)的時(shí)間更久。由于阻塞區(qū)P場(chǎng)有上述偶極分布，因而也是一個(gè)反向的P經(jīng)向梯度區(qū)。另外，由高通濾波后的渦動(dòng)P通量散度分布顯示，阻塞反氣旋的低P區(qū)和渦動(dòng)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，2024年2月25日，星期天第21頁,共64頁，2024年2月25日，星期天第22頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.5300hPa上的平均氣流平流（）（10-10m?s-1）。其上迭加有300hPa場(chǎng)第23頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.6300hPa上的渦動(dòng)強(qiáng)迫其余同圖16.5第24頁,共64頁，2024年2月25日，星期天第25頁,共64頁，2024年2月25日，星期天16.2東亞阻塞高壓對(duì)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(shì)對(duì)天氣氣候的重要影響。受資料和統(tǒng)計(jì)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(gè)例的研究。50年代，湯懋蒼（1957）就細(xì)致的研究亞洲東部的阻塞形勢(shì)及其對(duì)天氣氣候的影響。陶詩言（1958）通過個(gè)例分析認(rèn)為烏拉爾山與鄂霍次克海附近的阻塞高壓對(duì)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(shì)的天氣學(xué)模型，強(qiáng)調(diào)了烏拉爾山阻高的建立和崩潰對(duì)東亞寒潮的重要作用。烏拉爾阻塞高壓崩潰東移，一般會(huì)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，2024年2月25日，星期天70年代以后，隨著觀測(cè)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(shì)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(qiáng)降雨及暴雨天氣災(zāi)害。阻塞的建立、維持和崩潰對(duì)東亞地區(qū)季風(fēng)、梅雨、寒潮、臺(tái)風(fēng)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(duì)中國梅雨影響的途徑和機(jī)制，在10個(gè)降雨型中有6個(gè)都存在著阻高的重要作用。Wang（1992）對(duì)歐亞的夏季阻塞高壓進(jìn)行了大量的統(tǒng)計(jì)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，2024年2月25日，星期天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(shì)時(shí)，夏季梅雨期降水相對(duì)偏多，特別是鄂霍次克海高壓穩(wěn)定時(shí)，往往造成東亞夏季梅雨期降水異常偏多；反之，當(dāng)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(shí)，梅雨期降水偏少。段廷揚(yáng)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(dòng)與強(qiáng)印度季風(fēng)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(dòng)以及歐洲阻塞高壓的穩(wěn)定存在與弱印度季風(fēng)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(shí)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(duì)華北平原的嚴(yán)重干旱和雨澇的形成起著重要的作用。第28頁,共64頁，2024年2月25日，星期天許多研究表明，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(shì)。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(shì)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(jì)研究表明，烏拉爾山附近（50o-80oE）的阻塞活動(dòng)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(fù)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(rèn)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(tái)風(fēng)北側(cè)阻塞高壓結(jié)構(gòu)變化對(duì)近海臺(tái)風(fēng)異常路徑（轉(zhuǎn)向、打轉(zhuǎn)等現(xiàn)象）的發(fā)生有顯著影響，臺(tái)風(fēng)路徑“左折”現(xiàn)象與環(huán)境場(chǎng)阻高增強(qiáng)有關(guān)，若阻塞高壓明顯加強(qiáng)可能導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)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(tái)風(fēng)路徑發(fā)生“右折”現(xiàn)象或“吸附”效應(yīng)。第29頁,共64頁，2024年2月25日，星期天SynopticModelofFlood-ProducingHeavyRainfall

intheHuaiheRiverValleyinJun.27-Jul.112003WestPacific

Subtropical

High

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

LatitudesHRVlies.Shaded：LLJ123112332timetimelongitudetimelatitudelatitudelongitudetimeFromzhang第30頁,共64頁，2024年2月25日，星期天夏季歐亞阻塞高壓的統(tǒng)計(jì)特征引自張培忠等歐亞大陸阻塞高壓活動(dòng)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，2024年2月25日，星期天圖16.81970~2001年歐亞大陸中高緯度夏季高壓活動(dòng)過程次數(shù)隨過程維持時(shí)間長度的變化曲線（橫坐標(biāo)為阻高的維持時(shí)間，縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)的阻高活動(dòng)次數(shù)及累計(jì)天數(shù)）第32頁,共64頁，2024年2月25日，星期天a.空間分布圖16.91970~2001年32個(gè)夏季歐亞中高緯地區(qū)阻塞高壓中心頻次累計(jì)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(jì)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，2024年2月25日，星期天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(jì)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，2024年2月25日，星期天歐洲區(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(gè)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，2024年2月25日，星期天圖16.131970-2001年夏季整個(gè)歐亞中高緯度地區(qū)阻塞高壓活動(dòng)次數(shù)及累計(jì)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，2024年2月25日，星期天圖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，2024年2月25日，星期天圖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(gè)夏季阻塞高壓頻次的年際變化(e)(f)(g)(h)第38頁,共64頁，2024年2月25日，星期天1970~2001年歐亞中高緯地區(qū)夏季偶極子阻高累計(jì)活動(dòng)次數(shù)及天數(shù)的分區(qū)統(tǒng)計(jì)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(dòng)性總計(jì)次數(shù)578962986026392比例（各區(qū)/總計(jì)）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(dòng)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(gè)夏季亞歐中高緯度阻塞高壓活動(dòng)次數(shù)情況統(tǒng)計(jì)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(dòng)次數(shù)及累計(jì)天數(shù)年際變化第39頁,共64頁，2024年2月25日，星期天中國夏季強(qiáng)降雨的時(shí)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(shí)期的連續(xù)性強(qiáng)降雨才是洪澇災(zāi)害的罪魁禍?zhǔn)?，每次江河湖泊被迫分洪都是由于出現(xiàn)了連續(xù)性強(qiáng)降雨造成的。例如，1998年6月中旬長江流域進(jìn)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(qiáng)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(jìn)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(qiáng)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(shì)密不可分。第40頁,共64頁，2024年2月25日，星期天表16.2第41頁,共64頁，2024年2月25日，星期天中國的強(qiáng)降雨天氣事件存在著明顯的時(shí)空變化，年際、年代際特征明顯。連續(xù)性強(qiáng)降雨表現(xiàn)與強(qiáng)降雨天氣相同的特征，往往在強(qiáng)降雨偏多的時(shí)期連續(xù)性強(qiáng)降雨的頻次也明顯增加，強(qiáng)降雨、連續(xù)性強(qiáng)降雨發(fā)生頻次高的年份通常會(huì)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(qiáng)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(duì)較高一些，其它地區(qū)由連續(xù)性強(qiáng)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(qiáng)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(jìn)，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(jìn)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，2024年2月25日，星期天圖16.171970~2001年32個(gè)夏季連續(xù)3天和5天以上日降水量≥25mm降雨的累計(jì)大雨日和平均雨量分布空間分布第43頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.181970~2001年32個(gè)夏季平均全國及各區(qū)夏季6-8月日雨量≥25mm的站點(diǎn)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，2024年2月25日，星期天圖16.19a全國范圍強(qiáng)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(shí)線為全國范圍，虛線為長江流域，點(diǎn)實(shí)線為華南地區(qū)，點(diǎn)虛線為趨勢(shì)線）大雨暴雨第45頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.19c全國各區(qū)域強(qiáng)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，2024年2月25日，星期天相關(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(chǎng)環(huán)流背景偏多年偏少年第47頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖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(chǎng)相關(guān)分布偏多年偏少年第48頁,共64頁，2024年2月25日，星期天相關(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(chǎng)偏多年偏少年第49頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖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(chǎng)相關(guān)分布偏多年偏少年第50頁,共64頁，2024年2月25日，星期天表16.3第51頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.24第52頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.25第53頁,共64頁，2024年2月25日，星期天2003年夏季亞洲中高緯度阻高對(duì)淮河流域暴雨的作用機(jī)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(duì)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(chǎng)結(jié)構(gòu)以及改變大氣內(nèi)部的能量、動(dòng)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，2024年2月25日，星期天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，2024年2月25日，星期天

圖16.272003年6-7月亞歐中高緯地區(qū)環(huán)流形勢(shì)演變的三個(gè)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，2024年2月25日，星期天圖16.28a2003年6-7月東亞地區(qū)（100oE-130oE）500hPa西風(fēng)急流時(shí)間—緯度演變（陰影區(qū)為J>=12m/s，實(shí)線表示西風(fēng)，虛線表示東風(fēng)）圖16.28b2003年6～7月東亞地區(qū)850hPa冷暖氣流時(shí)間—經(jīng)向演變（等值線為θse，單位：K；矢量為經(jīng)向風(fēng)，單位：m/s）第57頁,共64頁，2024年2月25日，星期天圖16.292003年6-7月東亞地區(qū)（110oE-130oE）平均西風(fēng)擾動(dòng)動(dòng)量

第58頁,共64頁，2024年2月25日，星期天動(dòng)能方程中平均動(dòng)能的變化為:

右邊4項(xiàng)