南海低層徑向風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異常活動對廣東降水影響的機理進行了初步討論。結果表明：南海低層徑向風異常與副熱帶高壓的異常活動關系密切。當副高活動異常偏強偏西（偏弱偏東）時，有（不）利于南海低層徑向氣流的增強;副高的異常活動也使來自印度洋的偏東顯著氣流的轉向位置發生變化，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生影響。

關鍵詞：南海低層徑向風;副熱帶高壓;廣東降水

中圖分類號：P426.6

文獻標識碼：A

1資料與方法

1.1資料

ERA-Interim全球再分析2.5°×2.5°風場、位勢高度場和垂直速度場資料，數據時間跨度為1979-2018年。降水實況資料為1979-2018年廣東省86個業務臺站。

1.2方法

通過對位勢高度、環境風和垂直速度等要素的合成分析，初步探究南海低層風演變對降水影響的可能機制。

2對廣東降水調控的可能機制

2.1選取代表年

如圖1，為1979-2018年南海6月徑向風指數RWS的變化序列。可見，徑向風指數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月低層徑向風異常偏強代表年;取RWS最小的2004年、1990年、2009年為南海6月低層徑向風異常偏弱代表年。后文將通過對偏強/偏弱代表年的合成分析、對比分析探索低層徑向風異常對廣東降水調控的可能機制。

2.2徑向風異常對降水背景場的調控機制

從強弱代表年500hPa合成高度場（圖2）來看，廣東以北的25°-30°N區域在偏強與偏弱年均未受槽脊系統影響，雖在35°N以北存在形勢差異，但該區域系統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年。可見，影響南海徑向風異常的重要因子是副熱帶高壓。當副高活動異常偏強偏西時，南海受副高外圍氣流控制，有利于徑向氣流的增強。

從強弱代表年850hPa合成風場（圖3）來看，主要影響系統的差異也集中體現在25°N以南、105°E以東區域。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影響范圍也出現相應變化。其中異常偏強年，該反氣旋系統可影響至呂宋島至我國臺灣省一線;異常偏弱年，該反氣旋系統較偏強年東退約10個經度。這使來自印度洋的偏東顯著氣流的轉向位置發生了明顯變化，進而影響同一時期我國廣東的水汽和能量輸送。異常偏強年（圖3a），顯著偏東氣流的轉向主要發生在南海上空，從而使得廣東上空西南風異常偏強;異常偏弱年（圖3b）顯著偏東氣流的轉向異常偏東，位于呂宋島以東，這使得轉向后的氣流無法通過廣東上空，從而不利于強水汽和強能量向廣東上空輸送。

從強弱代表年850hPa垂直速度差值場（圖4）可見，廣東全省均處于負值區，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年與偏弱年有明顯差異。其中，南海6月低層徑向風異常偏強年垂直上升速度表現出異常偏強的特征，且粵西地區這種差異表現更強，更有利于降水的產生。

綜上所述，南海低層徑向風異常與副熱帶高壓的異常活動關系密切。一方面，當副高活動異常偏強偏西（偏弱偏東）時，有（不）利于南海低層徑向氣流的增強;另一方面，副高的異常活動也使來自印度洋的偏東顯著氣流的轉向位置發生變化，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生影響。

3結論與討論

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

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

南海6月低層徑向風異常偏強年，廣東850hPa垂直上升速度異常偏強，更有利于降水產生。

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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：中短期天氣預報預測。