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[理论研究] 浅谈南半球环流对东亚气候的影响

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发表于 2012-10-17 19:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
无意中开尔文版的一幅红外云图,勾起了这个帖子的思路,时隔多年再次写文,无奈已才思枯竭,不知所云,不当之处还请各位补充和完善。

首先,先来看一下开尔文版的这幅图:

红外云图.jpg

从图中可以看出,南半球经向很活跃,而前几天阿拉斯加阻塞崩溃引发长波振荡,乌脊建立东移,极地冷涡南下远东地区,造就了东亚一次强冷空气过程和冬季环流雏形。它们之间是否存在巧合呢?

我们再来看两幅图,也是一个巨大气旋带动了全球天气的变化,如下图所示:

伊朗气旋1.jpg

伊朗气旋2.jpg

从图中我们可以得到如下信息:

伊朗气旋东移,激发索马里急流,催动印度季风,南海位温达标,南海夏季风即将爆发。

这一系列的相关性,显示了全球大气环流互相影响和互相制约。而且,这两幅图有一个共同的特性,就是都发生在季节交换的时候。

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 楼主| 发表于 2012-10-17 19:57 | 显示全部楼层
另外我们再来看一个例子:

今年9月全球气温突破122年记录,但对于中国来说今年9月却是基本呈现气温负距平,见下图:

9月气温距平.gif

9月气温世界距平.jpg

同样情况并非个案,例如2010年3月全球气温创新高的同时,中国也是偏低。那么这是什么原因造成的呢?

这边先来稍微分析一下,对于我国天气来说,取决气温距平高低最直接的因素就是冷空气。简单说,冷空气道路打开了,中国就冷了,反之阻塞就不冷。而取决于冷空气道路是否打开的关键因素就是北极涛动AO。

全球整体偏暖时,太平洋低纬度海温大致是偏高的,而低纬度最强大的大气环流是沃克环流,显然这和AO存在着某种特定的遥相关,而沃克环流和越赤道气流、南极极锋、南极涛动AAO也不无关系。因此就引出了南半球环流对东亚气候到底存在着多大的影响的“终极问题”。

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 楼主| 发表于 2012-10-17 20:00 | 显示全部楼层
首先,东亚是世界上最典型的季风区,而亚洲季风系统主要包括东亚季风和印度季风,这两者其实是有密切关系的(伊朗气旋图是一个很好的例子)。具体关系如下:

东亚季风系统(主要指夏季风)主要包括西南季风气流(印度)、越赤道气流、南海和西太季风槽、西太副高和赤道东风、梅雨锋及中纬度冷涡和反气旋(记得是澳洲的);

印度季风系统包括低空南半球的马林高压,索马里急流,印度北部的季风槽(即BOB)、南亚高压;


可见,南亚夏季风及部分东亚夏季风的源头正是南半球热带印度洋的越赤道气流(马林高压和索马里急流),因此两者是相辅相成的。

所以东亚季风和越赤道气流存在明显相关性(第一步结论)

另外,从以前分析过的大气环流来看,东亚经向环流明显期间,南半球AAO呈现负值,也盛行经向环流,气温变化巨大,有时两者虽然不太同步,但也就先后进行;而南半球AAO正值时,西风漂流加强,北半球实行纬向环流,冷空气势力减弱。

这个其实很好理解,因为其正好体现了全球大气环流的统一性和混沌性。经向强烈,南北热交换,冷源释放,南北气压差降低,涛动呈现负值;纬向风加强,南北热交换减弱,冷源热源都累积,南北气压差加强,涛动呈现正值,等待下一次释放。


下图是冬季南极涛动AAO异常年的500hPa纬向风强弱场分布,数据单位是m/s.

冬季AAO异常年500hPA纬向风.jpg

因此,从大尺度的遥相关角度来说,有2个遥相关:其一,南北半球经向;其二,低纬度遥相关(越赤道气流)。而这些遥相关的本质正是气压差,也就是俗称的“气压跷跷板”,而僵尸涛动正是这方面的其中一个体现点。

因为是浅谈,加上实在时间有限,大致就说这么多,大家可以继续补充和完善。

相关帖子:(阡陌):伊朗巨型气旋,引爆南北半球经向环流
僵尸涛动:涛动的发现方法
发表于 2012-10-17 21:02 | 显示全部楼层
全球整体偏暖时,太平洋低纬度海温大致是偏高的,而低纬度最强大的大气环流是沃克环流,显然这和AO存在着某种特定的遥相关,而沃克环流和越赤道气流、南极极锋、南极涛动AAO也不无关系。因此就引出了南半球环流对东亚气候到底存在着多大的影响的“终极问题”。
tom.hp 发表于 2012-10-17 19:57

按现行AO指数定义,不仅算不出海温与AO有何相关性,我们还会面临下图这个尴尬的问题——很明显,人家的指数在为人家气候预测服务。

但是,就算这样,仔细看图,也摆脱不了僵尸涛动的映射。
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发表于 2012-10-17 21:56 | 显示全部楼层
南半球和北半球气候的相关性,不管是从长期气候表现,还是短期的表现都是很明显的,尤其是澳大利亚地区的气候值,和东亚地区的对比。在东亚偏冷的时候,澳大利亚大部分地区必定偏暖。可以查找相关的距平。
  另外南半球对北半球气候的影响,只能做为现象来研究,不能做为东亚气候预测手段,这个尺度太大,误差也会相对增大。


                               
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发表于 2012-10-18 01:50 | 显示全部楼层
5# endone
有道理,暂时摸不出通过检验的格点,另外,请见:http://www.21cma.net/thread-9892-1-1.html
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