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东亚高空急流多尺度变化特征及其气候效应 版权信息
- ISBN：9787030748997
- 条形码：9787030748997 ; 978-7-03-074899-7
- 装帧：一般胶版纸
- 册数：暂无
- 重量：暂无
- 所属分类：>
东亚高空急流多尺度变化特征及其气候效应 本书特色
本书可供大气科学研究工作者、高等院校师生和气象业务工作者参考使用
东亚高空急流多尺度变化特征及其气候效应 内容简介
东亚高空急流是东亚大气环流系统的一个重要组成部分，对东亚地区的天气和气候具有重要影响。本书在全面回顾有关东亚高空急流研究的基础上，围绕东亚高空急流的季节、年际及年代际等多尺度变化特征及其气候效应，利用观测和再分析资料揭示东亚副热带急流在初夏季节东西方向的突变特征、副热带急流和极锋急流位置和强度的协同变化等新的现象及其与中高纬低频遥相关型和我国气候异常的联系，阐明东亚高空急流多尺度变化的热力学和动力学机制。本书是作者及其团队近二十年来在东亚高空急流研究方面积累的**研究成果，增加了对东亚高空急流活动基本特征和变化规律的认识，对深入开展东亚大气环流及短期气候预测研究具有重要应用价值。
东亚高空急流多尺度变化特征及其气候效应 目录
目录
前言
第1章 东亚高空急流研究历史回顾 1
1.1 东亚高空急流的基本特征 1
1.2 东亚高空急流季节性突变特征 3
1.3 东亚高空急流天气气候效应 5
1.4 东亚高空急流形成及变化机制 9
1.4.1 大型涡旋和地形的作用 10
1.4.2 大气波动和不均匀加热的作用 10
1.4.3 青藏高原的动力与热力作用 12
1.4.4 ENSO与急流 12
1.4.5 积雪与急流 13
1.4.6 环状模与急流 15
1.4.7 瞬变扰动与急流 16
1.5 本书的主要内容 17
第2章 东亚副热带西风急流的基本特征 18
2.1 西风急流的全球分布特征 18
2.1.1 风场的经向分布特征 18
2.1.2 全球西风急流的空间分布 19
2.1.3 全球西风急流的年际变率 20
2.2 东亚副热带西风急流季节变化特征 21
2.2.1 东亚西风带垂直结构的季节变化 21
2.2.2 东亚副热带西风急流水平结构的季节变化 22
2.2.3 东亚副热带西风急流特征参数的季节变化特征 23
2.2.4 东亚副热带西风急流轴的季节性推移 24
2.3 东亚副热带西风急流季节变化的热力机制探讨 25
2.3.1 东亚副热带西风急流季节变化的热力影响机制分析 25
2.3.2 热力学方程中各项在东亚副热带西风急流季节变化中的作用 30
第3章 季节转换期间东亚副热带西风急流变化特征 36
3.1 东亚副热带西风急流年内形态变化特征 36
3.1.1 基本时空变化特征 36
3.1.2 急流中心位置的季节变化 38
3.1.3 急流轴的北跳特征 39
3.1.4 急流中心东西向形态变化特征 41
3.2 春夏过渡季节东亚副热带西风急流变化特征与夏季风的关系 44
3.2.1 东亚夏季风爆发前后各要素形态变化 44
3.2.2 东亚西风急流北跳与夏季风的爆发 49
3.2.3 南海夏季风爆发早晚年急流变化特征 51
3.2.4 急流中心东西向位置和形态变化与季风的关系 56
3.3 秋冬季转换季节东亚副热带西风急流的变化特征 61
3.3.1 秋冬季转换前后大气环流变化特征 61
3.3.2 秋冬季西风急流形态变化的年际差异 67
3.4 东亚副热带西风急流中心东西向位置变化的影响机制 68
3.4.1 温度场结构的变化 68
3.4.2 热力学方程的诊断 71
3.4.3 非绝热加热对急流中心位置变化的引导作用 72
第4章 盛夏季节对流层上层西风急流的两类型态及其气候效应 74
4.1 盛夏季节对流层上层西风急流的两类型态 74
4.1.1 西风急流与南亚高压的关系 74
4.1.2 盛夏西风急流的结构 75
4.1.3 盛夏西风急流的两类型态 77
4.2 西风急流两类型态的环流差异 78
4.2.1 高度场 78
4.2.2 温度场 80
4.2.3 流场 81
4.2.4 垂直环流 82
4.3 西风急流两类型态的热力学特征 83
4.3.1 200hPa风场的正斜压分解 83
4.3.2 西风急流两类型态的热力学诊断 85
4.4 两类西风急流型态的气候效应 87
4.4.1 东亚地区的气候差异 87
4.4.2 中国地区的气候差异 88
第5章 东亚副热带西风急流年际异常对东亚地区气候的影响 89
5.1 东亚副热带西风急流的年际变化特征 89
5.1.1 夏季 89
5.1.2 冬季 91
5.2 东亚副热带西风急流位置异常对中国东部夏季降水的影响 93
5.2.1 东亚副热带西风急流轴线指数的定义 93
5.2.2 东亚副热带西风急流位置变化对中国夏季降水的影响 96
5.2.3 西风急流位置影响长江中下游地区降水机制探讨 97
5.2.4 西风急流位置、形态变化影响“南涝北旱”降水异常分布的机理 101
5.3 东亚副热带西风急流强度变化与冬季风的关系 107
5.3.1 急流特征指数与冬季风指数的关系 107
5.3.2 东亚西风急流强度指数与冬季大气环流的关系 112
5.3.3 冬季急流强度与北极涛动的关系 118
5.3.4 冬季西风急流强度变化的预测意义 123
第6章 东亚副热带西风急流变化机制 125
6.1 200hPa纬向风场与地表加热场的奇异值分解 126
6.1.1 东亚地表加热场及200hPa纬向风分布的季节性差异 126
6.1.2 东亚地表加热场与200hPa纬向风的奇异值分解 127
6.2 地表加热场对高层风场影响机理 134
6.2.1 冬季西太平洋黑潮暖流区加热强弱年的合成分析 134
6.2.2 夏季地表加热强弱年的合成分析 137
6.3 冬季西太平洋暖流区加热异常对西风急流的影响机制 139
6.3.1 数值试验方案 139
6.3.2 结果分析 140
6.3.3 对温度场及西风急流的影响 142
6.4 春夏季节青藏高原热力作用对西风急流的影响机制 143
6.4.1 数值试验方案 143
6.4.2 结果分析 143
第7章 东亚副热带急流和极锋急流协同变化特征及其气候效应 148
7.1 东亚高空急流的空间结构 148
7.1.1 北半球西风急流的基本特征 148
7.1.2 北半球西风指数与环状模 149
7.1.3 东亚副热带急流和极锋急流的空间结构 151
7.2 东亚副热带急流和极锋急流的协同变化特征 156
7.2.1 东亚副热带急流和极锋急流的关键区 156
7.2.2 两支急流位置和强度变化特征 157
7.2.3 两支急流的主要协同变化模态 158
7.3 高空急流协同变化的气候效应 159
7.3.1 急流强度协同变化对应的大气环流特征 159
7.3.2 急流强度协同变化对应的中国地区温度和降水异常 162
7.3.3 急流强度协同变化对应的中国境内冷空气活动特征 164
7.3.4 急流位置协同变化对应的大气环流特征 173
7.3.5 急流位置协同变化对应的中国地区温度和降水异常 177
7.4 东亚高空急流位置和强度协同变化机制 178
7.4.1 经向温度梯度变化 178
7.4.2 温度平流输送异常 180
7.4.3 热带海温强迫 182
7.4.4 天气尺度瞬变强迫作用 183
7.4.5 定常波活动异常 186
第8章 东亚副热带急流和极锋急流不同配置对梅雨期降水的影响 189
8.1 梅雨期东亚上空两支急流强度的变化特征 189
8.1.1 梅雨期东亚上空两支急流的基本特征 189
8.1.2 梅雨期两支急流关键区的确定 190
8.1.3 梅雨期两支急流强度的不同配置 192
8.2 东亚上空两支急流不同配置对梅雨期降水的影响 195
8.2.1 两支急流单独变化对降水的影响 195
8.2.2 两支急流不同强度配置对梅雨期降水的影响 196
8.3 东亚上空两支急流不同配置对应的环流特征 197
8.4 东亚上空两支急流不同配置与冷、暖空气活动的关系 200
8.4.1 副热带急流和暖湿空气活动 200
8.4.2 极锋急流和冷空气活动 201
8.4.3 两支急流不同配置与冷暖空气活动 202
8.5 梅雨期东亚极锋急流与中高纬环流系统的关系 206
8.5.1 极锋急流区经向风和纬向风的变化特征 206
8.5.2 梅雨期极锋急流与中高纬槽脊系统的关系 211
8.5.3 极锋急流区经向风异常对应的中高纬环流系统特征 216
8.5.4 极锋急流区北风异常对应的冷空气路径 220
第9章 欧亚遥相关型与高空急流协同变化 223
9.1 欧亚遥相关型的变化特征 223
9.1.1 欧亚遥相关型的时间变化特征 223
9.1.2 欧亚遥相关型的空间结构特征 225
9.1.3 欧亚遥相关型与东亚大气环流的关系 226
9.1.4 欧亚遥相关型年际尺度的气候效应 233
9.2 欧亚遥相关型时空演变的动力学分析 235
9.2.1 欧亚遥相关型的生命史 235
9.2.2 欧亚遥相关型的动力机制研究 241
9.2.3 欧亚遥相关型对中国气候异常的影响 244
9.3 欧亚遥相关型与两支急流协同变化的关系 248
9.3.1 欧亚遥相关型对东亚高空急流的影响 248
9.3.2 高频和低频涡动强迫的作用 255
9.3.3 极锋急流和副热带急流不同配置对欧亚遥相关型气候效应的影响 258
9.4 欧亚遥相关型与影响我国冷涌活动的关系 262
9.4.1 中国地区冷涌的变化特征 262
9.4.2 欧亚遥相关型与冷涌的关系 265
第10章 持续性暴雪事件中东亚副热带急流和极锋急流协同变化特征 269
10.1 暴雪期间降水和东亚高空急流整体结构特征 270
10.2 与东亚高空急流变化相关联的大气环流异常特征 276
10.2.1 暴雪过程与东亚高空急流关系及环流结构 276
10.2.2 暴雪期间冷空气活动异常 279
10.2.3 暴雪期间大气低频信号特征 281
10.3 暴雪过程中东亚副热带急流的位相演变特征 286
10.4 暴雪期间东亚高空急流变化特征与其他冬季的对比分析 296
10.5 持续性暴雪期间高空急流协同变化的可能机制 303
第11章 东亚高空急流协同变化与东亚冬季风的联系 312
11.1 冬季东亚高空急流协同变化的基本特征 312
11.1.1 冬季东亚高空急流气候态分布 312
11.1.2 东亚极锋急流和副热带急流的强度变化特征 313
11.2 冬季东亚高空急流的主要变率模态 316
11.3 高空急流的主要变率模态与东亚冬季风的联系 317
11.3.1 与东亚冬季风各成员的联系 317
11.3.2 与地表气温的联系 319
11.3.3 与高空急流相联系的东亚冬季风的三维结构特征 320
11.4 东亚高空急流协同变化模态与东亚冬季风内在联系机制 324
11.4.1 热带海温异常的影响 324
11.4.2 北极海冰异常的影响 325
11.4.3 定常波活动 327
11.5 与极锋急流和副热带急流强度反位相变化模态相联系的外强迫和大气内部动力过程 328
11.5.1 热带海温异常的影响 328
11.5.2 定常波活动和瞬变波活动 329
第12章 东亚高空急流协同变化的年代际演变及机制 332
12.1 高空急流协同变化的年代际特征及机制 333
12.1.1 年代际转折点的确定 333
12.1.2 急流强度和位置的年代际变化特征 334
12.1.3 急流年代际变化背景下的环流和气候异常 336
12.1.4 高空急流年代际变化机制 339
12.2 IPO和AMO对不同增暖期高空急流协同变化的年代际异常的影响 344
12.2.1 不同增暖期高空急流协同变化年代际异常及其气候效应 344
12.2
前言
第1章 东亚高空急流研究历史回顾 1
1.1 东亚高空急流的基本特征 1
1.2 东亚高空急流季节性突变特征 3
1.3 东亚高空急流天气气候效应 5
1.4 东亚高空急流形成及变化机制 9
1.4.1 大型涡旋和地形的作用 10
1.4.2 大气波动和不均匀加热的作用 10
1.4.3 青藏高原的动力与热力作用 12
1.4.4 ENSO与急流 12
1.4.5 积雪与急流 13
1.4.6 环状模与急流 15
1.4.7 瞬变扰动与急流 16
1.5 本书的主要内容 17
第2章 东亚副热带西风急流的基本特征 18
2.1 西风急流的全球分布特征 18
2.1.1 风场的经向分布特征 18
2.1.2 全球西风急流的空间分布 19
2.1.3 全球西风急流的年际变率 20
2.2 东亚副热带西风急流季节变化特征 21
2.2.1 东亚西风带垂直结构的季节变化 21
2.2.2 东亚副热带西风急流水平结构的季节变化 22
2.2.3 东亚副热带西风急流特征参数的季节变化特征 23
2.2.4 东亚副热带西风急流轴的季节性推移 24
2.3 东亚副热带西风急流季节变化的热力机制探讨 25
2.3.1 东亚副热带西风急流季节变化的热力影响机制分析 25
2.3.2 热力学方程中各项在东亚副热带西风急流季节变化中的作用 30
第3章 季节转换期间东亚副热带西风急流变化特征 36
3.1 东亚副热带西风急流年内形态变化特征 36
3.1.1 基本时空变化特征 36
3.1.2 急流中心位置的季节变化 38
3.1.3 急流轴的北跳特征 39
3.1.4 急流中心东西向形态变化特征 41
3.2 春夏过渡季节东亚副热带西风急流变化特征与夏季风的关系 44
3.2.1 东亚夏季风爆发前后各要素形态变化 44
3.2.2 东亚西风急流北跳与夏季风的爆发 49
3.2.3 南海夏季风爆发早晚年急流变化特征 51
3.2.4 急流中心东西向位置和形态变化与季风的关系 56
3.3 秋冬季转换季节东亚副热带西风急流的变化特征 61
3.3.1 秋冬季转换前后大气环流变化特征 61
3.3.2 秋冬季西风急流形态变化的年际差异 67
3.4 东亚副热带西风急流中心东西向位置变化的影响机制 68
3.4.1 温度场结构的变化 68
3.4.2 热力学方程的诊断 71
3.4.3 非绝热加热对急流中心位置变化的引导作用 72
第4章 盛夏季节对流层上层西风急流的两类型态及其气候效应 74
4.1 盛夏季节对流层上层西风急流的两类型态 74
4.1.1 西风急流与南亚高压的关系 74
4.1.2 盛夏西风急流的结构 75
4.1.3 盛夏西风急流的两类型态 77
4.2 西风急流两类型态的环流差异 78
4.2.1 高度场 78
4.2.2 温度场 80
4.2.3 流场 81
4.2.4 垂直环流 82
4.3 西风急流两类型态的热力学特征 83
4.3.1 200hPa风场的正斜压分解 83
4.3.2 西风急流两类型态的热力学诊断 85
4.4 两类西风急流型态的气候效应 87
4.4.1 东亚地区的气候差异 87
4.4.2 中国地区的气候差异 88
第5章 东亚副热带西风急流年际异常对东亚地区气候的影响 89
5.1 东亚副热带西风急流的年际变化特征 89
5.1.1 夏季 89
5.1.2 冬季 91
5.2 东亚副热带西风急流位置异常对中国东部夏季降水的影响 93
5.2.1 东亚副热带西风急流轴线指数的定义 93
5.2.2 东亚副热带西风急流位置变化对中国夏季降水的影响 96
5.2.3 西风急流位置影响长江中下游地区降水机制探讨 97
5.2.4 西风急流位置、形态变化影响“南涝北旱”降水异常分布的机理 101
5.3 东亚副热带西风急流强度变化与冬季风的关系 107
5.3.1 急流特征指数与冬季风指数的关系 107
5.3.2 东亚西风急流强度指数与冬季大气环流的关系 112
5.3.3 冬季急流强度与北极涛动的关系 118
5.3.4 冬季西风急流强度变化的预测意义 123
第6章 东亚副热带西风急流变化机制 125
6.1 200hPa纬向风场与地表加热场的奇异值分解 126
6.1.1 东亚地表加热场及200hPa纬向风分布的季节性差异 126
6.1.2 东亚地表加热场与200hPa纬向风的奇异值分解 127
6.2 地表加热场对高层风场影响机理 134
6.2.1 冬季西太平洋黑潮暖流区加热强弱年的合成分析 134
6.2.2 夏季地表加热强弱年的合成分析 137
6.3 冬季西太平洋暖流区加热异常对西风急流的影响机制 139
6.3.1 数值试验方案 139
6.3.2 结果分析 140
6.3.3 对温度场及西风急流的影响 142
6.4 春夏季节青藏高原热力作用对西风急流的影响机制 143
6.4.1 数值试验方案 143
6.4.2 结果分析 143
第7章 东亚副热带急流和极锋急流协同变化特征及其气候效应 148
7.1 东亚高空急流的空间结构 148
7.1.1 北半球西风急流的基本特征 148
7.1.2 北半球西风指数与环状模 149
7.1.3 东亚副热带急流和极锋急流的空间结构 151
7.2 东亚副热带急流和极锋急流的协同变化特征 156
7.2.1 东亚副热带急流和极锋急流的关键区 156
7.2.2 两支急流位置和强度变化特征 157
7.2.3 两支急流的主要协同变化模态 158
7.3 高空急流协同变化的气候效应 159
7.3.1 急流强度协同变化对应的大气环流特征 159
7.3.2 急流强度协同变化对应的中国地区温度和降水异常 162
7.3.3 急流强度协同变化对应的中国境内冷空气活动特征 164
7.3.4 急流位置协同变化对应的大气环流特征 173
7.3.5 急流位置协同变化对应的中国地区温度和降水异常 177
7.4 东亚高空急流位置和强度协同变化机制 178
7.4.1 经向温度梯度变化 178
7.4.2 温度平流输送异常 180
7.4.3 热带海温强迫 182
7.4.4 天气尺度瞬变强迫作用 183
7.4.5 定常波活动异常 186
第8章 东亚副热带急流和极锋急流不同配置对梅雨期降水的影响 189
8.1 梅雨期东亚上空两支急流强度的变化特征 189
8.1.1 梅雨期东亚上空两支急流的基本特征 189
8.1.2 梅雨期两支急流关键区的确定 190
8.1.3 梅雨期两支急流强度的不同配置 192
8.2 东亚上空两支急流不同配置对梅雨期降水的影响 195
8.2.1 两支急流单独变化对降水的影响 195
8.2.2 两支急流不同强度配置对梅雨期降水的影响 196
8.3 东亚上空两支急流不同配置对应的环流特征 197
8.4 东亚上空两支急流不同配置与冷、暖空气活动的关系 200
8.4.1 副热带急流和暖湿空气活动 200
8.4.2 极锋急流和冷空气活动 201
8.4.3 两支急流不同配置与冷暖空气活动 202
8.5 梅雨期东亚极锋急流与中高纬环流系统的关系 206
8.5.1 极锋急流区经向风和纬向风的变化特征 206
8.5.2 梅雨期极锋急流与中高纬槽脊系统的关系 211
8.5.3 极锋急流区经向风异常对应的中高纬环流系统特征 216
8.5.4 极锋急流区北风异常对应的冷空气路径 220
第9章 欧亚遥相关型与高空急流协同变化 223
9.1 欧亚遥相关型的变化特征 223
9.1.1 欧亚遥相关型的时间变化特征 223
9.1.2 欧亚遥相关型的空间结构特征 225
9.1.3 欧亚遥相关型与东亚大气环流的关系 226
9.1.4 欧亚遥相关型年际尺度的气候效应 233
9.2 欧亚遥相关型时空演变的动力学分析 235
9.2.1 欧亚遥相关型的生命史 235
9.2.2 欧亚遥相关型的动力机制研究 241
9.2.3 欧亚遥相关型对中国气候异常的影响 244
9.3 欧亚遥相关型与两支急流协同变化的关系 248
9.3.1 欧亚遥相关型对东亚高空急流的影响 248
9.3.2 高频和低频涡动强迫的作用 255
9.3.3 极锋急流和副热带急流不同配置对欧亚遥相关型气候效应的影响 258
9.4 欧亚遥相关型与影响我国冷涌活动的关系 262
9.4.1 中国地区冷涌的变化特征 262
9.4.2 欧亚遥相关型与冷涌的关系 265
第10章 持续性暴雪事件中东亚副热带急流和极锋急流协同变化特征 269
10.1 暴雪期间降水和东亚高空急流整体结构特征 270
10.2 与东亚高空急流变化相关联的大气环流异常特征 276
10.2.1 暴雪过程与东亚高空急流关系及环流结构 276
10.2.2 暴雪期间冷空气活动异常 279
10.2.3 暴雪期间大气低频信号特征 281
10.3 暴雪过程中东亚副热带急流的位相演变特征 286
10.4 暴雪期间东亚高空急流变化特征与其他冬季的对比分析 296
10.5 持续性暴雪期间高空急流协同变化的可能机制 303
第11章 东亚高空急流协同变化与东亚冬季风的联系 312
11.1 冬季东亚高空急流协同变化的基本特征 312
11.1.1 冬季东亚高空急流气候态分布 312
11.1.2 东亚极锋急流和副热带急流的强度变化特征 313
11.2 冬季东亚高空急流的主要变率模态 316
11.3 高空急流的主要变率模态与东亚冬季风的联系 317
11.3.1 与东亚冬季风各成员的联系 317
11.3.2 与地表气温的联系 319
11.3.3 与高空急流相联系的东亚冬季风的三维结构特征 320
11.4 东亚高空急流协同变化模态与东亚冬季风内在联系机制 324
11.4.1 热带海温异常的影响 324
11.4.2 北极海冰异常的影响 325
11.4.3 定常波活动 327
11.5 与极锋急流和副热带急流强度反位相变化模态相联系的外强迫和大气内部动力过程 328
11.5.1 热带海温异常的影响 328
11.5.2 定常波活动和瞬变波活动 329
第12章 东亚高空急流协同变化的年代际演变及机制 332
12.1 高空急流协同变化的年代际特征及机制 333
12.1.1 年代际转折点的确定 333
12.1.2 急流强度和位置的年代际变化特征 334
12.1.3 急流年代际变化背景下的环流和气候异常 336
12.1.4 高空急流年代际变化机制 339
12.2 IPO和AMO对不同增暖期高空急流协同变化的年代际异常的影响 344
12.2.1 不同增暖期高空急流协同变化年代际异常及其气候效应 344
12.2
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东亚高空急流多尺度变化特征及其气候效应 节选
第1章 东亚高空急流研究历史回顾 东亚地区东临太平洋，南接印度洋，西倚青藏高原，地形陡峭多变，周边海陆分布和地表类型复杂，形成了与同纬度其他地区明显不同的区域气候特征，是全球*明显的季风区，气象要素具有明显的季节变化，并呈现显著的年际及年代际异常。东亚地区气候受到诸多环流系统控制，位于对流层上层、平流层下层的高空急流作为低纬和中高纬环流系统相互作用的桥梁，其位置和强度变化体现了南北冷暖势力的强弱对比，已成为季节转换的信号和标志。急流变化伴随着热量和动量输送，是大气环流调整和气候异常变化的重要指示，因此，开展东亚高空急流基本特征、变化规律及其异常活动机理的研究，对于提高东亚地区尤其是我国天气气候变化的预测水平具有重要的科学意义和应用价值。 1.1 东亚高空急流的基本特征 热带外大气环流主要表现为环绕着极地的西风气流，从近地层一直延伸到平流层，极值中心位于对流层顶附近。西风带在某些区域风速显著增加，从而形成急流，急流有着非常强的垂直和水平风切变，为风暴和气旋的发生发展提供了斜压不稳定环境，并向极地输送动量、热量和水汽。东亚上空的高空急流根据所处位置可划分为东亚副热带西风急流和极锋急流（也称温带急流），前者位于副热带地区，起源于热力驱动哈得来环流的角动量输送，后者位于中高纬地区，由极锋斜压带中涡动动量辐合所驱动。两支急流既相互独立又密切联系，它们之间的协同变化对东亚气候有着重要影响。 对东亚副热带西风急流的关注可追溯至20世纪上半叶，1944年，第二次世界大战期间，飞行员在夺占硫磺岛作为轰炸机提供补给前进基地的飞行过程中，发现在40°N～50°N距海平面约3万英尺的上空有一股以200mi①/h速度移动的狭长气流，他们在执行战斗任务时是向西飞行，刚好是逆风，要消耗大量燃料，而返航时就借助这股气流。此后，气象学家对此气流—东亚副热带西风急流进行了大量的研究，研究表明，东亚副热带西风急流存在于对流层中上部，是与高空锋区相对应的狭窄强风带，通常出现在西太平洋副热带高压的北部边缘，全年活动在东亚上空，风速一般大于30m/s。急流的位置和强度存在明显的季节变化：冬季急流中心位于日本南部的西太平洋上空，强度在1月*强，急流轴位置处于*南；夏季急流中心位于青藏高原北部40°N附近，强度在8月*弱，急流轴位置处于*北。从20世纪40年代起，人们先后对东亚副热带西风急流的形成及变化进行了大量研究，指出大型涡旋、角动量的输送及青藏高原大地形是急流形成的重要原因（Chen and Trenberth，1988；Chen and Kang，2006），大气波动和不均匀加热作用与急流变化密切相关，热带海温变化、高原积雪、北极涛动（AO）、北半球中高纬瞬变扰动活动等亦是急流变化的重要影响因子（叶笃正和朱抱真，1958；Wallace，1983；董敏等，1999；张艳和钱永甫，2002；况雪源和张耀存，2006b；任雪娟等，2010）。研究表明，东亚副热带西风急流是影响东亚和我国天气气候的重要环流系统，东亚大气环流的季节转换、我国大部分地区雨季的开始和结束都与东亚副热带西风急流位置的南北移动及强度变化有紧密联系（Yeh，1950；叶笃正等，1958；陶诗言等，1958；陶诗言和朱福康，1964；Lin et al.，2010；董丽娜等，2010）。在年际及年代际尺度上，急流的异常通常伴随着许多重要的气候异常信号，如东亚季风异常、我国雨带分布异常等（丁一汇，1991；Liang and Wang，1998；Krishman and Sugi，2001；Yang et al.，2002；Ding and Chan，2005；Jin et al.，2013；Huang et al.，2014）。近年来，人们还通过数值模拟手段探讨未来全球变暖情景下高空急流的变化及其对气候的影响（Hu et al.，2000）。 相较而言，东亚极锋急流位于中高纬地区，在极锋区的位置变动比较大，强度不及副热带西风急流，气候平均态上也不明显（Riehl，1962；Lee and Kim，2003；Zhang et al.，2008b；Ren et al.，2010；任雪娟等，2010）。以前的研究侧重于东亚副热带西风急流，较少关注极锋急流，近年来相关研究表明，东亚极锋急流与东亚冬季风及北太平洋地区天气尺度瞬变扰动活动密切相关（Nakamura et al.，2002；Lee et al.，2010），其位置和强度变化能反映与低温、寒潮大风等灾害性天气相关联的异常大气环流特征（Zhang et al.，1997；Wang et al.，2009a；丁一汇，2008；叶丹和张耀存，2014）。 近年来的研究发现，极锋急流与副热带急流具有显著的协同变化特征。从全球范围的空间分布来看，当两支急流距离较近时，强度较强，反之强度较弱（Lee and Kim，2003）。北半球冬季高空急流具有显著的区域性，在大西洋地区上空，副热带急流和极锋急流分离，风场主要模态体现在极锋急流的南北位置变动；在太平洋上空，两支急流靠近合并，急流强度变化为主要模态（Nakamura et al.，2002；Eichelberger and Hartmann，2007）。东亚高空急流由于地理位置和地形特征影响而具有一定的特殊性，在高空平均风场上，东亚大陆上空冬季副热带急流和极锋急流分别位于青藏高原南北两侧：副热带急流自青藏高原南侧向东北延伸到北太平洋中部，极锋急流自高原北侧40°N～65°N地区向东南延伸，在东亚沿海至日本东南侧的西太平洋上空与南支副热带急流汇合，形成全球强度*强的一支急流（Cressman，1981，1984）。北支极锋急流是涡动驱动，南支副热带急流是热力驱动，两支急流在西北太平洋上空汇合后的急流则是热力驱动与涡动驱动共同作用（Liao and Zhang，2013）。与全球尺度高空急流相比，东亚副热带急流和极锋急流具有独*的协同变化关系，两支急流的年际变化主要模态为强度的反位相变化，并能很好地反映东亚冬季风的年际变化（Zhang and Xiao，2013）；不同急流强度配置通过影响中纬度低频环流系统，对我国天气气候有很大的影响（Wang and Zhang，2015；Li and Zhang，2014）。 近几十年来，由于极地增暖，海冰大量融化，冬季水面区域的增加会向极地和附近陆地区域上空输送更多的热量和水汽（Serreze and Barry，2011），从而减弱近地面的经向温度梯度，这意味着极地增暖可能会通过改变急流的位置和强度变化，产生异常的天气气候效应（Francis and Vavrus，2012）。此外，急流传播速度减缓伴随着大气波动振幅增大，对陆地上空的极端低温事件的发生发展产生显著影响。因此，极地增暖海冰融化造成热力因素异常，对东亚地区急流的协同变化产生影响，从而导致异常的天气气候效应，这是人们关注的焦点。 1.2 东亚高空急流季节性突变特征 东亚大气环流的季节转换、我国大部分地区雨季的开始和结束都与东亚高空急流位置的变动及强度变化有着紧密联系。20世纪40年代末，Yin（1949）把印度西南季风爆发和亚洲南部急流突然消失及孟加拉湾低槽迅速西移联系起来，指出这次变化是北半球行星波的一次大调整。Stucliffe和Bannon（1954）也曾指出6月初行星环流季节变化与印度西南季风爆发是同时发生的。Yeh（1950）在研究1946年亚洲南部副热带西风急流建立问题时，指出西风急流建立以后，高空环流型便属于典型的冬季环流。后来叶笃正等（1958）对这一问题进行深入研究，并将东亚地区的一些天气过程的发展与这支高空急流的建立及撤退相联系，指出东亚地区大气环流的季节转换有明显的突变特征，即在每年6月中旬北半球大气环流会在很短的时间内由冬季环流型转变为夏季环流型，在10月中旬会在很短的时间内由夏季环流型转变为冬季环流型。此外，况雪源等（2008）的研究表明副热带急流的南撤与急流中心的“东退”是秋冬季节转换的标志，二者基本同步，急流轴南撤到35°N以南，急流中心稳定移到西太平洋上空标志着冬季环流的建立。 伴随着以东亚副热带西风急流北跳和南移过程为主要特征的东亚大气环流季节转换的突变，我国气候的季节转换亦呈现显著的突变特征。高由禧（1999）指出大雨带基本与强西风的位置一致，副热带西风急流是降水的控制因子，*大降水中心一般位于西风急流中心的南侧。陶诗言等（1958）、陶诗言和朱福康（1964）的研究表明，东亚梅雨的开始和结束与6月及7月亚洲上空南支西风急流的二次北跳过程密切相关。许多研究（Lau and Li，1984；Lau et al.，1988；He et al.，1987；丁一汇等，2007）亦表明，高空西风急流位置在6月中旬的北跳与中国江淮流域的梅雨及夏季风在印度地区的全面爆发有显著的关系。李崇银等（2004）探讨了南海夏季风爆发和江淮流域梅雨起始与东亚高空西风急流位置北跳的关系，指出在从冬到夏的季节转换过程中，西风急流事实上存在两次明显的北跳过程。Lin和Lu（2008）指出东亚高空急流在7月20日左右存在一次明显的北跳过程，在这次北跳过程中，急流中心由40°N北跳到45°N以北地区，对应日本梅雨的结束。与之前的急流轴北移主要出现在东亚大陆上空不同，7月中下旬的这次北跳主要发生在东亚沿海地区。Lin（2010）进一步分析指出，东亚高空西风急流盛夏季节的突然北跳具有两类不同的北跳方式：一类为急流北侧的西风增强所致，另一类则由急流中心强度的减弱引起。在**类急流北跳过程中，高纬地区形成的低压槽和南亚高压向东亚地区的伸展引起西风增强，从而导致东亚高空急流北跳；而第二类北跳则主要受到沿着亚洲副热带西风急流传播的波活动的影响。 除了存在明显的北跳过程以外，夏季东亚高空急流的中心也存在显著的西退过程。Zhang等（2006）指出东亚高空急流风速*大中心在6月底到7月中旬，具有东西方向位置的突变特征。况雪源和张耀存（2006b）的研究认为非绝热加热对急流中心的东西移动有引导作用，青藏高原春夏季对对流层中上层强大的加热作用是导致6～7月急流中心位置西移突变的原因。杜银等（2008）发现梅雨期西风急流中心东西向位置变化对梅雨起讫有着较好的指示意义。6月底到7月初，东亚高空急流中心在35～39候 快速地从140°E西移到90°E附近，西北太平洋上空副热带急流核减弱消失，青藏高原上空急流核形成，我国江淮地区由急流的入口区转变为急流的出口区，次级环流的转变抑制了局地的上升运动，梅雨季降水结束（Zhang et al.，2006；况雪源和张耀存，2006b；杜银等，2008）。东亚副热带急流的中期演变特征对梅雨降水有重要影响，可作为判定入梅和出梅时间的重要参考依据（金荣花，2012）。梅雨期降水落区、降水中心强度都与东亚副热带急流中心位置有关（周曾奎，1992），当副热带急流位置偏东，梅雨锋位于急流入口区右侧时，局地上升气流导致梅雨锋活跃，有利于梅雨降水尤其是暴雨的产生（Akiyama，1973；斯公望，1989；杜银等，2008）。个例分析结果显示，梅雨期暴雨大多出现在西北风副热带急流的右前方和西南风副热带急流的右后方（王小曼等，2002），长江中游多次大暴雨过程中也有高空急流轴的倾斜（徐海明等，2001）。 1.3 东亚高空急流天气气候效应 由于急流通常与高空锋区相对应，而锋区内的强斜压性往往导致扰动的发展和风暴的生成，带来剧烈的天气过程。大量研究表明东亚高空急流与许多天气尺度现象诸如锋生、阻塞高压、风暴活动等密切相关（Kung and Chan，1981；Gao and Tao，1991；陈菊英等，2001），所以深入理解急流的变化对天气分析及预报都有重要的意义。Murray和Daniels（1953）利用观测资料证实了主要急流区翻转流的存在，丁一汇（1991）指出高空急
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