高原季风指数与零风速线平均纬度值的关系研究

高原季风指数与零风速线平均纬度值的关系研究

任昊 王浩 林沐

康平县气象局  110500

摘要：本文主要利用1951至2012年62年的美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心（NCEP/NCAR）的再分析逐月资料和引用周懿等人高原季风指数，将高原地区的研究区域定为25°N~40°N，74°E~104°E，选取的时间范围为1951~2012年。分析了高原季风指数与零风速线平均纬度值的关系，得出近62年来他们两者都为减弱的趋势。即高原夏季风越强（负的绝对值越大），西风位置越偏南，两者相关系数为0.24，通过了0.1的显著性水平检验。从年代际变化分析得出以下结论：从1951至1960年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。高原夏季风越弱，西风位置越偏南。1961至1970年季风指数呈下降趋势，零风速线平均纬度呈上升趋势。高原夏季风越强，西风位置越偏北。1971至2012年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。高原夏季风越弱，西风位置越偏南。

关键词：相关；位置；趋势

1研究现状

青藏高原(北纬25°～40°，东经74°～104°)是亚洲中部的高原地区，位于昆仑山、祁连山、横断山脉和喜马拉雅山之间。是世界海拔最高、中国最大的高原。平均海拔高度在4500米以上，是亚洲许多大河的发源地，有“第三极”和“世界屋脊”之称。目前国内外学者对青藏高原季风与北半球西风带的研究还比较欠缺，汤懋苍等[1、2]通过对高原季风指数的运算，初步分析了高原季风的时代、年代际变化。他们指出高原季风有一定的持续性，气候异常受到了高原季风持续性的影响并且影响显著。1992年汤懋苍回顾了过去关于“高原季风”的研究，指出高原气候形成的主要原因是高原季风，是高原的热力作用转化为动力作用的高效杠杆。

2 北半球西风带及其青藏高原区域的纬向风分布特征

图1 1951年7月-2012年7月月平均北半球纬向风62年合成图；（虚线代表负值东风，实线代表正值西风m/s)

图1是600hPa纬向风的平均合成分析图，在600hPa的高度场上西太平洋副高明显，并且600hPa风场上高原地区的气旋性环流明显，因此选择600hPa作为分析对象。从该图可以看出，纬向风在150°E~130°W,30°N~50°N和10°W~120°W，30°N~50°N范围内有明显的不同，和北半球纬向风的其他区域相比，这两处的纬向风数值大了很多，纬向风较强，这两处的大值中心位于170°W,45°N及50°W,45°N附近。然而，在0°~90°W,0°~20°N范围内纬向风数值较小，纬向风较弱。小值中心位于10°W,15°N附近。从图1中还可以看出零风速线位置处于30°N左右，北半球中高纬度地区处于西风控制之下。我们再来看青藏高原区域（25°N~40°N，74°E~104°E)的纬向风，在柴达木盆地北部和四川盆地的东部盛行西风，在高原的西南部盛行东风。

3高原季风指数与青藏高原区域零风速线所在格点位置的纬度相关性

图2 1951至2012年7月高原季风指数（粗实线）与青藏高原区域零风速线平均纬度的折线图（细实线）

由1951至2012年7月62年的纬向风数据，提取青藏高原区域（30°N~45°N、40°E~140°E）每一年纬向风速为零所对应格点位置的纬度值，每一年找出四组求平均值，一共62个纬度值。由于季风指数没有单位，纬度值有单位，所以不能将两者放到一起分析。因此进行标准化统一到一个坐标轴。同理将高原季风指数进行标准化,将这两组标准化的数值做成折线图如图2所示，粗实线为高原季风指数，细实线为青藏高原区域零风速线平均纬度值。近62年来，季风指数总体变化趋势为减弱的趋势。我们再来看看零风速线平均纬度的总体变化趋势。从总体变化趋势来看零风速线平均纬度也为减弱的趋势。即高原夏季风越强（负的绝对值越大），纬向风零风速线对应的纬度位置减小，西风位置越偏南，将他们两者求相关，相关系数为0.24，通过了0.1的显著性水平检验。我们从年代际变化来看，从1951至1960年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。说明高原夏季风越弱，纬向风零风速线对应的纬度位置减小，西风位置越偏南。1961至1970年季风指数呈下降趋势，零风速线平均纬度呈上升趋势。说明高原夏季风越强，纬向风零风速线对应的纬度位置增大，西风位置越偏北 。1971至2012年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。说明高原夏季风越弱，纬向风零风速线对应的纬度位置减小，西风位置越偏南。

结   论

本文主要利用1951至2012年62年的美国国家环境预报中心和美国国家大气研究中心（NCEP/NCAR）的再分析逐月资料，144×37个格点、600hPa风场资料。高原季风指数是引用周懿等人，其中选取1951至2012年7月的季风指数。分析了高原季风指数与零风速线平均纬度的关系，得出近62年来他们两者都为减弱的趋势。即高原夏季风越强（负的绝对值越大），纬向风零风速线对应的平均纬度位置减小，西风位置越偏南，两者相关系数为0.24，通过了0.1的显著性水平检验。从年代际变化分析得出以下结论：从1951至1960年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。说明高原夏季风越弱，西风位置越偏南。1961至1970年季风指数呈下降趋势，零风速线平均纬度呈上升趋势。说明高原夏季风越强，西风位置越偏北。1971至2012年季风指数呈上升趋势，零风速线平均纬度呈下降趋势。说明高原夏季风越弱，西风位置越偏南。

参考文献

[1] 伍荣生.现代天气学原理[M].北京:高等教育出版社,1999.[WU Rong-sheng. Principles of modern synoptic meteorology [M].Beijing: Higher Education Press,1999.]

[2] 汤懋苍,高原季风研究的若干进展[J].高原气象,1993, 12(1):95-101.

作者简介：任昊（1991.04）男，汉，辽宁省康平县人，大学本科，工程师，从研究方向：综合气象业务工作。