阻塞的長期變化特徵及其機理研究

《阻塞的長期變化特徵及其機理研究》是依託中國海洋大學，由刁一娜擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：阻塞的長期變化特徵及其機理研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：刁一娜
• 依託單位：中國海洋大學

中文摘要

阻塞的發生與大尺度環流背景（急流、行星尺度定常波等）有關，阻塞生命的發展和維持與上游渦動強迫（風暴路徑）密切相關。全球和區域大氣環流背景的變化必然對阻塞活動產生影響，因此有必要研究阻塞的長期變化和趨勢。本項目將系統分析北半球各個區域阻塞的長期變化特徵，探索阻塞活動與NAO，ENSO，PDO活動的在空間和時間上的關係，並進一步從背景流、行星尺度波和天氣尺度波動等方面探討與阻塞的生命活動有關的大氣環流變化對阻塞活動影響的動力學機制。其中將著重分析對我國氣候產生影響的烏拉爾山、亞洲大陸阻塞和鄂霍次克海阻塞的長期變化特徵和原因。.本項目的研究將系統揭示北半球各個區域的阻塞，尤其是對我國天氣氣候產生影響的阻塞活動的長期變化特徵及其可能原因。為我國災害性天氣的預報提供參考。

結題摘要

本項目分析了北半球阻塞活動的平均特徵和阻塞個例的動力學特徵。北半球冬季主要的阻塞活動中心為大西洋、歐洲、烏拉爾山地區和中部太平洋地區。大西洋歐洲地區阻塞最頻繁。阻塞活動的季節差異表現為大西洋和太平洋地區冬夏季節阻塞活動頻繁，秋季最少。烏拉爾山地區夏季阻塞活動頻繁。阻塞強度冬季最大。阻塞活動的年際變化表現為：北半球冬季阻塞活動頻率呈下降趨勢，且強度在70年代中期後減弱。夏季大西洋阻塞頻數呈弱上升趨勢，烏拉爾山阻塞相反，太平洋阻塞強度呈增強趨勢。診斷分析顯示，阻塞關鍵區和上下游為弱西風區，南北側西風較強且在強盛期最強。西風動量和感熱輸送主要發生在上游和北側；感熱輸送在發展期較強，成熟期減弱。阻塞發展階段，其關鍵區上游存在向東和向北的負渦度輸送，衰減期則轉換為正渦度輸送，導致阻塞強度減弱。 本項目進一步研究了冬季阻塞活動在北大西洋濤動（NAO）及ENSO不同位相的差異，主要結論如下：NAO主要影響大西洋、歐洲及烏拉爾山地區阻塞。NAO負位相時期阻塞活動在大西洋地區較頻繁。正位相時期大西洋阻塞活動被抑制，歐洲阻塞活躍，烏拉爾山阻塞活動顯著減少。NAO正指數從加強到減弱，歐洲大西洋阻塞活動中心發生西退的現象。大西洋阻塞隨NAO指數的上升而減弱，歐洲阻塞則相反。ENSO負（正）指數對應太平洋冬季阻塞發生頻率高（低）。冬季太平洋阻塞強度La Nina年比El Nino年大。El Nino 年冬季阻塞易於出現在東北太平洋和北美大陸沿岸，La Nina 年多發生在中太平洋偏向鄂霍次克海地區。 本項目還探討了夏季烏拉爾山阻塞對河套地區降水的影響以及大西洋阻塞對歐洲地區冬季極端低溫的影響，主要結論為：河套地區極端降水與季節平均降水方差增加有關。夏季極端降水頻繁年份烏拉爾山以東及日本以西存在高壓異常，中緯度經向型環流特徵比非極端降水年份強的。水汽輸送的通道來自孟加拉灣和我國東部海面。小笠原高壓提供了自東部海面向河套地區輸送水汽的通道，增強了河套地區的水汽輻合，導致了該地區的極端強降水。小笠原高壓的發展與烏拉爾以東地區的阻塞活動有關。西北部歐洲極端冬季低溫發生是平均溫度降低和方差顯著增加的結果。大西洋東部阻塞提供了有利於降溫的持續性環流條件，7-31天及2-7天擾動所產生的水平冷平流是導致局地溫度下降的主要原因。