基本介紹
- 中文名：高空急流
- 外文名：upper level jet stream
- 類型：極鋒急流 副熱帶急流 低空急流
定義,急流種類,溫帶急流,副熱帶急流,熱帶東風急流,極地平流層急流,美國的研究,相關影響,
定義
高空急流是圍繞地球的強而窄的氣流。它集中在對流層上部或平流層中，其中心軸向是準水平的，具有強的水平切變和垂直切變，有一個或多個風速極大值，叫急流帶。通常急流長几千公里，寬幾百公里，厚幾公里，風速垂直切變為5－10m/s,水平切變為每百公里5m/s。急流軸上風速的下限為30m/s。
急流種類
溫帶急流
又稱，北支西風急流；
位置：冬季靠南，在40～60°N；夏季靠北，在70°N附近。
高空急流
高空急流高度：極地對流層頂附近或極地對流層頂以下1~2km處；夏季高度偏高。
風速：冬季強；夏季弱。
副熱帶急流
又稱，南支西風急流；
位置：副熱帶高壓北部，冬季靠南，在25-32°N之間；夏季向北推移約10～15個緯度。中國的急流以副熱帶急流為主。
高度：平均12-14km。
風速：冬季強夏季弱。
熱帶東風急流
位置：熱帶對流層頂附近或平流層，副熱帶高壓南部。
高度：14-16km。
風速：夏季強冬季弱。
極地平流層急流
位置：50－70°；
風向風速：冬季西風，夏季東風。
高空急流與沙塵暴的關係
近些年來，隨著對沙塵暴天氣的關注和研究，高空急流出現在有關文獻中，引起沙塵暴的大風除了地轉偏差外，高空急流的動量下傳對低層風速的加大作用也是不容忽視的一個重要因素，而高空急流的存在是動量下傳產生沙塵暴的必要條件。
美國的研究
新華網華盛頓3月19日電（記者任海軍）美國航天局19日晚宣布，將在21日晚某時刻約5分鐘內連續發射5枚亞軌道探空火箭，用於研究地球大氣中的高空急流。
亞軌道飛行的距離不滿一整圈太空軌道，其最大飛行高度不超出地球大氣層。美國航天局說，儘管軌道不同，但5枚火箭升空後將幾乎同時釋放出名為三甲基鋁的示蹤劑，在大氣急流中形成白色“示蹤雲”，供地面研究人員觀測。這一名為“異常傳送火箭實驗”的項目，總成本約400萬美元。據介紹，美國部分地區的居民可以清晰地看到這些“示蹤雲”。高空急流是地球上空90多公里至100餘公里之間的一條寬度較窄的高速氣流帶，主要集中在大氣對流層上部和平流層中。參加這一項目的科研人員拉森指出，研究者目前還不清楚為何在上述高度存在如此強勁的氣流，這一實驗將有助於解答這一問題。
相關影響
有統計表明，沙塵暴與高空急流總是相伴出現，高空急流造成的沙塵暴可分為2類，單急流型和雙急流型。大範圍的強沙塵暴多與雙急流相伴出現。統計中還發現，在一些雙急流中存在急流異變，急流異變對沙塵暴的發生和發展具有重要作用。
Tao等(1987)指出，200 hPa高空西風急流是影響東亞天氣、氣候的重要系統。Matsumoto等(1971)根據高空急流的位置，認為暴雨主要發生在高空急流軸南側300 km附近。Whitney(1977)通過研究1975年春季的5個局地風暴和副熱帶高空急流的關係，認為強雷暴天氣發生在高空急流軸的南側。Chen(1982)則研究了重力慣性波的不穩定性和低空急流與暴雨的關係，認為如果在高空急流入口區滿足重力慣性波不穩定的條件，則會在高空急流入口區激發強熱力直接環流，導致高空急流入口區南側產生強上升運動。Brill等(1985)通過個例研究表明，在高空急流出口區產生的次級環流，可導致700—400 hPa深厚的垂直運動。Uccellini等(1984)通過研究1979年2月18—19日發生在美國東海岸的暴雪天氣過程，認為與高空急流相伴隨的輻散場和次級環流為該次暴雪提供了強烈的上升運動。Hakim等(1992)通過研究1989年3月17日美國中北部的一次暴雪過程，認為該次過程受南北兩個高空急流的影響，當南部的高空急流間接力管環流圈的上升支與北部高空急流直接力管環流圈的上升支疊加時，暴雪過程明顯增強。Shin等(2005)通過研究2002年8月6—7日發生在朝鮮半島中部的暴雨天氣過程，認為暴雨發生在高空急流入口區的右側強輻散區下方。Prezerakos等(2006)通過研究1998年3月12日一次氣旋發展過程，認為副熱帶急流出口區左側間接環流的上升支在氣旋發展中有重要的作用。Lee等(2008)對1998年8月17—31日影響韓國南部地區的暴雨過程進行了分析研究，揭示出暴雨主要發生在高空急流的南側，高空急流及其相伴隨的次級環流的上升支使得暴雨強度增強。Hassan等(2011)以1974年2月21—23日天氣為例，研究了副熱帶急流及與其相伴隨的次級環流在地中海中部深厚氣旋形成中的作用。最近，Hirahara等(2012)通過數值模擬試驗，也發現對流層高層西風急流對降水有重要影響。
