急流轴

更新时间:2023-07-03 14:32

急流轴,是急流中心的长轴,是急流区中各经向垂直剖面上最大风速点的连线,沿着狭长急流带的轴线上可以有一个或多个风速的极大值中心。急流轴在三位空间中呈准水平,多数轴线呈东西走向。

我国急流轴的类型

在我国上空的急流有三种不同类型的急流轴:

(1)东亚副热带平均急流轴,它一年四季均存在于我国上空;

(2)中纬度温带平均急流轴,它只在冬半年存在于我国北方上空;

(3)东风平均急流轴,主要出现于夏季中南半岛上空的热带对流层,我国华南地区也可出现。

急流轴的位置

急流区大多与对流层上层水平温度梯度很大的锋区相对应,因而也和天气系统的发生、发展有密切关系。在对流层上层已经发现有下列几种急流。

(1)温带急流:又称极锋急流,位于南北半球中高纬度地区的上空,是与极锋相联系的西风急流。急流的平均高度在冬季约8—10km,夏季约9—11km,平均厚度约3—10km。急流轴的位置经常在变动,冬季平均位于40°—60°N 间,甚至伸展到更低纬度。夏季平均位置北移到70°N附近。温带急流的中心最大风速一般45—55m/s,甚至达105m/s。一般是冬季强、夏季弱。急流轴有明显的分支和汇合现象。

(2)副热带急流:又称南支西风急流,位于200hPa 上空副热带高压的北缘,同副热带锋区相联系,是一支相当强大而稳定的急流。急流轴位于25—32°N 的11—13km 的高空,位置比较稳定,夏季向高纬推移10—15 个纬距。冬季中心最大风速约50—60m/s,强中心风速可增至100—150m/s,甚至可达200m/s。夏季风速减半。其分支、汇合现象以东亚最清楚。

急流轴位置的确定方法

首先根据急流在不同季节的强度分别统计了全国各探空站冬季大于60米/秒、春秋季大于50米/秒、夏季大于40米/秒的最大风速层风速在各月出现的频率,然后填在平面图上分析等频率线,并定出最大频率轴线。就以这条轴线来作为平均急流轴在平面上的投影位置,如图1所示。

为了表示出三度空间急流轴的高度,可将各月轴线附近各站点的最大风速层平均高度填到相应的站点上,这样就比较完整地表示出了平均急流轴三度空间的位置。这种方法虽然可以较准确地确定平均急流的位置,但是在无线电测风较少或完全使用经纬仪测风的地区,常因测风高度较低而使一些站点的最大风速层风速在各月出现的频率失去了代表性,从而急流轴的位置在这些地区就难以确定。为了补救起见,可参考与急流轴平均高度相近的等压面平均风速图中最大风速轴线的地理分布和各经向平均风速剖面图上急流中心位置等。用这种方法所确定的急流轴位置,只具有气候上的意义。

急流轴位置与降水的关系

对降水和急流轴位置关系的分析,整体上来说,中国和澳大利亚各自的冬季相关关系是比较显著的,其他各地区和季节的相关关系各不相同。将 1948年至2006年共61 年数据进行分段分析,中国地区前后 30 年的差异很大,总体来说前 31 年的显著水平比较高,而后 30 年几乎通不过显著性检验

对中国地区降水与急流轴 61 年变化趋势的分析中,只有西北地区春秋两季急流轴有显著北移趋势。春季降水随急流轴北移而增加,秋季降水无显著变化趋势。华北,华南地区各季,急流轴位置变化趋势均不显著。华北夏季降水明显为减少趋势,显著性水平为 0.01。华南春夏秋三季降水趋势比较显著,春季降水为减少趋势,夏季为增加趋势,秋季为减少趋势。澳大利亚,急流轴位置,东部各个季节均未有显著变化趋势,西部春秋两季显著北移,北部春季有显著北移趋势,而相应地区和季节的降水并没有随急流轴位置的显著变化。

分析近 61 年的降水和急流轴位置关系的相关关系,中国西北地区冬季比较显著,表现为负相关;华北地区冬、春季显著,表现为负相关;华南地区春季比较显著,为负相关。澳大利亚东部地区春季比较显著,为负相关;西部地区无显著相关关系;南部地区春夏两季显著,春季为负相关,夏季正相关;北部地区秋季显著,表现为正相关。

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