大气环流影响的数值试验-气象科学.PDF

维普资讯 ●I▲■ 『 ● 第 9卷 第0蝴 气 象 科 学 vo1．9 No．2 1989年6月 SCIENTIA M ETEOROLOGICA SIN ICA Jun．，1989 马斯克林高压的强度变化对 大气环流影响的数值试验 杨修群 黄士松 (南京大学大气科学系 ) 提 要 本文用一菱形截断15个波的九层的GCM进行 了一组数值试验，研究了南印度洋上马斯 克 林高压 (以下简称马高 )对大气环流的影响 结果表髓 马高增强以后首先增强 了45。E附近索 马里越赤道气流以及北印度洋西部的赤道西风，使得最大西风轴线北侧气旋性环流发 展，降雨 量增大。同时由于马高能量额散的结果，澳高也随之增强，从而增强了105。E--12oE。处 越 赤 道气 一，使得南海菲律宾地区气旋性环流发展，降雨量增大。以上两方面使束亚西南季风 和 局 地H￡dlev环流增强，随而西太平洋付高增强 马高的增强不仅对邻近区域环流 有 短 中 期 影 响。而且使全球大气可 发生低频响应，在垒球产生三个主要渡列。一个是南半球的纬向波 数 3型 ，北半球有两个 ．主要的一个是从日本到美国东南部。文 中对这一渡列形成原因进行了讨论 上述试验结果与观测研究结果甚为一致，因此马斯克林高压是影响南北半球相互作用 ，影 响东亚大气环流的一个十分重要的环流系统。 一 、 引 言 自从Findlatern)发现 了索马里越赤道低空急流 以后，越赤道气流在南北半球相互的作 用更受到了人们的广泛 的注意 KrishnamurtiC2J根据观测研究首次提出大 尺 度 季 风 系 统 的概念，指出南印度洋上的马斯克林高压是印度夏季风体系的关键性成员 随着探铡资料 的不断丰富特剐是FGGE以后，人们更重视研究低纬环流根互作用的过程 。黄士松等(3，4) 指出南印度洋与西北大平洋上环流的中期振荡与遥相关过程’并提出东亚夏季风体系结构的 模式，捕出南印度洋上的马高和太平洋付热带高压是东亚夏季风体系中的两个关键性成员 · 困此，观测分析给出了两个重要的事实；(1)南北半球相互作用不仅存在，而且在某些区域 尤其是在季风区域表现得最为重要。(2)南印度洋上的马高』甄是印度夏季风体系的主要成员’ 又是东亚夏季风体系的关键成员，其强度变化对南北两半球环流变化起着十分重耍的作用 。 当然’上述观测资科分析的结果’尚需用数值模拟作进一步验证。本文 目的就是试图用 l988年lO月6日收到，11~ia日收刊修改稿。 球文中擂图由石宗祥同志请绘 维普资讯 12B 气 象 稃 学 9．替 -- GCM来研究说明马高的变动对低纬环流 以及垒球大气环流的影响，特g4是在东亚大气环 流变化中的作用 。 二 模式及试验介绍 本文使用的是菱形截断15个波的九层垒球大气环流诺模式，是原由W．Boutke[51等设 计，后经I．slmmonds~6]改进的一个模式，详细介绍参阁林元弼文章[7】。 该模式考虑了水平及铅直孜网格扩散，迫界层采用了Mdnin一0buh0v理论参数化，海 表面温度用月平均温度代替 ，本文中太阳高度角以及SST等均固定在七月份，陆面温度由热 平衡方程求得，考虑了下垫面粗糙度、潮湿度，极冰，雪盖等因子，亦考虑了地形作用。辐 射过程考虑了长波和太阳辐射 ，吸收气体包括水汽 、COz和0a，云考虑低、中、高三层云 ， 高、申云不考虑其厚度，低云考虑其厚度，模式中积