西南低空急流季节进程及其与中国东部降水关系的研究

The seasonal and interannual variations of the south-westerly low-level jet (LLJ) and its associatation with precipitation over East China are studied in this research. The major features of LLJ (strength, position, seasonal evolutions) in the lower troposphere over Southeast China are investigated, as well as the impact of seasonal variations of plateau-campagna thermal contrast and land-sea thermal contrast. Recent warming of surface temperature over Tibetan Plateau, Pacific Ocean and Indian Ocean due to changes in plateau-campagna and land-sea thermal contrast, thus affect the seasonal evolutions of LLJ, which will be examined in this study. Some hypotheses will be proposed, to reveal the impact of different patterns of surface temperature variation on interannual variations of LLJ and its possible mechanisms.Based on above analysis, the ralationship between seasonal variation of LLJ and seasonal rain band evolution over East China will be discussed, as well as the role of interannual variations of LLJ on interannual variations of spatial and temporal distribution of Mei-yu rainfall.

以西南低空急流及其与中国东部降水的关系为研究对象，分析西南低空急流的季节变化特征和季节进程的年际变化特征，明确青藏高原-平原、海洋-陆地热力性质差异的季节变化在低空急流季节变化过程中的作用，揭示青藏高原及周围地区、北太平洋、印度洋表面温度不同模态增暖对低空急流季节进程变异的影响及影响机制。在此基础上，分析西南低空急流强度、位置的演变与中国东部地区春、夏季雨带推进的关系，探讨西南低空急流季节进程的年际变化对江淮梅雨变异的影响，为深入理解我国东部地区环流、降水对气候变化的响应提供一定的理论参考依据。

本项目以西南低空急流及其与中国东部降水的关系为研究对象，分析西南低空急流的日变化及季节变化特征，并在此基础上，分析西南低空急流与梅雨期降水关系及其关系的年代际变化。研究结果表明：（1）西南低空急流具有明显的日变化特征，在夜晚中国东南大部分地区急流发生频率都很高，而在白天低空急流发生频率较低，其日变化主要是由经向非地转风在夜间的增强造成的。经向非地转风的日变化主要是由局地变压、水平风场涡度、垂直运动和温度梯度的日变化产生的，副热带高压强度和位置的变化，青藏高原大地形加热效应和海陆热力性质差异在白天和夜晚的反向是造成经向非地转风夜间加强的重要原因。（2）西南低空急流在春季和夏季的发生频数明显高于秋、冬季，峰值出现在4月份和6、7月份。4月与6、7月低空急流风场的垂直结构并不相同，4月平均风场垂直剖面上，从对流层中高层到地面西南风逐渐减弱，虽然低空急流发生频数较高，但月平均风场在垂直方向并没有明显的“急流核”结构；在6、7月份，月平均风场垂直剖面在低层800hPa-850hPa高度出现风速大值中心。（3）急流中心纬向位置随时间的演变与中国东部地区夏半年雨带位置的移动相符合。低空急流通过其水汽输送和出口区的动力抬升作用，减弱其入口区和急流中心附近的降水，增强出口区，尤其是出口区左前侧的降水。（4）低空急流与梅雨期降水的关系存在显著的年代际变化，在20世纪80年代以前，降水偏多年份和偏少年份间850hPa位势高度场和风场的差异主要位于西太平洋上空，在大陆上差异不明显，低空急流与梅雨期降水相关关系并不显著。80年代以后，梅雨期江淮流域降水对热带印度洋海温一致模态外强迫有较好响应，热带印度洋海温呈一致偏暖（偏冷）时，通过影响局地环流，造成西太副高增强西伸（减弱东退），进而导致西南低空急流偏强（偏弱），梅雨期江淮流域降水偏多（偏少）。