Page 175 - 《高原气象》2022年第5期

高 原 气 象 41 卷
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等值线内位势高度的平均值；（3）强度：500 hPa 低 之间的联系之前，了解二者的主要特征是非常必要
涡中心位势高度与同一纬度 60°E-120°E 平均位势 的。图 1 为 2001-2017 年 7 月高原低涡及暖性低涡
高度的差值；（4）移出数：有某一时刻移出高原主 的源地及其移动路径分布图。从图 1 中可以得知，
体之外的高原低涡个数；（5）移出率：移出数与高 大部分高原低涡生成于高原中西部，并且多数低涡
原低涡频数之比为移出率；（6）暖涡数；客观识别 消失于高原之上，结合表1发现，少数低涡可以发展
出的高原低涡在的第一个时刻，其最外围闭合等值 东移出青藏高原（占低涡总数的23. 8%）；同时，7月
线围成的经纬度方框的平均温度比其东西方各一 72. 2% 的高原低涡在生成时为暖性，而暖性低涡生
个同样大小经纬度方框中的平均温度高的低涡个 成于高原中西部的特征更加明显，并且东移出高原
数；（7）暖涡率：暖涡数与高原低涡频数之比。对 的低涡绝大多数为暖性低涡。根据表1可以得知，7
以上定义的最小位势高度、强度、移出率、暖涡率
月高原低涡频数的标准差为 4. 0 个，移出数和暖涡
进行月平均，得到每月的高原低涡参数值。
的标准差分别为3. 4和5. 3个，说明7月暖性高原低
云辐射效应这一概念最早出现在 Ramanathan
涡（移出高原的低涡）个数相对于低涡总数的变化幅
et al（1989）的研究当中，参照这一标准，本文将地
度更大（小）。从2001-2017年春季平均地表净云辐
表净云辐射效应［CRE NET (sfc )］定义为： 射效应的分布图［图 2（a）］来看，整个亚洲地区基本
CRE NET (sfc ) = ( NET all - NET all )
↑
↓
（1） 上被云辐射冷却作用所主导，仅有印度半岛中北部
-( NET clr - NET clr )
↑
↓
表现为一个弱的云辐射加热区；中国东南部为一个
式中： NET all 和 NET all 分别为全天空条件下地表向
↓
↑
较强的云辐射冷却区，其最强云辐射冷却效应超过
下、向上净辐射通量； NET clr 和 NET clr 分别为晴空条
↑
↓
-2
件下地表向下、向上净辐射通量。 -80 W·m 。此外还可发现，春季地表云辐射效应的
本研究旨在探讨前期春季（3-5月）地表云辐射 标准差在青藏高原较大，在印度半岛较小，这可能
效应对后期 7 月高原低涡发生发展的影响，主要利 是因为高原地区对流活动的日变化特征明显，云量
用相关分析、奇异值分解（SVD）、合成分析等统计 的变化幅度较大，而印度半岛春季云量较小，云辐射
学方法进行讨论分析。 主要表现为加热效应有关。此外，20°N以南的西太平
洋地区的春季云辐射效应变化幅度也较大，这可能
3 结果分析
也与热带洋面对流活跃有关。值得注意的是，中国
3. 1 春季地表净云辐射效应与7月高原低涡的关系 东部到东海地区，春季地表净云辐射效应的变化幅
在探讨春季地表净云辐射效应与 7月高原低涡 度相对于周边同纬度同海拔的地区来说也是一个
表1 2001-2017年7月高原低涡的7个特征的平均值及其标准差
Table 1 Average of 7 characteristics of QXPVs in July and its standard deviation from 2001 to 2017
参数 频数/个 最小位势高度/gpm 强度/gpm 移出数/个 移出率/% 暖涡数/个 暖涡率/%
均值 43. 9 5804. 0 9. 3 10. 6 23. 8 31. 8 72. 2
标准差 4. 0 7. 5 0. 95 3. 4 6. 9 5. 3 7. 3

图2 2001-2017年春季平均地表净云辐射效应（a）及其标准差（b）（单位：W·m ）
-2
Fig. 2 Average surface net radiative effect（a）and its standard deviation（b）in spring during 2001-2017. Unit：W·m -2