Page 64 - 《高原气象》2022年第6期

6 期 任国强等：副热带西风急流与中亚夏季降水的关系 1427

图2 1961-2016年夏季200 hPa纬向风和急流频数的平均分布
Fig. 2 Mean distribution of zonal wind and jet occurring frequency at 200 hPa from1961 to 2016

亚咸海和青藏高原北侧是急流最强和最活跃的区 热带西风急流的平均位置。第一模态时间系数有
域。本文选取 40°E-80°E，25°N-55°N为中亚副热 着显著的年际变化［图 3（b）］，并相应反映急流轴位
带西风急流活跃区。 置的年际变化。为了验证第一模态空间分布与中
受夏季青藏高原的热力影响，在高原上空会出 亚副热带西风急流南北位移的对应关系，分别选取
现气旋性环流，这种现象被称为高原季风（汤懋苍 标准化时间系数超过 1 个正标准差和小于 1 负标准
等，1984）。根据汤懋苍等（1984）对高原季风指数 差的年份，进行合成分析。结果如图 3（c）所示。在
（Plateau monsoon index，PMI）的定义，利用高原上 标准化时间系数小于 1 个负标准差年份，风速最大
空 600 hPa 位势高度距平值计算高原季风指数，公 值出现在 45°N左右，代表急流轴偏北；在标准化时
式为： 间系数大于 1 个正标准差年份，风速最大值出现在
PMI = H 1 (32.5°N，80°E) + H 2 (25°N，90°E) 39°N 左右，表示急流轴偏南。因此定义 EOF 第一
+H 3 (32.5°，100°E) + H 4 (40°N，90°E) 模态标准化时间系数为急流位置指数（Jet Position
-4H 0 (32.5°N，90°E) （1） Index，JPI），急流位置指数正值代表中亚副热带西
式中：H ，H ，H ，H ，H 分别代表夏季青藏高原五 风急流偏南，负值代表急流偏北。
4
3
2
1
0
个不同位置 600 hPa 位势高度距平值。因为夏季青 为了揭示夏季中亚副热带西风急流位置变化与
藏高原近地面是热低压，因而高原季风指数越大， 中亚降水的关系，图 4（a）给出了急流位置指数和中
说明高原季风越强，反之亦然。 亚夏季降水的相关分布。由图 4（a）可见，中亚大部
南 亚 夏 季 风 指 数（South Asian Summer Mon‐ 分地区夏季降水和急流位置指数存在密切的相关
soon Index，SASMI）采用 Webster and Yang（1992） 性，均可通过95%信度检验，说明副热带急流是调制
的定义，以 40°E-110°E，0°-20°N 范围内 850 hPa 中亚夏季降水的关键环流因子之一。取55°E-85°E，
与200 hPa纬向风之差的标准化区域平均值表示。 35°N-50°N 区域平均降水作为中亚夏季降水指数
热带印度洋取 40°E-100°E，10°S-25°N 范围， （Central Asia Rainfall Index，CARI），图 4（b）显示了
夏季海温距平 EOF 分解的第一模态被称为海盆模， 急流位置指数和中亚降水指数的年际变化，相关系
定义第一模态标准化的时间系数为印度洋海盆模 数高达 0. 69，去除线性趋势后，二者的相关系数仍
指数（Indian Ocean Basin model index，IOBMI），当 有 0. 68，说明二者有较好的年际和年代际一致性。
印度洋海盆模指数为正时，表示热带印度洋为暖模 为了进一步验证夏季中亚副热带西风急流南北位移
态，反之为冷模态。 对中亚地区降水的影响，定义急流位置指数大于

3 结果分析 0. 5和小于-0. 5的年份为急流偏南和偏北年。其中
急 流 偏 南 年 有 1963，1965，1972，1974，1981，
3. 1 中亚副热带西风急流位置变化与中亚夏季降 1982，1987，1988，1989，1998，2002，2004，2007，
水的关系 2009，2010，2012 和 2016 年，共 18 年；急流偏北年
首先对40°E-80°E，25°N-55°N范围内200 hPa 有 1961，1970，1971，1973，1975，1976，1977，
纬向风距平进行 EOF分解，第一模态的方差贡献达 1978，1980，1984，1986，1990，1994，2006 和 2015
到了 51. 4%。图 3（a）显示 EOF 第一模态空间函数 年，共 15年。在副热带急流偏南年［图 4（c）］，中亚
呈南北反向分布，零线位于 40°N左右，刚好处在副 夏季降水整体偏多，帕米尔高原附近区域尤其显著。