冬春季青藏高原西风绕流的量化定义及年际变化与影响因子分析

In winter and spring, the westerlies of bypassing flows around the Tibetan Plateau (TP) have obvious impacts on the atmospheric circulation over East Asia and the weather and climate in China. Understanding the mechanical influences of the TP is based on how to describe quantitatively the bypassing flows. This research will be carried out by using of dynamical analysis, data diagnosis, statistical analysis, and numerical simulation methods. Three quantitative indices (strength indices of northern and southern bypassing flows, location index of westerlies over the upstream of the TP, area index of occurrence of bypassing flows) of the bypassing flows will be defined by the analysis of circulation ranging from the upstream, midstream to downstream of the TP. Then, the interannual variations of the indices, especially the strength phase relationship between the northern and southern bypassing flows and its physical mechanism will be analyzed. Finally, the external factors contribution to the interannual variations of the bypassing flows will be promoted by using statistical method and the numerical simulation. This research will lay a good foundation for understanding of the circulation over East Asia and the relationship between bypassing flows and weather and climate in China in winter and spring.

冬春季节青藏高原机械绕流对东亚大气环流和中国的天气气候都有重要的影响，如何定量描述青藏高原西风绕流是客观认识青藏高原机械作用的基本前提。本项目拟综合应用动力学分析、资料诊断分析、数值模拟等手段对青藏高原西风绕流进行研究，首先根据青藏高原西风绕流在上、中、下游的物理特征，从强度、位置和面积等方面建立量化指数，从而实现对青藏高原西风绕流全面、系统、客观的定量描述。在此基础上，应用统计方法分析冬春季西风绕流各指数的年际变化特征以及相互之间的关系，重点对南北绕流强度指数的年际变化差异及其物理原因进行分析研究。最后通过诊断分析对引起绕流变化的外部影响因子进行研究，并通过数值试验进行验证，探究其中的物理机制。本项目的研究成果有助于进一步认识冬春季东亚大气环流及青藏高原西风绕流的影响。

分析了青藏高原西风绕流在不同季节垂直和水平层面上的基本气候特征，青藏高原西风绕流在广大的范围内都有发生，季节变化最显著的区域是高原西侧上游700hPa层次上50~70°E，25~35°N区域内，根据这一区域的经向风和纬向风定义了西风绕流指数。进一步分析了西风绕流的季节和年际变化特征，外部影响因子及其对中国天气气候的一些影响。.青藏高原绕流冬季最强，春季弱于冬季，西风绕流和高层西风急流一样，具有季节突变的特征，由冬季向夏季转换期间，低层西风绕流的消失要领先于高层西风急流轴的北跳；但由夏季向冬季转换的过程中，低层绕流的出现落后于高层西风急流的南落，西风绕流消失于28候。从年际尺度来看，绕流表现出一定的周期性，在1950~1970年和1980~2009年有2-4年的周期。.通过分析发现青藏高原西风绕流与北大西洋涛动影响、青藏高原热源、东亚冬季风等外部因子有密切的关系，北大西洋涛动与西风绕流正相关，青藏高原热源与南侧西风绕流正相关，而东亚冬季风与西风绕流为负相关，并通过数值试验对青藏高原热源对西风绕流的作用进行了模拟。.项目还利用青藏高原绕流指数，分析了其对中国天气气候的影响，当东亚副热带急流偏强（弱）、青藏高原西风绕流偏强（弱）时，印缅槽偏强（弱），会引起贵州冬季冻雨日数偏多（少），当青藏高原南支绕流加强时，我国长江以南地区降水会增多，而在南支绕流减弱的时候，东部地区可能会出现冬季干旱的现象。.结合使用中国气象局的地面观测资料分析发现，青藏高原南侧的西风绕流与中国中东部地区雾、霾的发生日数与有一定关系，中国中东部地区的雾、霾发生日数有明显的年际变化，其与东亚冬季风有密切的关系，当冬季风偏强时，雾、霾日数偏少；当冬季风偏强，青藏高原南侧西风绕流偏弱，不利于水汽向中东部地区输送，不利于中东部地区湿度的增大。.研究基本完成了预期的各项目标，还利用指数分析其对中国天气气候产生的影响，发现青藏高原南支绕流对中国天气气候有重要的影响。