东亚副热带急流中期变化特征及其对梅雨异常的影响

Medium-range forecast issue in 3-10 days on Meiyu anomaly is still a scientific conundrum. To better understanding the evolution characteristics of the critical systems of the middle-range weather process leading to the Meiyu anomaly and its physical mechanisms is very necessary. As the factor causing Meiyu anomaly, the East Asian subtropical Jet is the starting point of this topic. Considering the middle-range time scale, this study will be carried on the characteristics of the East Asian subtropical jet and the relationship with position and intensity of Meiyu belt, and the dynamic mechanism of middle-range variation of the East Asian subtropical jet and the impact on the Meiyu anomaly based on quasi-stationary abnormal Rossby wave propagation and transient eddy forcing. This project will reveal the middle-range variation of the East Asian subtropical jet during Meiyu, its formation mechanism and influence mechanism on Meiyu anomaly, construct physical concepts of the East Asian subtropical jet on Meiyu anomaly, in order to provide new thinking and theoretical basis for middle-range forecast of Meiyu.

梅雨异常事件在3-10天中期时效上的预报问题仍然是一个没有解决的科学难题，认识导致梅雨异常的中期天气过程关键系统的演变规律及其物理机制非常必要。本项目将以影响梅雨异常的东亚副热带急流为着眼点，在中期时间尺度上，研究东亚副热带急流的变化特征及其与梅雨雨带位置和强度的关系，并从准静止Rossby波异常传播和瞬变扰动强迫作用，探讨东亚副热带急流中期变化动力学机制及其对梅雨异常的影响。通过研究，揭示梅雨期东亚副热带急流的中期演变规律、形成机制及其对梅雨异常的影响机理，构建东亚副热带急流中期变化对梅雨异常影响的物理概念模型，以期为梅雨的中期天气过程预报提供理论依据。

梅雨异常事件的中期天气预报仍然是没有解决的科学难题，认识导致梅雨异常的关键环流系统演变规律及其影响机理非常必要。本项目主要研究东亚副热带急流（简称EASJ）中期演变特征及其动力学机制，以及EASJ不同演变模态对梅雨影响的机理。通过研究，（1）系统地认识了梅雨季节EASJ中期演变规律和动力学机制。EASJ扰动表现为典型的Rossby波特征，主要由行星尺度和天气尺度波动合成，行星尺度波决定着EASJ空间扰动形态和强度，而天气尺度波决定着EASJ的强度波动。急流扰动位置和强度变化由行星尺度波主导，天气尺度扰动是行星尺度波上叠加的高频小振幅扰动，并受到行星尺度波动的制约。在中期尺度大气动力过程中，梅雨季节EASJ演变主要表现为3-8d天气尺度和10-15d低频Rossby波变化，Rossby波能量东传中波流相互作用是EASJ空间强弱交替变化的动力学机制。（2）揭示了丰梅年和枯梅年EASJ不同演变模态对梅雨异常的影响机理。Rossby波扰动波包和波作用量强度最大区域集中在90º-150ºE的东亚地区，该地区同时存在经向和纬向两个扰动波包和波作用通量散度波列，并交汇于EASJ。丰梅年相较于空梅年Rossby波扰动波包和波作用量散度波列系统性偏西，两者接近反位相。丰（空）梅年10-15d低频变化能量中心在咸海和巴尔喀什湖之间（在中国东北部地区）并向东传播，在中国东部地区上空波作用矢量集中（发散）且强度偏强（弱），高空急流强（弱），通过高低空耦合和急流南侧的高空强辐散作用，低空西南急流加强（减弱），江淮流域整层水汽通量辐合（辐散）距平。低层强（弱）辐合高层强辐散（零散度），垂直上升运动增强（减弱），有（不）利于江淮梅雨降水偏多。本项目从中期尺度大气扰动及传播动力学角度，进一步认识EASJ异常活动对中国江淮梅雨的影响机理，具有一定的理论价值、科学意义和应用前景。