北太平洋中部高空槽和高空冷渦 高空槽是如何形成的

導(dǎo)語：高空槽,，作為大氣環(huán)流中的一種重要天氣系統(tǒng),，通常是指在對(duì)流層中高層出現(xiàn)的氣壓槽，即氣壓值相對(duì)較低的區(qū)域,。在北太平洋中部,，高空槽的形成往往與西風(fēng)帶的氣流波動(dòng)密切相關(guān),，當(dāng)西風(fēng)帶中的氣流受到地形,、海洋熱狀況等多種因素的影響，會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)和擾動(dòng),，進(jìn)而形成高空槽,，接下來就一起去看看高空槽是如何形成的吧！

北太平洋中部高空槽和高空冷渦?

高空槽

夏季在北太平洋對(duì)流層上層有一個(gè)高空槽,。平均位置在北太平洋中部,。它的槽線呈西南-東北向，位于地面副熱帶高壓脊線以南5°—10°的地方,。這個(gè)高空槽叫做北太平洋中部高空槽(簡稱太平洋高空槽)。太平洋高空槽對(duì)這個(gè)地區(qū)的環(huán)流和天氣有很重要的影響,。

尤其是在高空槽中經(jīng)常形成冷的氣旋性渦旋,，當(dāng)它們的勢力向下伸展時(shí)，常?？梢詫?dǎo)致熱帶風(fēng)暴或臺(tái)風(fēng)的發(fā)生,，有一些西太平洋臺(tái)風(fēng)就是通過這種方式生成的。因而近年來,，太平洋高空槽受到了人們更多的重視,。在北大西洋中部對(duì)流層上層也有一個(gè)高空槽存在，其作用與北太平洋高空槽相似,。有人把這兩個(gè)槽統(tǒng)稱為大洋中部高空槽,。早在廿多年前，根據(jù)熱帶太平洋對(duì)流層上部夏季出現(xiàn)西風(fēng)的事實(shí)已經(jīng)推測到這個(gè)高空槽的存在,。以后進(jìn)行的對(duì)流層上部月平均環(huán)流分析和研究為這個(gè)槽的存在提供了更多的依據(jù),。直到1961年，在太平洋地區(qū)各層風(fēng)場氣候分析中,，在300—200毫巴才明確地顯示出高空槽來,。

后來，隨著高空測風(fēng)資料的增多(尤其是根據(jù)高空飛機(jī)的測風(fēng)報(bào)告)以及衛(wèi)星云圖的應(yīng)用,，才把太平洋高空槽肯定為夏季熱帶和副熱帶地區(qū)對(duì)流層上層的重要長波系統(tǒng),。近幾年來，這個(gè)槽的演變也受到了我國氣象工作者的注意通過初步研究揭示出不少西太平洋臺(tái)風(fēng)和熱帶波動(dòng)與太平洋高空槽有關(guān)系,。太平洋高空槽一般在200毫巴最明顯,。高空槽的強(qiáng)弱每年、每季,、每月都有不同,。有時(shí)高空槽表現(xiàn)為一個(gè)橫槽或一條切變線，其中沒有渦旋;有時(shí)高空槽發(fā)展很盛,，由一系列閉合的渦旋環(huán)流組成,，這在夏季和秋季(7—10月)最為常見,。在高空槽的南側(cè)，即近赤道附近是高壓脊區(qū)或反氣旋環(huán)流區(qū),，常常由幾個(gè)東西排列的反氣旋環(huán)流組成,。這些反氣旋環(huán)流中心與高空槽構(gòu)成一個(gè)整體常常向西移動(dòng)，當(dāng)它們的輻散場迭加在低層擾動(dòng)之上,，對(duì)擾動(dòng)的發(fā)展會(huì)有明顯的影響,。在高空槽與高壓脊區(qū)之間是一條西或西南風(fēng)帶，其中最大風(fēng)速區(qū)即為副熱帶急流,。

這支急流可以從150°E向東北一直伸展到北美東岸,，經(jīng)常在太平洋中部的夏威夷群島上空通過。這支急流對(duì)低層的天氣擾動(dòng)和東太平洋臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度有顯著影響,。太平洋高空槽有一定的云系分布,。根據(jù)衛(wèi)星云圖。每年在5—10月,，在10°—25°N,120°E—150°W太平洋地區(qū),，發(fā)現(xiàn)有不少有組織的云系，其中有些云突然出現(xiàn)又突然消失,。由于出現(xiàn)這些云系的中低層經(jīng)常是寬廣的東風(fēng)信風(fēng),，所以最初人們常把這些云系當(dāng)作是信風(fēng)積云。但是艾薩或艾托斯衛(wèi)星照片的分辨率一般是3—8公里,，而信風(fēng)積云的大小多在一公里以下,，因而散亂分布的信風(fēng)積云在云圖上是拍攝不出來的。信風(fēng)中出現(xiàn)的大部分云系應(yīng)該與太平洋高空槽有關(guān),。除了在高空渦旋附近以外,，沿槽線一般云量最少。

在槽線南面和東南幾個(gè)緯度距離的西風(fēng)和西南氣流中,，云系最多,，多為對(duì)流云。如果西風(fēng)的強(qiáng)度大于20米/秒,，常能觀察到沿氣流方向有很長的急流卷云帶出現(xiàn),。在高空槽的西面和西北面，云量也不多,，但有時(shí)也可以看到有組織的卷云帶,，這種卷云帶沿槽后東北氣流向西南擴(kuò)展。如果東風(fēng)較強(qiáng)(200毫巴上風(fēng)速大于30米/秒),還可觀察到橫向的卷云線,，因而屬于東風(fēng)急流中的卷云帶,。由于高空槽云系的分布有一定特點(diǎn)，可以根據(jù)衛(wèi)星云圖上云區(qū)分布來近似地確定高空槽線的位置,。首先識(shí)別出對(duì)流層上部西南氣流中對(duì)流云區(qū)的軸線以及少云區(qū),，槽線就定在對(duì)流云線之北少云區(qū)附近,。如果有高空渦旋云系存在(彎曲的云線),并且能據(jù)卷云砧定出高空風(fēng)方向，就能把高空槽的位置定得更準(zhǔn),。

太平洋高空槽是夏季太平洋地區(qū)高層的主要系統(tǒng)之一,。它的進(jìn)退和活動(dòng)演變對(duì)整個(gè)太平洋地區(qū)的環(huán)流與天氣都有明顯的影響。根據(jù)最近的研究,，它的作用至少有三個(gè)：首先,，在槽中形成的渦旋，當(dāng)勢力向下伸展時(shí),，在低層或地面可以誘生出新的擾動(dòng),。以后擾動(dòng)在有利的環(huán)境下可能發(fā)展成臺(tái)風(fēng)。因而高空槽的第一個(gè)作用是對(duì)低層擾動(dòng)或臺(tái)風(fēng)的形成起到一種觸發(fā)或啟動(dòng)作用,。高空槽的第二個(gè)作用是改變熱帶擾動(dòng)的環(huán)境流場,，從而形成對(duì)擾動(dòng)發(fā)展有利的環(huán)境條件。當(dāng)高空槽顯著向西移動(dòng)和伸展時(shí),，槽區(qū)可以到達(dá)南海上空。這時(shí)在南海上空槽前地區(qū)出現(xiàn)西風(fēng)氣流,，代替了那里經(jīng)常存在的東風(fēng)氣流,。由于現(xiàn)在是高空西風(fēng)重迭于低空西南季風(fēng)之上，而不是高層?xùn)|風(fēng)重迭于低層西南季風(fēng)之上,，所以風(fēng)的垂直切變大大減小,，這對(duì)南海臺(tái)風(fēng)的發(fā)生發(fā)展是有利的。

另外高空槽南側(cè)的高壓脊區(qū)這時(shí)也常常重迭在低層輻合區(qū)之上,，高壓的高空輻散氣流促使輻合區(qū)中擾動(dòng)周圍的對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng),，甚至可發(fā)展成臺(tái)風(fēng)。另外,，強(qiáng)的風(fēng)速區(qū)還能把低壓擾動(dòng)上空的多余熱量迅速帶走,，也能有利于臺(tái)風(fēng)發(fā)生。高空槽的第三個(gè)作用是通過高低層環(huán)流的相互作用對(duì)低層擾動(dòng)或臺(tái)風(fēng)有激發(fā)或抑制作用,。入們觀察到,，當(dāng)?shù)蛯訓(xùn)|風(fēng)帶中的擾動(dòng)(如東風(fēng)波)或臺(tái)風(fēng)從東面移到大洋中部高空槽槽前急流的南側(cè)時(shí)，由于高層這里是反氣旋性切變區(qū),，擾動(dòng)的質(zhì)量環(huán)流可以得到激發(fā),對(duì)流增強(qiáng),，云量增多，環(huán)流加強(qiáng),。當(dāng)擾動(dòng)移到急流軸以北時(shí),，由于這里是氣旋性切變區(qū)，質(zhì)量環(huán)流受到抑制,，云量減少,，擾動(dòng)減弱,。這種情況在大西洋上較常見，在太平洋上也有類似現(xiàn)象,。

從北美西部海面熱帶輻合區(qū)生成的颶風(fēng)常常在高空東風(fēng)引導(dǎo)下向西或西北移動(dòng),，當(dāng)它們移動(dòng)到夏威夷群島以東洋面上時(shí)，在高層常遇到太平洋高空槽的作用,。最后高空的卷云罩被吹走,，高空輻散場受到抑制，颶風(fēng)減弱或消失,，因而東太平洋的颶風(fēng)能夠通過高空槽移入西太平洋的并不多,，只有少數(shù)可以到達(dá)西太平洋。在高空槽中經(jīng)常形成許多氣旋性渦旋,。渦旋是冷性的,，所以叫高空冷渦。關(guān)于高空冷渦的存在五十年代初已有入發(fā)現(xiàn),，當(dāng)時(shí)觀測到200毫巴流場經(jīng)常由一系列的渦旋組成,。這些渦旋隨高空槽通過太平洋向西移動(dòng)，到達(dá)西太平洋地區(qū),，在那里引起一些臺(tái)風(fēng)或風(fēng)暴的生成,。它們的移動(dòng)速度平均15—20公里/時(shí)。有時(shí)高空冷渦與高空槽不連在一起,，而被切斷出來,，這種冷渦一般靜止少動(dòng)。

高空槽

在高空冷渦內(nèi)部氣流是下沉的,，因而在低壓內(nèi)部環(huán)流區(qū)內(nèi)一般觀測不到很多的云,。云區(qū)主要出現(xiàn)在冷渦的外圍，以對(duì)流云為主,。積雨云最常分布在冷渦的東南和南部邊緣,，有時(shí)在南部和西南部也觀察到深厚的對(duì)流云。冷渦云量的多少和組織情況與許多因子有關(guān),，例如高空閉合環(huán)流的大小,，冷渦向下伸展的深淺，對(duì)流層下部的條件(海溫,、信風(fēng)逆溫層高度和強(qiáng)度,、靜力穩(wěn)定度和水汽含量),因而高空冷渦從大洋東部移到大洋西部時(shí)，云系在外貌上會(huì)發(fā)生一定的變化,。并不是所有冷渦都能產(chǎn)生云,，有些冷渦的云系很稀少或沒有云。高空冷渦的主要演變方式是勢力向下伸展深淺的變化,。

渦旋只伸透到700毫巴,，在地面僅出現(xiàn)一個(gè)誘導(dǎo)槽或東風(fēng)波,。渦旋較強(qiáng)，伸透到地面,。這時(shí)在東風(fēng)氣流中出現(xiàn)一個(gè)弱的氣旋性渦旋,。這種情況一般只限于發(fā)生在西太平洋地區(qū)。由于高空冷渦強(qiáng)弱變化,，向下伸透的深淺也隨之變化,，故在地面上有時(shí)出現(xiàn)渦旋，有時(shí)不出現(xiàn)渦旋;有時(shí)只在高空冷渦下方附近反映一個(gè)風(fēng)速最小值區(qū),，而沒有什么風(fēng)向變化,，甚至完全沒有反映。這給熱帶地面分析帶來一定困難,。但不論何種情況,，地面系統(tǒng)(渦旋、波動(dòng),、風(fēng)速最小值)都是高空冷渦的組成部分,，隨冷渦一起移動(dòng)，不能脫離渦旋單獨(dú)運(yùn)動(dòng),。即使高空冷渦從西向東移動(dòng),，地面低槽也必須逆著低空的東風(fēng)向東(即上游方向)移動(dòng)。雖然地面環(huán)流變化很大,，但冷渦云系變化很小，因而現(xiàn)在常根據(jù)衛(wèi)星云圖上冷渦云系追蹤冷渦前后幾天的活動(dòng),。

低空輻合和稠密云區(qū)位于地面系統(tǒng)東部,。因?yàn)橄到y(tǒng)是隨高度向西北傾斜，所以在低空輻合區(qū)或稠密云區(qū)之上高空是輻散區(qū),。渦旋云系中的彎曲積云線常與700毫巴氣流方向一致,。實(shí)際觀察到的渦旋云系比上述模型要不明顯，有時(shí)渦旋云系的一部分被大片卷云所遮蓋,。有時(shí)高空冷渦在西移過程中加強(qiáng),。這使對(duì)流活動(dòng)增強(qiáng)。由于在高空潛熱釋放,，在對(duì)流層上部不斷增暖,，這時(shí)反而使冷渦強(qiáng)度開始減弱，最后完全消失,，并且在對(duì)流區(qū)之上出現(xiàn)一個(gè)高壓脊,。其范圍能不斷擴(kuò)大，最后發(fā)展成天氣尺度的反氣旋環(huán)流,。

大洋中部槽也減弱,。由上可見,，冷渦加強(qiáng)和發(fā)展的結(jié)果，使地面出現(xiàn)一片增強(qiáng)的對(duì)流活動(dòng)或壞天氣區(qū),，但這個(gè)過程又包含它自身衰亡的因子,，這反映了一個(gè)事物的兩個(gè)方面。在200毫巴上,，還有一種冷渦不是在熱帶就地生成的,，而是由中緯度西風(fēng)槽中切斷移入熱帶的。這種冷渦在許多特征上與太平洋高空槽中冷渦都相似,。有人2曾對(duì)我國大陸上空這樣一個(gè)高空冷渦作過分析,。

高空槽是如何形成的

高空槽主要是在西風(fēng)帶中由于氣流波動(dòng)形成的低壓區(qū)域。具體來說：

在北半球的中高緯度地區(qū),，特別是在3公里以上(500hPa)的高空,，西風(fēng)氣流盛行。在這些西風(fēng)氣流中,，常常會(huì)產(chǎn)生波動(dòng),，形成低壓(槽)和高壓(脊)。

這些西風(fēng)槽多為東北—西南走向,，東面(槽前)盛行暖濕的西南氣流,，空氣作上升運(yùn)動(dòng)，對(duì)應(yīng)地面是冷,、暖鋒和氣旋活動(dòng)的地方,，天氣變化劇烈，多陰雨天氣,。西風(fēng)槽的西面(槽后)盛行干冷的西北下沉氣流,，天氣晴好。

此外,，熱帶對(duì)流層高空槽是在北太平洋中部和北大西洋中部熱帶地區(qū)上空的對(duì)流層上部形成的低壓斜槽,。這種類型的高空槽主要在熱帶地區(qū)形成，與中高緯度地區(qū)的西風(fēng)槽形成機(jī)制略有不同,。

相關(guān)查詢：北京天氣預(yù)報(bào),、旅游景點(diǎn)天氣,、上海天氣預(yù)報(bào)15天、廣州國際機(jī)場天氣,、衛(wèi)星云圖天氣預(yù)報(bào),、天氣預(yù)報(bào)降水分布