[科普中国]-西太平洋副热带高压

西太平洋副热带高压（在中国简称西太平洋副高），是一个在太平洋上空的永久性高压环流系统，范围一般采用500百帕高度图上西太平洋地区（180°E以西）5880gpm线包围的区域为代表。

基本信息西太平洋副热带高压对我国天气、气候有重要影响，特别是它西部的高压脊。它的位置和强度随季节而变化。其位置的变化：南北方向，用副高脊线所在纬度的平均值代表。6～8月脊线平均位于北纬24°。东西方向用588线西伸端点所在经度代表，平均位于东经122°。西太平洋副热带高压的强度和位置有明显的季节变化。每年6月以前，副高脊线位于北纬20°以南，高压北缘是沿副高脊线北上的暖湿气流与中纬度南下的冷空气相交绥地区，锋面、气旋活动频繁，形成大范围阴雨天气，受其影响华南进入雨季；到6月中、下旬，副高脊线北跳，并稳定在北纬20°～25°之间，雨带随之北移，长江中下游地区进入雨季，即梅雨；7月上、中旬，副高脊线再次北跳，摆动在北纬25°～30°，这时黄河下游地区进入雨季。长江中下游地区的梅雨结束，进入盛夏。由于处于高压脊控制，出现伏旱；7月末至8月初，副高脊线跨越北纬30°，到达一年中最北位置，雨带随之北移，华北北部、东北地区进入雨季；8月底或9月初，高压脊开始南退，雨带随之南移。10月以后，高压脊退至北纬20°以南，大部分地区雨季结束。从上述可知，西太平洋副热带高压的季节性活动特点：夏季北进时，持续时间较长，移动速度较慢，而秋季南退时，却时间短，速度快。西太平洋副热带高压活动的年际变化较大。当其活动出现异常时，常常造成我国较大范围的旱涝灾害。

相关活动太平洋副高多呈东西扁长形状，中心有时只有1个，有时有数个。夏季时一般分裂成东，西两个单体，位于西太平洋的称西太平洋高压，位于东太平洋的称东太平洋高压。西太平洋高压除在盛夏时偶呈南北狭长形状外，一般呈东西向的椭圆形。

西太平洋副高的活动位置有多年变化。据分析，1880-1890年间，副高中心偏向平均位置的东南；1890-1920年偏向西北；1920-1930年又偏向东南。这种中心位置的变化必然会引起东亚甚至全球性气候振动。

西太平洋副高的季节性活动具有明显的规律性。冬季位置最南，夏季最北，从冬到夏向北偏西移动，强度增大；自夏至冬则向南偏东移动，强度减弱。冬季，副高脊线位于15°附近。随着季节转暖，脊线缓慢地向北移动。大约到6月中旬，脊线出现第一次北跳过程，越过20°N，在20°-25°N间徘徊。7月中旬出现第二次跳跃，脊线迅速跳过25°N，以后摆动与25-30°N之间，约在7月底至8月初，脊线越过30°N到达最北位置。9月以后随着西太平洋副高势力的减弱，脊线开始自北向南迅速撤退，9月上旬脊线第一次回跳到25°N附近，10月上旬再次跳到20°N以南地区，从此结束了一年为周期的季节性南北移动。副高的季节性南北移动并不是匀速进行的，而呈现出稳定少动、缓慢移动和跳跃三种形式，而且在北进过程中有暂时南退，在南退过程中有短暂北进的南北振荡现象。同时，北进过程持续的时间较久、移动速度较缓，而南退过程经历时间较短、移动速度较快。上述西太平洋副高季节性变动的一般规律，在个别年份可能有明显出入，而且这种移动特征在大西洋、亚洲大陆、北非大陆、北美大陆上的副高也同样存在，表明是全球性现象，是太阳辐射季节变化和副高强度的纬向不均匀分布以及随时间非均匀速度变化的反映。

西太平洋副高还有非季节性的中短期变动，主要表现为半个月左右的副高偏强或偏弱趋势及一周左右的副高西伸东退、北进南缩的周期变化。非季节性中、短期变化大多是受副高周围天气系统活动影响而引起的，例如夏季青藏高原高压、华北高压东移并入西太平洋副高时，副高产生西伸，甚至北跳，而当热带风暴或台风移至西太平洋副高的西南边缘时，副高随之东退，热带风暴沿副高西缘北移时，副高继续东退，当风暴越过高压脊进入西风带时，副高又开始西伸。此外，西风带的小槽小脊、长波槽、脊都对副高变动有不同程度的影响，同时副高又对周围天气系统有明显影响，彼此相互联系、相互制约。

天气影响西太平洋副高对我国天气的影响十分重要，夏半年更为突出，这种影响一方面在西太平洋副高本身；另方面还在西太平洋副高与其周围天气系统间的相互作用。在西太平洋高压控制下的地区，有强烈的下沉逆温，使低层水汽难以成云致雨，造成晴空万里的稳定天气，时间长久了可能出现大范围干旱。

副高是向我国大陆输送水汽的重要系统。我国降水的水汽来源，虽然主要依靠西南气流从印度洋输送来，而太平洋副高的位置、强度和活动，不仅对西南气流的水汽输送有关，而且还影响着它南侧的东南季风从太平洋向大陆输送来的水汽。同时，西太平洋副高的北侧是沿副高北上的暖湿空气与中纬度南下的冷空气相交绥的地带，往往形成大范围的阴雨天气，是我国大陆地区的重要降水带。因而我国降水带的南北移动同西太平洋副高的季节活动相一致，通常降雨带位于副高脊线以北约5-8个纬度。每年2-4月，副高脊线稳定在18-20N间时，我国华南地区出现连续低温阴雨天气。6月副高脊线北跳越过20N，稳定在20一25N间，降水带位于长江下游和日本一带，正是梅雨季节开始的时期。由于每年副高的势力强弱不同，北进快慢有别，梅雨期的长短和入梅、出梅的早晚都有很大差异。梅雨可以在5-7月间的各个时段。在5月的梅雨称为早梅雨在6-7月的梅雨称正常梅雨。一般在6月中旬前后入梅，7月上旬出梅，梅雨期平均约20天。造成梅雨期连续降雨过程的天气系统，主要是准静止锋、切变线和西南低涡。这些系统在长江中下游地区的连续出现或缓移、停滞，都能造成大面积的洪涝。到7月份，副高脊线再次北跳，降雨带从长江流域推移到黄淮流域。长江中、下游的梅雨结束，开始被西太平洋副高所控制，天气变得炎热少雨。如果副高强大，控制时间长久，将造成严重干旱现象。从7月底到8月初，高压脊线进一步越过30°N，雨带也北移至华北、东北地带。9月上旬，高压脊线开始向南回跳，雨带也自北南移。

上述情况仅仅是西太平洋副高活动对我国天气影响的一般规律。实际上，副高的南、北季节性移动经常出现异常，造成一些地区干旱；另一些地区水涝的反常天气。例如，1956年西太平洋高压脊第一次北跳偏早，第二次北跳偏晚，这一年梅雨很盛，长江中下游流域雨量过多。1954年副高比较久地稳定在20一25N间，长江流域梅雨持续时间达两个月之久，结果造成江淮地区几十年罕见的大水。1958年副高脊线第一次北跳偏晚，第二次北跳偏早，形成了这一年空梅，造成了干旱。1

西太平洋副热带高压东西位置异常与华北酷暑20世纪90年代以来，华北包括北京地区夏季频繁出现酷暑高温天气，对人们生活造成很大影响，也引起了气象学家的高度重视。分别就它的天气状况、形成原因作过探讨。2002年夏季，华北大部分地区又出现大面积的持续酷暑现象，因此北方地区的夏季酷暑天气的成因，成了人们十分关注的问题。本研究在关注北方地区夏季酷暑的成因基础上，重点对2002年夏季6～8月连续3次持续高温的过程作了详细的分析，特别要从西太平洋副高的活动异常角度来研究它对华北高温的影响。

夏季西太平洋副高的活动与中国东部天气有十分密切的关系。历来为气象学家所重视，它的南北、东西位置对中国不同区域旱涝及寒暑影响尤其重大。西太平洋副高的北跳或南撤以及它的持续停留，直接决定了中国华南、长江流域及华北地区的雨带长短或旱涝情况。而西太平洋副热带高压的东西位置也关系到东亚季风的建立、长江流域降水的多寡以及华北的气温与旱涝。如1998年，西太平洋副高持续偏西、偏南，至5月中旬尚未撤离南海，以后又维持在30°N以南，没有北跳，以至使南海季风爆发偏晚，强度偏弱;而长江流域梅雨期偏长，降水明显偏多，成为著名的洪涝年。而西太平洋副高偏东的年份则容易引起长江梅雨的减少甚至干旱。研究指出:西太平洋副高的西进东退与中国长江流域降水有十分好的关系，当副高偏东时，长江流域降水偏少，而当副高偏西时降水则偏多。但是这种关系在北方地区则不十分清楚，两者的相关没有达到一定的信度。这里从北方地区夏季持续高温现象出发来考察副高东西位置异常对中国东部夏季温度的影响。

用高度场所确立的副高东西向位置指标由于等压面高度在近几十年中有逐渐升高的趋势。在近50a的时段中，副高存在着逐渐西进的趋势。这可能是由于全球变暖使热带、副热带地区高度场逐渐升高的气候趋势造成的，也可能是资料处理的问题。总之，用高度场描述副高活动的年际变化特别是它的东西向位置异常，有明显的局限性。研究在统计分析中所用副高东西位置的定义采用了杨辉等文章中提出的方法，即用副高西部变动频繁的地区(22.5～30°N，115～140°E)的涡度距平来界定副高是否偏东或是偏西。当该区的负涡度距平为正时，副高(负涡度)偏东;反之则偏西。由于涡度是一个相对值，它能成功地避免上述的高度场逐年抬高的弊病。详细地探讨了该定义的可信度及其优点。研究应用了NCEP/NCAR的1950年以后和中国气象局提供的160个测站的温度和降水资料。

夏季西太平洋副高东西向活动与东部温度关系（1）副高东西位置异常与中国夏季气温

首先对1951～2000年50a夏季西太平洋副高的东西位置指数与中国同期160个站的地面气温求相关(图1)。可以看出，有大片的正相关区分布在中国北方地区。尤其是从长江以北至东北的南部，为高相关区。最大值可达到0.5以上。达到信度的范围西起河套以东，东至东北南部，向南到达山东半岛以南。这说明当西太平洋副高偏东时(指数为正)，上述大片的北方地区气温会升高;而当副高偏西(副高指数为负)时，该地区的气温将偏低。也就是说中国北方地区夏季的气温与太平洋副高的东西位置有较好的相关。这种关系清楚地指示了中国北方地区夏季高温的发生在很大程度上是由于副高的东西向位置异常所决定的。此外在长江流域以南特别是华南地区为一大片负相关区。这说明当副高偏东时该地区温度将偏低，而当副高偏西时华南的气温将偏高，与北方地区的情况正好相反。

（2）西太平洋副高东西位置异常时西风带环流特征

考察西太平洋副高东西位置异常时西风带环流形势的特征，并探讨它在北方地区高温的形成中所起的作用。用副高的东西位置指数与500hPa高度求相关(图2)，可以看出在偏西的副高控制区内为负相关，其北侧大槽区为较强的正相关。表明当副高偏西时，副高控制区高度将升高，而东亚大槽区的高度将降低，大槽将加深，大槽北侧的极区又转为负相关，说明该处的高度场将抬高。而当副高位置偏东时，长江流域中下游的高度降低，大槽变浅甚至转为高压脊控制。为了考察环流形势场对中国北方地区气温的影响，这里给出当副高偏东时，500hPa高度场及其距平的合成图(图3)。从图1已知，副高位置与华北地区的温度为正相关，即当副高偏东时，华北将出现高温。从图3可见，在副高所在位置的负距平区的北侧为很强的正距平区。它覆盖了从日本以东至华北的广大地区。这时大槽位于日本岛以东，中国北方处于它后部的脊区，造成了该地区气温升高的有利的大尺度环流形势。这一点在下面对实例的研究中还要进行详细的讨论。

从相关场上特别值得注意的是:在50°N以北相关值转为负值，而极区则为正相关。至加拿大的东部为负值区，向南至美洲东部为很强的正相关区。这种正负相间的相关区成一种波列，自副高西沿出发，沿大圆向北经极地向北美地区传播。也就是说当副高在纬圈方向位置发生异常时，它对西风带环流产生的影响是很大的。这种影响将沿着大圆的路径经极地然后向北美方向传播。这种波列与提出的东亚太平洋型波列是有区别的。后者波列的基点源自暖池区的异常，波列位置比较偏东;而图2所显示的波列则是由于副高西端位置的异常所产生的影响，它的位置比较偏西，在亚洲大陆的东岸。

相关图上这种由副高位置异常所产生的波列在高度距平场的合成图上表现得也很清楚。当副高位置偏东时(图3)，从副高西端的负高度距平区出发，向北有较明显的正负相间的距平中心经极地至北美的东岸;而在副高位置偏西时，该波列的位置不变但符号相反。

由此可见，西太平洋副高位置的东西移动与亚洲太平洋地区的长波位置和强度变化有密切的关系，从而影响了中国北方地区的气温。副高偏东时，西风带大槽位于日本岛以东，这时其后部的脊区控制了中国北方地区至朝鲜半岛，给该地区出现高温造成有利条件。更重要的是，副高西端的这种扰动还会以波列的形式向极地和北美方向传播，从而在更大的范围内影响西风带环流。这种波列与其他人以暖池区或南海地区出发的波列有类似之处，只不过它们的扰动源的位置有差异而已。

研究结论(1)应用新定义的副高东西位置的指标，对它与中国东部地区夏季气温进行了相关和合成分析。发现两者之间有很高的正相关。即当西太平洋副高偏东时(指数为正)，大片的北方地区气温会升高;而当副高偏西(副高指数为负)时，该地区的气温将偏低。这种关系清楚地指示了中国北方地区夏季温度异常的发生在很大程度上是由于副热带高压的东西向位置异常所决定。

(2)当副高偏东或偏西时，500hPa西风带流场上出现极为不同的流型。西太平洋副高位置的东西移动使亚洲太平洋地区的长波位置和强度发生很大的变化，从而影响了中国北方地区的气温。副高偏东时，西风带大槽位于日本岛以东，这时其后部的脊区控制了中国北方地区至朝鲜半岛，给该地区出现高温造成有利条件。当副高偏西时，这种形势正好相反。更重要的是，副高西端的这种扰动还会以波列的形式向极地和北美方向传播，从而从更大的范围内影响西风带环流。

(3)2002年夏季中国北方广大地区出现了持续的高温天气。该年夏季副高持续偏东。西风带大槽也处于偏东的位置。西部的大陆副高东移扩展，与槽后的高压脊打通，造成该地区的持续高温。西太平洋副高的东移为这种形势的建立提供了十分必要的条件。在这种形势下，西太平洋副高并不是造成北方地区高温酷暑天气的直接的影响系统。

(4)当西太平洋副高位置偏东时，以亚洲季风为背景的水汽通道向东进入南海后，并不折向东亚大陆，而是继续向东经过菲律宾群岛，然后与副高西侧的偏南气流汇合，在海上向北折。副高的存在在季风气流(也就是水汽的主要通道)的北向转折中起了至关重要的作用。当副高偏西时，季风气流沿捉副高西侧气流向北折向进入中国大陆，使该地区水汽供应充沛;而当副高偏东时，向北折向的位置随之东移，东亚大陆的水汽供应无论是通量或是其散度皆变为负距平，特别是中国北方地区，变得十分干燥。因此副高的东西位置异常在很大程度上决定了大陆特别是中国北方地区的水汽供应状态。

(5)引起中国北方高温的系统之一是大陆高压中的较强的下沉气流，而不完全是西太平洋副高控制的直接结果。副高的偏东位置为大陆副高的东进和加强提供了大尺度的背景条件。该过程与1999年的华北酷暑形势是十分相似的。因此研究北方地区的夏季高温，既要注意太平洋副高的位置，又要关注大陆副高的活动。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学