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[科普中国]-赤道反气旋

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赤道缓冲带在适当条件下,可以加强发展,形成反气旋中心,此反气旋中心称之为赤道反气旋。

简介赤道反气旋(equatorial anticyclone)也称赤道高压,发生在赤道缓冲带内的反气旋。在赤道东太平洋,由于南半球东南信风越过赤道后获得反气旋涡度,逐渐折向东再折向南,最后切断而形成。

形成方式在赤道西太平洋和南海,赤道反气旋的形成则有四种方式:(1)南半球、东南信风越赤道后折向再切断而形成;(2)赤道缓冲带被热带、副热带伸向赤道的波动切断而形成;(3)西太平洋副热带高压脊伸向低纬的部分断裂而成;(4)赤道缓冲带北移加强过程中,带内形成闭合反气旋。

移动特点赤道反气旋的生命史在两周左右,水平尺度平均为1500-2000km,垂直厚度多在500hP等压面以下,而以在850hPa高度为最强。其中心轴随高度向北倾斜,中心附近为正散度、负涡度区,有下沉运动。它多数自东向西移动。在赤道反气旋活动的影响下,台风容易出现复杂多变的路径。

赤道反气旋结构及其移动规律热带辐合带的向赤道侧出现的反气旋天气系统,在适当条件下,可形成闭合的高压中心,即赤道反气旋。赤道反气旋也是一种低纬地区常见的天气系统,有资料显示7-9月在15-10°N、90-140°E范围内,平均每年山现赤道反气旋达22个1。我们研究的主要是影响我国的天气系统,故也主要着眼于90-140°E之间赤道以北的赤道反气旋。

赤道反气旋的生成通过1987-1991年8、9月份天气图分析发现,赤道反气旋的生成主要有三种方式。

(1) 赤道缓冲带生成赤道反气旋

赤道反气旋的生成多数与赤道缓冲带有关,仅1987年8月就有这种赤道反气旋7个(见表1),此类赤道反气旋为澳洲冷高东北侧强东南气流越过赤道发生转向,生成赤道缓冲带,赤道缓冲带北伸的高压脊发生断烈而形成的。

(2) 副高南撤断裂产生赤道反气旋

从天气学原理角度出发,当西风槽加深,并伴有强大冷空气东移时,由于冷平流的不断注入,西太平洋副高将减弱,东退南撤,南撤的副高脊在15°N以南发生断裂,则生成赤道反气旋,如1991年9月18日,菲律宾以东洋面,850hPa天气图上生成的赤道气旋就是如此。

(3)恢复性填塞生成赤道反气旋

通过分析,发现有些赤道反气旋在其生成过程中,台风和热带气旋构成的热带辐合带在赤道反气旋生成之前就存在,赤道反气旋生成之后,其与西太平洋副热带高压中心重叠,热带辐合带仍存在,随着热带气旋、台风的急速西行、北上,关岛附近的低压带消失,生成了赤道反气旋。显然,由于热带副合带的阻挡,西太平洋副高无法南落生成赤道反气旋,而赤道反气旋南部赤道附近又为东北气流控制,而非东南越赤道气流,所以也不是赤道缓冲带生成赤道反气旋。那么,这种赤道反气旋是如何生成的呢?我们注意到其生成之前,关岛附近有较为深厚的低压系统,随着该低压系统的快速移出或消失,原低压系统地区,就会出现高压系统的恢复、堵塞,于是,形成了赤道反气旋。

赤道反气旋的结构及其移动(1) 赤道反气旋是一种空间尺度约为1000km左右,一般持续几天的大气尺度系统,它在中、低层较明显,高层看不出来,中低空温压场对应一致,高压中心轴线向北倾斜,对应暖区,尤其其北侧为暖中心,这与北侧西太平洋副高和热带辐合带中的台风活动有关系。

(2) 赤道反气旋在高层偏东气流的引导下,有自西向东移动的趋势,考虑到其生成的不同特点,又可主要分为西北型与西一西南型两类。

A、 西北型

当赤道反气旋由赤道缓冲带生成时,由于其生成特点,是南半球气流越赤道北上转向而形成,具有北上趋势,其西部又有越赤道气流引起的西南气流,使赤道反气旋移动发生有偏,形成西北行(包括偏北行)。如1987年8月中旬缓冲带北伸,于菲律宾东南部生成赤道反气旋,北北西行,18日与西伸副高合并,于南海北部消失。

B、 西—西南型

这类赤道反气旋多由西太平洋副高南退断裂产生,具有南下趋势,故赤道反气旋西行或西南行,常与赤道缓冲带合并。如1987年8月下旬副高南落,23日于850hPa。出现赤道反气旋,偏西行,至26日与赤道缓冲带合并,消失于孟加拉湾。

赤道反气旋对台风发生发展及移动路径的影响我们知道越赤道气流形成缓冲带是赤道反气旋形成的一个主要原因,而越赤道气流主要通道有两条:一是在125-130°E附近,在菲律宾东南转向成西南气流;二是在110-115°E附近的加里曼丹岛上空越过赤道,在南海南部转向成西南气流。故赤道反气旋也以该两地为多,我们称菲律宾东南的赤道反气旋为东赤道反气旋,加里曼丹岛上空的为西赤道反气旋。

过去,人们就赤道反气旋对台风的影响的研究以西赤道反气旋为多,对东赤道反气旋则涉及较少。通过1987-1991年台风资料的分析发现,东赤道反气旋对台风的影响也是很重要的。

(1) 东赤道反气旋的生成,与北面副高配合,使关岛至菲律宾的热带副合带加深,反气旋北部西南气流有利于该热带副合带内扰动的产生,进而有利于台风的发生与发展。如9120号台风,1991年9月19日开始通过赤道反气旋与西太平洋副高之间的热带副合带,强度加强,9月23日移出时,中心风速由40m/s增至55m/s。

(2) 西北型东赤道反气旋的生成,会促使赤道缓冲带振幅加大,有利于诱发或加强赤道波,进而对台风路径的异常产生影响,如8711号台风,8月25日,缓冲带生成东赤道反气旋,26日低层赤道波振副加大,东赤道反气旋中心北上,台湾、菲律宾的西南气流加强,台风于30日转为北上,之后东北行。

(3) 东赤道反气旋对台风也有引导作用。当副高相对较弱,而东赤道反气旋较强时,在西南气流引导下,台风会发生转向。如8921号台风,1989年9月12日08时,台风移至台湾北部,500、700、850hPa各层高度场都可见到副高脊线在台风北侧,但比较弱。500hPa上西风带平直,无大的西风槽脊活动,若不考虑东赤道反气旋的作用,台风应仍以西北移动为主。但850hPa天气图上,台风东南部有一较强赤道反气旋,并给台风提供了12m/s以上的西南气流。9月12日20时,台风开始东北行,直至消失。

(4) 东赤道反气旋西北行至南海附近时,同样可以作为西赤道反气旋,对台风路径产生影响。2

本词条内容贡献者为:

赵阳国 - 副教授 - 中国海洋大学