[科普中国]-环流指数

定义

环流指数（circulation index）是表示在给定区域内大气环流强度的一种参数。

大气环流的中短期变化是由不同尺度的高空和低空天气系统的发生、发展和消亡过程所引起的。这种变化主要表现在西风带纬向环流和经向环流的相互转换上。纬向环流型，即500hPa 上，环流比较平直，并在平直的西风带上多小槽、小脊，很少有大槽、大脊。经向环流型，即500hPa 西风带上发展出深槽大脊，能引起强烈冷、暖空气活动。纬向型和经向型环流经常交替出现，其交替周期大约2 - 6 周。这种交替演变规律一般用环流指数来表示。1

分类环流指数分纬向环流指数（IZ）和经向环流指数（IM）两种。1

纬向环流指数纬向环流指数又称西风指数，表示平均地转风速中西风分量的一个指标。可以定量地表述纬向环流的强弱，它是在所取范围（一般取35° - 55°或45° - 65°为南北范围，经度范围根据需要而定，可取自然天气区，也可取东半球或西半球，但范围不宜过大）各点上地转西风分量的总平均值。一般在500hPa 等压面图上计算西风指数，我国经常使用亚洲地区的西风指数，所选范围是45° -65°N，60° - 150°E，其计算公式为1：

式中Φ为位势高度，n 为计算范围内所取点的数目，φ为纬度。计算西风指数的时间单位可以是季节，也可以是月、候。西风环流指数并不能完全反映出纬向、经向环流特征，比如经向环流明显、锋区很强时，西风指数可能很高；相反经向环流很弱，锋区也弱时，西风指数可能很低。因而需引进经向环流指数作为补充。

经向环流指数经向环流指数是用某一经度范围内，沿经圈上地转风的平均南北分量表示经向环流的一个指标。其计算公式为1：

式中α 为经度，△α 为沿纬圈上每个小区的固定距离。

西风指数的高低、振幅大小和演变特征，基本上能反映出环流形势的特征及其转换趋势。