定义
自然天气周期(natural synoptic period)是指自然天气区内天气特征稳定的一段时期。1
自然天气周期概念至少有三方面内容和含义2:
(1)自然天气区域;
(2)大气活动中心;
(3)由大气活动中心和长波系统相互作用而造成的天气过程发展方向和趋势保持相对不变。
显然由于不同自然季节里天气过程的发展方向和趋势多种多样,所以自然天气周期也是多种多样的。
特点自然天气周期是苏联穆尔坦诺斯基学派的最基本概念,一般长度5 - 7 天。在这段时期内,地面高低压系统移动方向稳定,高空行星锋带的特征也基本稳定。而相邻两个自然天气周期之间则有比较大的变化。1亚洲自然天气周期的长度绝大多数为4 - 6天,这与亚洲第一类周期过程占优势相一致,即移动性系统周期过程较短,欧洲自然天气区的周期长度为5 - 7天。2
预报属性自然天气周期具有两个重要的预报属性2:
其一是自然天气周期的持续性具有准定常性,即同一个自然天气季节中相邻的两个周期的长度大体相同,由此可根据前面一个周期的长度来预报下个周期的长度。
其二是自然天气周期具有趋势期的属性(所谓趋势期是指一个自然周期的前两天而言),即在同一自然天气周期内天气系统的移动方向保持不变。
划分方法自然周期的划分由于所采用的表达方式和工具不同而有很多方法2。
早期穆氏是以地面反气旋运行方向的改变为依据来划分周期。后来,赫拉伯洛夫根据高空行星锋带的演变来划分周期。他认为,由于行星锋带有最大的能量储存,因而天气过程的发生、发展,与它紧密相关。于是他选定能代表行星锋区的某一条等高线(有时称特征线),以其演变来作为表达和划分自然周期的手段和方法。如冬季选536位势什米线,夏季选572位势什米线等,这种划分和表达方法显然较前者要好得多。用它就比较简便地反映出了中纬度锋区上大尺度扰动的演变特征,而这些特征恰恰是中期预报所着重考虑和分析的方面。
赫拉伯洛夫等在研究自然天气周期预报方法中引入高空锋区以后,他认为,如若把高空行星锋区演变的三类过程(纬向过程、经向过程和阻塞过程)看作为天气周期存在的基础,那么就有可能探索出任何一种天气过程形成和转换条件。这一思想实际上是天气型与自然天气周期相结合。后来实践证明,这种方法较之以前的方法,不论在周期的划分上,还是在预报方面均有一定改进。
周期类型亚洲天气区域的自然天气周期从性质上可以分为两类2:
一类自然天气周期是多移动性系统,这类周期在该区域占优势,并且常以某地理位置上的槽脊交替或重建(如东亚大槽)作为周期转变的标志。
另一类自然天气周期是以环流的变形场持续稳定为其主要特征,这类往往以高空新的变形场开始形成和破坏作为周期的开始和结束。
应用自然天气周期不单存在于中高纬度,而在中低纬度也是同样存在的,因此它也适用于中低纬度地区的预报。我国南方台站常以副热带高压的南北移动及东西进退作为夏季天气周期的标志。如江苏省气象台以6、7月份西太平洋副高的进退为依据来划分天气周期,提出天气周期中期预报方法,以解决6、7月份副高及暴雨预报间题,等等。2