副熱帶高壓

副熱帶高壓

副熱帶高壓是指位於副熱帶地區的暖性高壓系統。它對中、高緯度地區和低緯度地區之間的水汽、熱量、能量的輸送和平衡起著重要的作用,是夏季影響中國大陸天氣的主要天氣系統。副熱帶高壓的東部是強烈的下沉運動區,西部是低層暖濕空氣輻合上升運動區,容易出現雷陣雨天氣。隨著季節的變更,副熱帶高壓帶的強度、位置會發生明顯的季節變化。

簡介

副熱帶高壓示意圖副熱帶高壓示意圖
副熱帶高壓,又稱亞熱帶高壓或副熱帶高氣壓,也叫做副熱帶高壓脊,氣象學名詞,是指活躍於副熱帶地區的高壓脊,分布於南北緯30°左右,是一股經常存在但位置不固定的溫暖氣團。它的位置以及內里氣流的流向可以影響到熱帶氣旋的生成和走向。

副熱帶高壓所籠罩的地帶稱為“副熱帶無風帶”或“馬緯度無風帶”。位於副熱帶地區(緯度約為20°~30°)的高壓系統呈橢圓形,其長軸大致同緯圈平行,是具暖性的動力系統,一般在700百帕和500百帕等壓面圖上最明顯,屬行星尺度系統(見天氣系統)。

副熱帶高壓對中、高緯度地區和低緯度地區之間的水汽、熱量、能量、角動量的輸送和平衡起著重要的作用,是大氣環流的一個重要系統。

副熱帶高壓主要位於大洋上,常年存在,按不同的地理位置,分別稱為北太平洋高壓北大西洋高壓、南太平洋高壓、南大西洋高壓和南印度洋高壓。副熱帶高壓還可分裂為更小的高壓單體,有的小單體也可以位於大陸上。冬季位於南海地區的單體,稱為南海高壓。

副熱帶高壓是暖性高氣壓天氣系統,在其控制區域,盛行下沉氣流,表現為靜風、空氣增溫強烈;同時天氣晴朗,少雲,這種天氣條件使得太陽輻射可以更多的到達地面,使得地面和近地面大氣溫度明顯攀升。2013年夏季,中國的上海、武漢等城市普遍出現了罕見、持久的高溫天氣,這是因為中國南部大部分地區受到了西北太平洋副熱帶高壓的影響。

成因

副熱帶高壓帶的主要成因是動力的作用(見急流),其高壓脊線(等壓線或等高線反氣旋曲率最大處的連線)處於哈得來經圈環流和費雷爾經圈環流(見大氣環流)的下沉氣流區,天氣多晴朗。

相傳從大西洋運馬往西印度群島的帆船,進入副熱帶高壓所在的緯度時,接連幾周平靜無風,無法航行,終因水和糧食用盡,不得不將馬匹投入海中,故歐美各國常用馬緯度作為副熱帶高壓的同義詞。

就副熱帶高壓的單體來說,東部和西部的大氣鉛直運動情況有很大的差異:在高壓的東部,下沉運動特彆強,下沉氣流因絕熱壓縮而變暖,造成很強的下沉逆溫,稱為信風逆溫。這種強逆溫的層結非常穩定(見大氣靜力穩定度,抑制了鉛直對流的發展,使天氣持續晴好,形成了副熱帶大陸西岸的乾燥氣候帶〔見地中海(型)氣候〕。在高壓的西部,下沉氣流和逆溫都比較弱,使低層輻合上升的暖濕空氣,易於衝破逆溫層而形成對流,故多雷陣雨天氣。

活躍時段

隨著季節的更迭,太陽直射區域的南北移動,副熱帶高壓帶和高壓單體的強度、位置會發生明顯的季節變化

每逢南北太平洋的夏季,即北半球的5月至8月,南半球的12月至2月。初時副熱帶高壓一般會呈東西走向,其後會轉為南北走向。

副熱帶高壓在秋季轉弱後,其溫暖氣流令原先被高壓區覆蓋的水域水溫增加,使海面氣壓下沉而容易產生熱帶氣旋。特別在北半球的9月和10月,熱帶氣旋會在高水溫的太平洋產生。使到秋季會是熱帶氣旋最常發生的季節,也解釋為什麼夏季熱帶氣旋的生成數量反而不及秋季。

影響下的氣候

副熱帶高壓影響下的氣候一般是高溫,且層結穩定,對流很不旺盛,所以降水較少。副熱帶高壓的西部層結比較不穩定,東部相對穩定。所以副熱帶高壓西部降水稍多,東部降水就比較少。其影響的氣候類型有:

熱帶乾濕季氣候:冬半年時,隨著行星風系的季節移動,副熱帶高壓控制此處,使得降雨減少,氣候成乾季。

熱帶沙漠氣候:副熱帶高壓常年控制此地區,故其氣候終年高溫乾燥。

地中海型氣候:夏季,隨著行星風系的季節移動,副熱帶高壓控制該氣候區,成乾季,所以地中海氣候亦稱“副熱帶夏乾氣候”。

亞熱帶季風氣候溫帶季風氣候:夏季,北太平洋副高西進北抬,層結不穩定的西部散發出來的高溫潮濕的氣流在其北面與冷氣團相遇,形成鋒面(雨帶),帶來夏半年的降水。但雨帶南面的副高控制區往往高溫降水稀少,如伏旱天氣。

對中國的影響

西太平洋高壓脊線北側的西風帶中,氣旋面活動比較頻繁,常產生陰雨或暴雨天氣。中國東部地區的主要雨帶,經常處於高壓脊線以北5~8個緯度的距離處。西太平洋高壓脊線的季節性變化,和中國東部地區主要雨帶的季節性位移相對應。平均而言,5月份高壓脊線位於北緯15°附近,主要雨帶位於華南,6月份脊線越過北緯20°,主要雨帶位於長江中下游和淮河流域,使江淮一帶進入梅雨期;7月中旬脊線向北越過北緯25°,主要雨帶就移到黃河流域,使華北進入雨季,這時,江淮流域正處在高壓脊線控制之下,梅雨期結束而進入伏旱期,天氣酷熱少雨。脊線南側為東風帶,常常有東風波颱風活動,產生大量的降水。因此,在7月中旬以後,華南又出現一條雨帶。

西太平洋高壓和颱風的相互配置,決定著颱風的移動路徑。高壓強大且脊線呈東西向時,颱風穩定西行;高壓脊線呈西北—東南向時,颱風容易向西北移動,並在中國登入;若高壓減弱和斷裂,則颱風往往北上登入或轉向。 西太平洋高壓的強弱、進退和移動,同中國東部的天氣以及旱澇等的關係極其密切,是下半年天氣預報中需要著重分析研究的天氣系統之一。

與2013年酷暑的關係

全國高溫全國高溫
從2013年7月開始,中國局地持續高溫。進入8月後,北方高溫天氣已明顯減弱,但南方地區在強大的副熱帶高壓的控制下,出現了持續的高溫天氣。8月初,35℃以上的高溫覆蓋面積約158萬平方公里,約占全國陸地國土面積的六分之一,40℃以上覆蓋面積約7萬平方公里。

氣象研究者說,長江中下游地區出現高溫酷熱天氣,是因為處在西太平洋副熱帶高壓控制下。根據氣象雲圖顯示,西太平洋副熱帶高壓從2013年7月上旬開始便持續控制著長江中下游地區,且明顯強於歷史同期。

主要代表

太平洋高壓

在夏季一般分為東、西兩個大單體:位於西太平洋的大單體,稱為西太平洋高壓,位於東太平洋的大單體,稱為東太平洋高壓。西太平洋高壓脊線北側的西風帶中,氣旋和鋒面活動比較頻繁,常產生陰雨或暴雨天氣。中國東部地區的主要雨帶,經常處於高壓脊線以北5~8個緯度的距離處。西太平洋高壓脊線的季節性變化,和中國東部地區主要雨帶的季節性位移相對應。平均而言,5月份高壓脊線位於北緯15°附近,主要雨帶位於華南,6月份脊線越過北緯20°,主要雨帶位於長江中下游淮河流域,使江淮一帶進入梅雨期;7月中旬脊線向北越過北緯25°,主要雨帶就移到黃河流域,使華北進入雨季,這時,江淮流域正處在高壓脊線控制之下,梅雨期結束而進入伏旱期,天氣酷熱少雨。脊線南側為東風帶,常常有東風波和颱風活動,產生大量的降水。因此,在7月中旬以後,華南又出現一條雨帶。西太平洋高壓和颱風的相互配置,決定著颱風的移動路徑。高壓強大且脊線呈東西向時,颱風穩定西行;高壓脊線呈西北—東南向時,颱風容易向西北移動,並在中國登入;若高壓減弱和斷裂,則颱風往往北上登入或轉向。西太平洋高壓的強弱、進退和移動,同中國東部的天氣以及旱澇等的關係極其密切,是夏半年天氣預報中需要著重分析研究的天氣系統之一。

青藏高壓和墨西哥高壓

每逢暖季,在亞洲和北美洲南部的對流層高層,存在著另外兩個大型暖高壓系統,分別稱為青藏高壓(或南亞高壓)和墨西哥高壓。青藏高壓的水平尺度可達萬公里以上,屬超長波系統。這兩個高壓雖然都位於副熱帶地區,但從結構、性質和形成過程來看,和大洋上對流層中低層的副熱帶高壓很不相同,它們主要是高原或大陸的加熱作用形成的。這種系統,在500百帕等壓面之下為熱低壓,在500百以上才為高壓,而且越往上高壓強度越大,在200~100百帕高度,強度最大。其高壓中心區為上升氣流,多對流活動。這些高壓中心常作東西向擺動,當其東擺時,與大洋西部的副熱帶高壓脊疊加,使後者加強。北半球大洋上副熱帶高壓的強度,所以夏季強於冬季,和這些高壓的存在及其作用有密切的關係。

天氣系統

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