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user: 4. 持续性异常降水期间低频大气环流场的时空演变特征 极端降水的产生机制并不是单一环流的出现、发展和维持的作用，而是需要高低空环流系统的相互配置，这样才能形成极端性的降雨带 [ 22 ]。 图4给出了低频OLR异常、850 hPa低频风场异常以及850 hPa低频位势高度异常的位相合成演变分布图。9个位相中，江淮附近大片区域上空的气旋和反气旋总是相伴出现，且这种配置随位相的演变不断地发展、变化，显示出低频信号的两条主要传播路径。 第一条路径：第1位相(图4(a))，西北太平洋地区(10˚N， 130˚E)上空有一很弱的低频反气旋式环流，伴随着弱的低频OLR正异常，对流活动被抑制，该低频反气旋环流向西北方向传播的过程中(图4(b)~(d))，逐渐发展增强，导致该地区低频位势高度的升高，伴随着对流活动抑制的维持。第5位相(图4(e))，低频反气旋环流到达南海–菲律宾海一带且强度最强。西北太平洋上空出现一弱的低频气旋式环流，伴随着弱的低频OLR负异常，有较活跃的对流活动。第6位相(图4(f))，低频反气旋在南海–菲律宾海逐渐减弱，第7位相(图4(g))时已经完全消散掉。第8位相(图4(h))，南海–菲律宾海被由西北太平洋上空西北向传播而来的较弱的低频气旋式环流控制，该低频气旋持续加强维持到第9位相(图4(i))，此时环流配置与第1位相(图4(a))雷同，凸出了低频环流的周期性。 第二条路径：第2位相(图4(b))，河套地区上空有一很弱的低频气旋式环流生成，伴随着弱的低频OLR负异常。之后此低频气旋式环流逐渐东移南压(图4(c))，并在此过程中逐渐发展加强，导致该地区低频位势高度的降低，且对流活动比较活跃，第4位相，江淮地区上空被该低频气旋式环流控制，且维持在该地直到第6位相(图4(f))，第6位相时强度明显减弱，到第7位相(图4(g))时已经完全消散，第8位相(图4(h))江淮地区被一较强的低频反气旋式环流控制，后逐渐发展，最终回到第1位相(图4(a))的环流配置，同样凸出了低频环流的周期性。 图4. 低频OLR异常(填色区，单位：W/m 2 )、850 hPa低频风场异常(矢量，单位：m/s)以及850 hPa低频位势高度异常(等值线，单位：gpm)在低频降水期间的位相合成演变分布((a)~(i)分别依次为第1~9位相，OLR异常和位势高度异常均只绘制了通过90%信度检验的，黑色加粗箭头代表通过90%信度检验的风场异常，红色方框为江淮研究区域) 图5(a)给出了850 hPa低频相对涡度异常沿28˚N的位相–经度剖面图。低频相对涡度有向西传播的现象，均在第5位相达到最强。由第1位相开始，低频负涡度(低频反气旋)最先从西北太平洋生成，不断向西传送且在移动过程中不断地发展增强，中途有所减弱，而后继续发展至第5位相时达到最强。图5(b)给出了850 hPa低频相对涡度异常沿123˚E的位相–纬度剖面图。低频相对涡度呈向北传播的现象。由第1位相开始，从西北太平洋传播而来的低频相对负涡度(低频反气旋)由菲律宾海不断向北传播，第5位相时在江淮上空达到最强，之后向北传播且逐渐减弱。低频相对涡度存在向西北方向传播的现象，这就同第一条路径达成一致(图4)。 图5(c)给出了850 hPa低频相对涡度异常沿32˚N的位相–经度剖面图。低频相对涡度有向东传播的现象。由第1位相开始，从河套地区传播来的低频相对正涡度(低频气旋)向东传播，在第5位相达到最强。图5(d)给出了850 hPa低频相对涡度异常沿115˚E的位相–纬度剖面图，低频相对涡度有向南传播的现象。所以低频相对涡度有向东南方向传播的现象，这就同第二条路径达成一致(图4)。 图5. 850 hPa低频相对涡度异常(单位：10 −6 s −1 )沿各剖面的位相传播((a)、(c)分别是沿28˚N和32˚N的位相–经度剖面图，(b)、(d)分别是沿123˚E和115˚E的位相–纬度剖面图，阴影表示相对涡度异常通过90%信度检验) 图6是500 hPa低频位势高度异常和500 hPa低频风场在低频降水期间的位相合成演变分布图。第1位相(图6(a))中，孟加拉湾–南海有一气旋式纬向环流带，江淮地区及其周围大片地区500 hPa高空有一反气旋式环流，即高压中心，到第2位相(图6(b))时气旋移动到孟加拉湾、印度半岛高空，反气旋向西移动并且逐渐减弱消失。第3位相(图6(c))时，江淮开始出现一气旋式环流，即低压中心，并在该地逐渐发展加强，与此同时，在南海–菲律宾海高空有一弱的低频反气旋生成，缓慢西移且逐渐增强，第4位相(图6(d))稳定在南海–菲律宾海。低频气旋、反气旋在第5位相(图6(e))时达到最强，共同作用影响江淮地区的异常降水天气。此气旋式和反气旋式环流从第6位相(图6(f))开始向西移动并逐渐减弱消失，反气旋环流到达印度半岛后完全消失。第7位相(图6(g))在河套东侧开始生成一弱的低频气旋式环流，逐渐东移南下到达江淮。在第8位相(图6(h))，江淮地区附近高空又出现一反气旋式环流，并逐渐在该地稳定加强。另外，在我国东北位置总存在着一强大系统，在第1、2位相(图6(a)，图6(b))时为一强大的低压中心，之后东移入海消失，与此同时在东北以北的一强低压中心南下，到达东北高空，在第5位相(图6(e))达到最强。 图6. 500 hPa低频位势高度异常(填色区，单位：gpm)和500 hPa低频风场(矢量，单位：m/s)在低频降水期间的位相合成演变分布((a)~(i)分别依次为第1~9位相，阴影为位势高度异常通过了90%信度检验，黑色加粗箭头代表通过90%信度检验的风场异常，红色方框为江淮研究区域) 图7是500 hPa低频相对涡度异常沿(10˚N， 130˚E)~(50˚N， 90˚E)剖面的位相传播图。从南海–菲律宾海地区向西北方向传播的低频相对正涡度(低频气旋)与东南方向传播而来的低频相对负涡度(低频反气旋)在江淮地区汇合，且在第5位相达到最强，造成该地的持续性异常强降水天气。 图8给出了200 hPa低频位势高度异常和200 hPa低频风场在低频降水期间的位相合成演变分布图。 在第1位相(图8(a))，江淮地区西北侧附近(30˚N~40˚N， 95˚E~110˚E)有一低频反气旋式环流，逐渐减弱(图8(b))；南海–菲律宾海(10˚N~20˚N， 120˚E~130˚E)高空出现一弱的低频反气旋式环流，即高压中心，向西北方向传播(图8(b))。在第2位相(图8(b))，巴尔喀什湖北侧附近的高空有一较小范围的低频反气旋。到第3位相(图8(c))时，西北侧反气旋已经完全消失；南海–菲律宾海的反气旋开始着陆，靠近江淮地区， 图7. 500 hPa低频相对涡度异常(单位：10 −6 s −1 )沿(10˚N， 130˚E)~(50˚N， 90˚E)剖面的位相传播(阴影表示相对涡度异常通过90%信度检验) 图8. 200 hPa低频位势高度异常(填色图，单位：gpm)和200 hPa低频风场(矢量，单位：m/s)在低频降水期间的位相合成演变分布((a)~(i)分别依次为第1~9位相，阴影为位势高度异常通过了90%信度检验，黑色箭头代表通过90%信度检验的风场异常，红色方框为江淮研究区域) 之后继续传播(图8(d)，图8(e))，第6位相(图8(f))开始消失；巴尔喀什湖北侧的反气旋中心东南移至巴湖高空。到第4位相(图8(d))时，巴湖上空的反气旋到达贝湖西侧和巴湖一带，同时江淮地区西北侧附近高空突然出现一强大的低频气旋式环流系统，到第5位相(图8(e))达到最强。此时在第4、5位相(图8(d)，图8(e))主要出现了三大环流，分别是南海–菲律宾海西传北上的较弱反气旋环流、江淮地区西北侧附近的强烈气旋环流和巴湖东移南下的强烈反气旋环流，江淮地区的高空位于其西北侧的气旋和南海–菲律宾海的反气旋之间，江淮地区成夏季主要降水落区。之后，贝湖西侧和巴湖广泛地带的低频反气旋则从第5位相(图8(e))开始变小变弱，移动到了贝加尔湖地区，从第7位相(图8(g))开始，此低频反气旋环流又在贝湖东侧逐渐发展起来，变大变强，不断东移南下(图8(h))且到第9位相(图8(i))时，稳定在华北地区。同样，江淮地区西北侧附近的气旋逐渐东移南下变弱变小，第7位相(图8(g))时完全到达江淮地区，第9位相(图8(i))开始入海消失；而东北中心的气旋则有所变强但不断东移入海，最后消失。 图9是200 hPa高层低频相对涡度异常沿(50˚N， 60˚E)~(30˚N， 120˚E)剖面的位相传播图。低频相对涡度有沿东南方向传播的现象。从第1位相开始，由巴湖传播而来的低频相对负涡度(低频反气旋)不断东移南下，而由江淮西北侧附近地区传播而来的低频相对正涡度(低频气旋)在第5位相达到最强。 图9. 200 hPa低频相对涡度异常(单位：10 −6 s −1 )沿(50˚N， 60˚E) - (30˚N， 120˚E)剖面的位相传播(阴影表示相对涡度异常通过90%信度检验)