【地理觀察】豪橫的副高!副熱帶高氣壓帶,是一種怎麼樣的存在?西太平洋副熱帶高壓考點整理

2022-08-26     譚老師地理工作室

原標題:【地理觀察】豪橫的副高!副熱帶高氣壓帶,是一種怎麼樣的存在?西太平洋副熱帶高壓考點整理

在天氣播報員的口中,「副高」無疑是出現頻率最高的詞之一。

天氣預報中的副高

說到副高,有一個概念不得不提——

那就是588線。

實際預報業務中表征副高活動的方法主要有兩種,一種是副高的脊線(副高內部東西風的分界線),而500hPa等壓面上588位勢什米這條等高線卻是預報員最常用、最關注的一條線,因為它雖然看不見、摸不著,卻能表征副高的強度和位置變化,對我國的天氣影響巨大。

588線是預報員在高空500百帕等壓面上(大約5500米高空)繪製的一條等位勢高度線。這條等值線圍起來的區域就是預報員常常提到的氣象名詞「副熱帶高壓」。它向西向北擴展,代表副高向西向北推移,它包含的範圍擴大時,表示副高強度增強等等。

紅色箭頭指向的就是588線

1. 了解副高是什麼

由於太陽輻射和地球自轉產生的地轉偏向力,南、北半球的副熱帶地區均存在一條高壓帶。又因為海陸分布的影響,高壓帶分裂為若干個高壓單體。我們熟知的副熱帶高壓,是指位於西北太平洋上的高壓單體它常年存在,是一個穩定而少動暖性深厚天氣系統。

就像喜歡冬眠的動物那樣,冬天,副高蜷縮成一團,強度和範圍都會減小。隨著氣溫慢慢升高,副高逐漸擴大地盤, 位置不斷向北移動,尤其到夏天來臨的時候,它會變得更加雄壯有力,「圈地」範圍甚至可以占整個北半球面積的五分之一 至四分之一

太平洋副熱帶高壓大多情況下呈東西扁長形狀,中心有時有數個,有時有一個,它的強度、範圍和結構的變化對我國的天氣有著極其密切的關係。

2. 副高對我國天氣氣候有啥影響?

西太副高是整個大氣環流的重要角色,和西北太平洋和東亞的天氣變化有及其密切的關係。

西太副高一般位於海洋上,但其西端往往可以伸到我國沿海,尤其夏季甚至可以西伸到陸地上。稍微留意一下與氣象有關的新聞就會發現,酷暑的持續、雨帶的變化、颱風的活動等,大都與副高變化形影不離。

從氣象專業角度來說,副高脊線附近盛行下沉氣流,大氣一般較為乾燥,氣壓梯度小,所以風力微乎甚微。在這種狀態下,太陽輻射可以更多地到達地面,使得地面和近地面大氣獲得更多的熱量,大氣溫度明顯攀升。

副熱帶高壓控制下氣流下沉、晴熱少雨

  • 在 副高脊線控制的地區 ,往往以 晴朗少雲的高溫天氣 為主,如果副高強盛,則該地區還會出現乾旱災害。
  • 副高脊線的北側 與西風帶鋒區相鄰,西風帶系統攜帶的冷空氣,與副高外圍引導輸送的水汽匯合, 容易產生氣旋和鋒面活動,從而形成強降水 。
  • 副高脊線南側 為東風氣流,沒有氣旋發展時,天氣晴好,但當有東風波和颱風等熱帶天氣系統活動時,則會 出現雷暴大風、強降水 等惡劣天氣。

此外,太平洋上的颱風,多產生在副高的南緣,並沿副高的外圍移動,兩者相互制約和影響。

  • 通常而言,副高呈東西帶狀分布,且強度較強時,南緣颱風一般會穩定西移,而當颱風西移至副高西南側時,副高將東退,颱風將向北移動。 當颱風越過副高脊線的位置後,副高又可能再次西伸。當副高強度較弱時,颱風也可以直接穿過高壓脊北上,使得副高斷裂。

颱風「泰利」沿著副高走

3.副高的「四季之旅 」

我國雨季周而復始的循環,都是副高的「長情」陪伴。

每年4月到6月,副高脊線一般位於北緯19度以南,隨著副高一次一次的西伸東退,華南地區的雨季也就來到了。

圖為我國雨季進程

到6月中下旬,副高將要北上了,脊線穩定越過19度附近後,如果待的穩定,那長江中下游、江淮至日本中南部和韓國南部將進入一段持續多雨的季節,梅雨就會開始。

終於, 7月末到8月初,副高結束之前一段時間的南北擺動,再一次發力「北跳」,來到了一年旅程的最北端,副熱帶高壓脊線甚至跨越了北緯30度,雨帶也隨之北移, 華北北部、東北地區的雨季也最終來臨。

8月中下旬後副高強度減弱,颱風活動趨於活躍,副高迅速南退,雨帶也隨之變化。

「副熱帶高壓」

「冷鋒」

「颮線」

「梅雨」

......

同學,你知道這些氣象名詞嗎?

北太平洋副熱帶高壓即為我們所學的夏威夷高壓,它位於夏威夷群島附近,冬季弱,位置偏南;夏季,特彆強大,位置偏北。

夏威夷高壓

夏威夷高壓實際上是全球副熱帶高氣壓帶的一部分。北半球的副熱帶高氣壓帶夏季被大陸的熱低壓(印度低壓)切斷,使其只保留在海洋上,太平洋上稱夏威夷高壓,大西洋上的稱亞速爾高壓。

北太平洋副熱帶高壓夏季時多呈東西扁長形狀,中心有時只有一個,有時有多個。位於西太平洋的稱為 西太平洋副熱帶高壓,位於東太平洋的稱東太平洋副高。

西太平洋高壓在盛夏時一般呈東西向的橢圓形,而西端的高空脊伸達我國沿海夏季可伸入大陸。直接影響我國天氣的並不是北太平洋副高主體,而是它伸向我國大陸的脊,副高變動實際上指伸向我國大陸的脊的變動。

西太副高:對梅雨鋒位置和熱帶氣旋路徑起控制作用的環流系統。最新研究顯示西太副高在未來變暖下將會增強(Chen et al., Nature Communications, 2020)。

我國東部地區的主要鋒面雨帶,通常位於西太平洋副熱帶高壓脊線以北5~8個緯度距離處(如圖甲),並隨西太平洋副熱帶高壓的北進或南退而移動(如圖乙)。

西太平洋副熱帶高壓從冬到夏位置北移,強度增大;從夏到冬,位置南撤,強度減弱。一般在8月份到達年中的最北點,8月以後,副熱帶高壓開始南撤。

時間 脊線位置 中國雨帶位置及天氣
冬季 15°N 華南沿海
5月中旬-6月上旬 15°-20°N 華南地區(南嶺以南)
6月中旬-7月上旬 20°-25°N 江淮梅雨
7月中旬 25°N 黃淮流域
7月下旬 25°-30°N 黃淮流域華北、東北
8月份 30°-35°N 華北、東北雨季;江淮伏旱
9月上旬 迅速南撤到25°N 雨帶回跳至江淮流域
9月中下旬 20°-25°N 淮河秋雨華西秋雨
10月上旬 南退至20°以南 雨帶撤至華南沿海
10月以後 退居海上 雨帶撤出我國大陸

西太平洋副高季節移動與我國雨帶及天氣

6月中旬-7月上旬副高壓脊線和雨帶的位置圖

上述情況僅僅是西太平洋副高活動對我國天氣影響的一般規律。實際上,副高的南、北季節性移動經常出現異常,造成我國一些地區乾旱,另外一些地區水澇的反常現象。

1950~2005年影響我國的夏季夏威夷高壓脊線位置距平變化曲線圖(距平是指一系列數值中的某一個數值與平均值的差)

例如,1956年西太平洋高壓脊第一次北跳偏早,第二次北跳偏晚,這一年梅雨很盛,長江中下游流域雨量過大。1954年副高較長時間穩定在20°N~25°N間,長江流域梅雨持續的時間達兩個月之久,造成了江淮地區幾十年罕見的大雨。1958年副高壓脊第一次北跳偏晚,第二次北跳偏早,形成了這一年空梅,造成了乾旱。1981年夏,西太平洋副高的位置較常年偏西、偏北,北方來的冷空氣路徑也偏西。因此,副高西側的暖濕氣流與冷空氣交鋒的雨帶異常偏西,造成四川盆地及關中、陝南、甘肅東部等地區連降暴雨;而東部地區在副高控制下,出現持續的乾旱天氣。1998年夏威夷高壓脊線位置偏南,導致東南季風勢力偏弱,鋒面雨帶長期控制長江流域,發生了一次長江全流域性特大洪水災害。譚老師地理工作室綜合整理

空梅現象

副熱帶高壓(夏季風)過強,導致雨帶北移過快,使長江中下游梅雨季過短而伏旱過長的現象。

副高控制之下的天氣

副高北側自海洋上吹來的西南暖濕氣流與自北而下的冷空氣相遇,產生強降水。

副高控制區域,盛行下沉氣流,靜風,天氣晴朗,高溫炎熱。

颱風與副高

在西太平洋地區,颱風移動大致有三條路徑。第一條是偏西路徑,颱風經過菲律賓或巴林塘海峽、巴士海峽進人南海,西行到海南島或越南登陸,對我國影響較大。第二條是西北路徑,颱風向西北偏西方向移動,在台灣省登陸,然後穿過台灣海峽在福建省登陸。這種路徑也叫作登陸路徑。第三條是轉向路徑,颱風從菲律賓以東的海面向西北移動,在25°N附近轉向東北方,向日本方向移動。這條路徑對我國影響較小。

決定颱風移動的動力可分為內力與外力兩種。颱風的內力主要是由與颱風本身的旋轉、氣流輻合和上升運動相聯繫的地轉偏向力引起的。

颱風的外力則主要有環境(平均氣流)的氣壓梯度力和地轉偏向力以及摩擦力等。

夏秋之際, 西太平洋上常有一個獨立的高氣壓——副熱帶高氣壓(以下簡稱副高)。而影響我國的颱風也 大多生成於西北太平洋,且大多產生於副高的南緣,並沿著副高的外圍移動。

據中國氣象局颱風與海洋氣象預報中心首席預報員張玲介紹,七八月份的西北太平洋副高正處於強勢期,在西伸加強後,控制著我國長江中下游地區。其控制區域內以下沉運動為主,不利於颱風的發展,就如同給長江以北地區築起了一道屏障,颱風很難穿越這個地帶到達更北的區域,反而在副高外圍風向的引導下一路向西。

總的來說,颱風與副高就像一對「相愛相殺」的Couple,相互制約、相互影響。 當副高呈東西帶狀,且強度穩定時,其南側的颱風將向西移動,路徑穩定;但如果副高強度不強,颱風移動到其西南側時,會導致副高東退收縮至海上,颱風也有可能因此轉而向北移動;另外,颱風還可使較弱的副高斷裂,並從其中間穿過北上。

有一些在副高南側、受強大的東偏南風驅動的颱風,其水平風速呈現明顯的不對稱結構,颱風北側的偏東風明顯強於颱風南側的偏西風,這種風速的明顯不對稱也是其強度能在高級別上保持甚至增強的動力機制之一。其實副高就像鞭子,鞭子力道越大,陀螺轉得就越快,就會導致颱風移動速度特別快。

颱風「泰利」沖斷副高

另外,能隻身沖斷副高的颱風也不在少數。比如2016年第10號颱風「獅子山」,「獅子山」移動路徑如此詭異的原因就是副高被衝散成了兩大環,一環在西北太平洋上,一環在大陸上,「獅子山」剛好處於兩環副高之間。「獅子山」生成後處於西環大陸副高的東邊,在東北氣流引導下往西南方向移動。隨後又在東環副高西南氣流的引導往東北方向折回。

當然, 影響颱風走向的因素很複雜,副高也只不過是影響因素之一,要準確判斷颱風移動的路徑,還需要靠更新時效的數值預報以及預報員多年來積累的經驗。

颱風與副高的關係也不僅在於「你進我退」,還會給影響區域帶來溫度變化。眾所周知,副高控制下的地區以高溫晴熱天氣為主,颱風則帶來清涼。不過少有人注意, 在颱風到來前,也會像副高那樣給當地帶來短暫的高溫。這是由於 颱風中心附近有強烈的螺旋上升氣流,到達一定高度後會向四周輻散出去,到達颱風外圍便與四周環境空氣混合下沉。與副高等高壓系統相比,颱風外圍下沉氣流更明顯,因而下沉區更容易出現高溫天氣。由於上升和下沉氣流的對應關係,颱風強度越強,也意味著其外圍下沉氣流越強。譚老師地理工作室綜合整理

試題連結

1. 西太平洋副熱帶高壓的位置變化主要表現北進南退和西進東退,其位置和強度與我國江淮梅汛期入梅、出梅及梅雨強度關係密切。下圖是某年6月7日~7月12日浙江省降雨量和西太平洋副熱帶高壓脊線緯度位置和西仲脊點經度位置的逐日變化圖。完成下面小題。

(1)梅雨期的雨區位置一般位於副熱帶高壓脊線的( )

A. 南側 B. 北側 C. 東側 D. 西側

(2)該年7月11日浙江省降雨量較大,最有可能的原因是( )

A. 受颱風影響

B. 受冷空氣控制

C. 受梅雨影響

D. 受高壓脊控制

【答案】 1. B 2. A

【解析】

本題考查副高與梅雨的關係,梅雨發生在副高的北側,受高壓脊控制的地方天氣晴朗。

(1)梅雨的形成主要受江淮准靜止鋒的影響,而副高高壓脊是形成江淮准靜止鋒的主要動力,鋒面位置位於副高高壓脊的北側,故選B。

(2)從圖中可知,7月11日副高高壓脊的位置已經跳躍到37°N以北,則此時江淮地區的降水不再是由江淮准靜止鋒帶來,C錯誤;同時結合11日前後幾天的降水來看,該日降水明顯增多具有突發性而不具備持續性,因此最有可能的是由颱風帶來的降水,A正確;此時浙江在副高高壓脊南側,是受暖氣團控制,B錯誤。受高壓脊控制的地方天氣晴朗,D錯誤。

故本題正確選項為A。

2. 「秋淋」是西太平洋副熱帶高壓南退時,在長江以南駐留期間形成持續性長、強度高的降水過程,是陝西關中、陝南地區秋季主要的氣象災害之一,一般8月中旬開始,最晚能持續到10月上旬。下圖為「1961-2016年Niño3.4區海溫指數與陝西秋淋強度指數的年變化圖」,Niño3.4區指赤道中東太平洋(5°S-5°N、170°W-120°W)海區。據此完成下面小題。

(1)關於Niño3.4區海溫與秋淋的正確描述是( )

A. 近56年,秋淋強度呈波動上升趨勢

B. 近56年,Niño3.4區海溫呈微減趨勢

C. Niño3,4區海溫與秋淋強度呈負相關關係

D. Niño3.4區海溫異常對秋淋指導意義不大

(2)秋淋可能造成的危害有( )

城市內澇 土壤水分增多,表土鬆動,加劇沙塵暴發幾率

滑坡、泥石流等次生災害 空氣濕度增大,水稻秋播時間推遲

A. B. C. D.

【答案】 1. C 2. D

【解析】

(1)從圖中可以看出,近56年來,秋淋強度呈波動減弱趨勢,A錯誤;海溫呈現微弱增大趨勢,B錯誤;由圖中曲線變化可知,海溫與秋淋強度呈現負相關,C正確;海溫的變化對秋淋的影響較為顯著,D錯誤。

故本題正確選項為C。

(2)秋淋往往在秋季形成陰雨綿綿的天氣,降水較多,持續時間較長,易形成內澇,正確;土壤水分增多,不會加劇沙塵暴發生幾率,錯誤;降水多,土壤含水量大,山區坡度較大,已發生滑坡、泥石流,正確;空氣濕度增大對水稻影響不大,錯誤。

故本題正確選項為D。

3. 閱讀圖文資料後,回答問題。

我國東部地區的主要鋒面雨帶,通常位於西太平洋副熱帶高壓脊線以北5-8個緯度距離處,並跟隨西太平洋副熱帶高壓的北進或南退而移動。下圖為「西太平洋副熱帶高壓脊線位置示意圖」。

據圖綜合分析正常年份夏半年期間西太平洋副熱帶高壓的移動與我國東部鋒面雨帶的位置關係,及雨帶對我國東部乾濕地區分布的影響。

【答案】

5月初(春末),副高位置大約在北緯15°-20°,雨帶常位於華南。6月初,副高西伸北進到北緯20°-25°左右,雨帶也北移到長江中下游地區,形成長達1個月之久的梅雨季節。7-8月,副高進一步北進到北緯25°-30°,雨帶隨之北推到華北、東北地區。9月,副高南退,雨帶也隨之南移,北方雨季結束。我國東部秦嶺淮河以南地區為我國濕潤區,降水量大於800mm,該區域受雨帶影響時間較長(東北東部部分地區年降水量大於800mm,也為濕潤區);秦嶺淮河以北的華北平原、東北平原等地區年降水量介於400-800mm之間,為半濕潤區,該地區受雨帶影響主要在7、8兩月。

【解析】

我國東部地區的主要鋒面雨帶,通常位於西太平洋副熱帶高壓脊線以北5-8個緯度距離處,5月初(春末),雨帶常位於華南,副高位置大約在北緯15°-20°。6月初,雨帶也北移到長江中下游地區,副高西伸北進到北緯20°-25°左右,長江中下游地區形成長達一個月之久的梅雨季節,該區域受雨帶影響時間較長,降水量大於800mm,為我國濕潤區。7-8月,副高進一步北進到北緯25°-30°,雨帶隨之北推到華北、東北地區,該地區受雨帶影響主要在7、8兩月,年降水量介於400-800mm之間,為半濕潤區,東北東部部分地區年降水量大於800mm,也為濕潤區。9月,副高南退,雨帶也隨之南移,北方雨季結束。

說了那麼多,

大家是不是對這位經常霸屏的 「副高」

又有了新的認識呢?

文章來源: https://twgreatdaily.com/6a807bcdc94cb20f993f3ebe2bc413b5.html