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本文利用中国气象局国家气象信息中心提供的中国740站逐日降水资料、NCEP/NCAR2.5°×2.5°逐日再分析资料以及美国环境预报中心(CMAP)候平均降雨量资料,通过对2008年夏季我国南方洪涝暴雨过程的个例分析以及近20年华南前汛期和江淮梅雨期大范同持续性强降水典型个例的合成分析,诊断了西太平洋副高短期位置变异的异同特征,分析了加热异常对副高短期东两、南北进退的反馈作用,结合动力和热力学理论探讨了热源影响副高的物理机制,并进行了数值模拟。主要结论如下:
(1)2008年6月7日-17日我国南方洪涝暴雨发生过程中,西太平洋副热带高压异常偏西偏南,其北侧雨带的维持是造成南方洪涝的主要原因之一。洪涝暴雨期,在雨带区域及孟加拉湾地区有视热源与视水汽汇大值区存在,西太平洋副热带高压在季节性西伸北进的过程中会出现短期东撤南退现象,与南方暴雨区热源的增长对应。
(2)华南和江淮大范围持续性强降水期间,西太平洋副高位置均比同期气候平均值异常偏南偏西,且强度偏强。华南强降水期间,副高西北侧华南地区以及西侧孟加拉湾地区存在异常强烈的视热源和视水汽汇;江淮强降水期间,副高北侧江淮流域及西侧孟加拉湾地区也存在异常强烈的视热源和视水汽汇。运用全型垂直涡度倾向方程理论,研究非绝热加热对西太平洋副高短期位置变异的影响,结果表明:副高位置的短期变异与非绝热加热场及其配置有密切联系。华南强降水期间,副高西北侧边缘华南地区的加热场对副高作用强于孟加拉湾加热场对副高的诱导西伸,可在短期内迫使副高东撤南退;江淮强降水期间,副高北侧江淮流域加热场的存在不利于副高北进,而西侧孟加拉湾热源会诱导副高西伸,两者的共同作用导致副高在江淮以南维持,且会明显西伸。
(3)针对江淮2003年和华南1998年的强降水典型个例,利用RegCM3模式模拟了不同位置加热源异常时的环流异常特征。试验结果表明:华南和孟加拉湾加热源的异常配置有利于副高在西伸过程中出现短期东退现象;江淮和孟加拉湾加热源的异常配置有利于引导副高西伸。