西太平洋副热带高压的结构与成因

西太平洋副热带高压的结构与成因

西太平洋副热带高压概念

南北半球的副热带地区为一个几乎环绕地球一周的带状高压区，这就是通常所说的副热带髙压带。由于海陆和地形差异，高压带的强度沿讳圈的分布并不是均匀的，在副热带海洋上存在着高压中心，具体地说，在北半球的太平洋、大西洋上分别有一个高压中心，我们分别称为北太平洋副热带高压和北大西洋副热带高压，在南半球的太平洋、大西洋、印度洋上也存在高压中心。这些高压在流场表现为一个个反气旋环流系统，并具有暖性结构。影响我国的副热带高压是北太平洋副热带高压向西伸出的脊或高压单体，即所谓的西太平洋副热带高压。

西太平洋副热带高压在对流层低层比较

西太平洋副热带高压在对流层低层比较明显，到了200hPa高压强度比较弱。在高压区内，一般低层以辐散占优势，但主要偏于高压南部，北部主要为辐合区，尤其集中于高压的西北侧。髙层则以辐合为主，在对流层上层，高压中心的西部和北部为辐散，而东部和南部为辐合，而且辐合扩散到高压中心。涡度的分布比较简单，在任一高度上，高压区内基本上都是反气旋性环流，高度越高，反气旋性环流越弱。在对流层下半层的髙压内主要为下沉运动。副热带高压的脊线具有随高度增加而倾斜的特征，这种倾斜特征与冷热源的位置有关。热源作用使该区域等压面上凸，高压脊轴在对流层下半部随高度向热源或高温区方向倾斜，当南北温度梯度较小时，倾斜程度较小或接近于垂直。就温度场说，高压区基本上为暖区，但暖中心和高压中心并不重合。在湿度场上，副热带高压带区中一半是比较干的，只在南北两缘有湿区带。在对流层低层，最干区总是位于高压南部的大陆西海岸，并向西伸。随高度的增加，最干区北移，在对流层中层与脊线区基本重合。

副热带高压的成因

关于副热带高压的成因，经典的解释是：赤道附近的大气比其他纬度的大气受热更多，形成上升运动，到高空后流向中高纬，受地转偏向力作用，向高纬流去的气流产生向东的分量，纬度愈高向东的分量愈大而向极分量愈小，在副热带地区对流层高层产生辐合下沉气流，引起对流层中下层气压升高形成高压。这支下沉气流是哈得来环流的下沉支，除它之外，弗雷尔环流的下沉支也作用于副热带地区，在它们的共同动力作用下形成副热带高压，因而副热带高压主要是一种动力性高压。

但新的观测事实表明，南半球副热带高压的位置、强度变化与哈得来环流的变化基本一致，而北半球副热带高压仅位置变化与哈得来环流一致，强度变化与之相反。随着研究的深入，人们发现经典的哈得来环流下沉支形成副热带高压的理论有很大的局限性。冬季的哈得来环流最强，但海平面副热带高压最弱；夏季哈得来环流最弱，而海平面副热带高压最强。在夏半球副热带下沉气流弱或是无下沉气流。因此哈得来环流不适合解释夏季副热带高压的形成。海上副热带高压主体和经典模式一致，由弗雷尔和哈得来环流的下沉支所维持，而大陆副热带高压则有很大不同，它由江淮雨带凝结加热支持的副热带季风环流圈在副热带高压中心处的下沉支维持。通过全型垂直涡度倾向方程研究认为，季风降水的潜热释放效应对西太平洋副热带高压形成的影响是不可忽视的，华东、华南降水的出现与西太平洋副热带高压的西伸、东退互为因果；夏半年陆面感热加热是导致lOOOhPa太平洋副热带高压形成和变化的最重要原因，对流层中低层的西太平洋副热带高压的形成主要是由季风区降水释放的凝结潜热加热引起的。近海海温异常所形成的感热加热能在其西侧激发一个异常的反气旋环流，从而影响副热带高压的强度和南北位置。结果表明，冬季副热带高压的形成主要是由纬向平均气流对地形作用的响应引起的，而对于夏季，副热带高压西侧季风区的降水释放凝结潜热的加热作用和副热带高压东侧的冷却作用对副热带高压的形成更为重要。