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北极平流层极涡强度变化对中纬度高空锋生的影响

平流层极涡,平流层极涡、高空锋生、行星波、次级环流

主题1 天气、气候、全球变化、行星大气 > 专题1.14 极地与中低纬气候系统相互作用

本研究探讨了冬季北极平流层极涡（SPV）变化对中纬度高空锋生的响应特征，并深入解析了其物理机制。通过对高空锋生函数的诊断分析和天气尺度高空锋面的识别，研究发现：.在弱极涡年，30°–50°N纬度带内的高空锋生显著增强，尤其在北美、北大西洋和东北亚地区表现明显，而在50°–60°N区域锋生作用减弱。其物理机制主要包括以下三个过程：（1）极涡减弱伴随着行星波在30°–50°N区域辐散，加速了该区域的西风急流并使得位涡梯度增大，从而促进高空锋发展；反之，50°-60°N附近的行星波辐合削弱了西风气流并减小了位涡梯度，导致该区域高空锋生减弱。（2）极涡减弱引起北美大槽和东亚大槽显著加深，槽区内冷平流增强，促使热力直接环流向急流入口区的反气旋侧偏移。另一方面，锋面暖区下沉运动的增强通过促进等熵面倾斜和大气斜压性增强，进一步推动锋生发展。（3）中纬度地区（30°–50°N）西风气流的加速增强了急流入口区的地转强迫作用。这种增强的地转强迫显著加强了热力直接环流，从而为高空锋生创造了更有利的条件。