張韌，洪梅，劉科峰，陳奕德

(解放軍理工大學(xué)氣象學(xué)院軍事海洋環(huán)境全軍重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京211101)

2007/2008年冬季雨雪冰凍災(zāi)害的副熱帶高壓環(huán)流背景與變異特征

張韌，洪梅，劉科峰，陳奕德

(解放軍理工大學(xué)氣象學(xué)院軍事海洋環(huán)境全軍重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京211101)

基于NCEP/NCAR提供的1958—2008年逐日再分析資料，對(duì)2007/2008年冬季我國雨雪冰凍災(zāi)害期間副高指數(shù)特征與El Nino/La Nina年平均冬半年副高指數(shù)特征以及50 a平均冬半年副高指數(shù)特征進(jìn)行對(duì)比分析。采用交叉小波和小波相干分析方法，進(jìn)一步分析了它們之間的相關(guān)性和異同性以及對(duì)大氣環(huán)流的影響，揭示了2007/2008年我國南方雨雪冰凍災(zāi)害期間副熱帶高壓活動(dòng)與環(huán)流變異特性的一些基本特征，如La Nina事件冬季(尤其是中等強(qiáng)度La Nina事件年份的冬季)，副高通常比一般年份副高的平均位置偏北。

雨雪冰凍;副熱帶高壓;交叉小波;小波相干

0 引言

2008年1月我國南方發(fā)生了極為嚴(yán)重的雨雪冰凍災(zāi)害，造成了巨大經(jīng)濟(jì)損失與人員傷亡。這次罕見冰雪災(zāi)害天氣是由多種因素造成的，許多研究從中高緯環(huán)流(李燦等，2009)、極渦活動(dòng)異常(徐輝和金榮花，2011)、熱帶大氣季節(jié)內(nèi)振蕩異常(吳俊杰等，2009)或平流層環(huán)流異常(陳月娟等，2009)等角度對(duì)這次災(zāi)害天氣過程進(jìn)行機(jī)理分析，也有研究認(rèn)為此次極端災(zāi)害事件與2007年第二季度開始出現(xiàn)的拉尼娜(La Nina)現(xiàn)象有關(guān)聯(lián)(呂校華等，2009)，但是未進(jìn)行更加細(xì)致的研究。

拉尼娜現(xiàn)象是指赤道太平洋中東部海水溫度持續(xù)異常下降，它引起的氣候變化特征與厄爾尼諾現(xiàn)象相反。拉尼娜現(xiàn)象和厄爾尼諾現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致氣候出現(xiàn)反常。李崇銀(2002)研究證實(shí)，El Nino/La Nina事件是復(fù)雜的非線性系統(tǒng)，El Nino/La Nina是引起全球氣候異常及年際氣候變化的強(qiáng)信號(hào)，El Nino/La Nina事件顯著影響全球范圍的區(qū)域氣候、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人類生活等諸多方面，并帶來相應(yīng)的氣象災(zāi)害。2007—2008年發(fā)生了一次顯著的El Nino向La Nina快速轉(zhuǎn)換事件。

副高是影響我國夏季天氣氣候及其異常的主要大氣環(huán)流系統(tǒng)，副高位置和強(qiáng)度的變化是影響我國雨季時(shí)間、雨帶位置和降雨強(qiáng)度的重要因素。對(duì)于副高活動(dòng)規(guī)律及其活動(dòng)機(jī)理的研究一直是氣象和海洋學(xué)家面臨的重要課題(Zhang and Yu，2000;Zhang et al.，2003)。鑒于副高主要影響我國夏季風(fēng)環(huán)流和夏季天氣過程，故一般的副高研究主要側(cè)重于副高夏季活動(dòng)與變異規(guī)律和機(jī)理研究(張韌等，2006，2007)。2007/2008年冬季，我國南方發(fā)生嚴(yán)重雨雪冰凍災(zāi)害期間，西太平洋副熱帶高壓(簡(jiǎn)稱副高)表現(xiàn)出明顯偏西、偏北態(tài)勢(shì)，由此造成的副熱帶環(huán)流的異常與穩(wěn)定維持(施寧等，2008)，對(duì)此次雨雪冰凍災(zāi)害起了重要的環(huán)流背景和水汽輸運(yùn)支持(李崇銀等，2008)。

此次百年不遇的雨雪冰凍災(zāi)害的機(jī)理過程和影響因子是多方面的。然而，災(zāi)害期間西太平洋副高冬季活動(dòng)的變異以及La Nina事件無疑也極為關(guān)鍵。其中，La Nina現(xiàn)象和副高是引起氣候與大氣環(huán)流異常的非常重要的因子。為此，本文主要對(duì)這兩個(gè)因子的變化特征進(jìn)行分析、診斷，找出它們之間的相關(guān)性以及對(duì)大氣環(huán)流的影響，以揭示2007/2008年冬季我國南方雨雪冰凍災(zāi)害的環(huán)流誘因。

1 研究資料

采用美國國家環(huán)境預(yù)報(bào)中心(NCEP)和國家大氣研究中心(NCAR)提供的2.5°×2.5°網(wǎng)格1958年1月—2008年1月共50 a又1個(gè)月的逐日再分析資料。

副高特征指數(shù)定義如下:

1)面積指數(shù)。5°×10°網(wǎng)格500 hPa位勢(shì)高度上，110°E～180°、10°N以北范圍內(nèi)，平均位勢(shì)高度大于588 dagpm網(wǎng)格點(diǎn)數(shù)稱為副高的面積指數(shù)。

2)西脊點(diǎn)。取90°E～180°范圍內(nèi)588 dagpm等值線最西位置所在經(jīng)度定義為副高的西脊點(diǎn)。

3)脊線指數(shù)。取110～150°E范圍內(nèi)的副高體脊線與9條經(jīng)線(每?jī)蓷l經(jīng)線之間相差5°)交點(diǎn)的緯度的平均值定義為副高的脊線位置。

2 研究方法

2.1 交叉小波變換

交叉小波變換(cross wavelet transform，XWT)是將小波變換與交叉譜分析相結(jié)合的一種新的信號(hào)分析技術(shù)，它可從多時(shí)間尺度的角度來研究?jī)蓚€(gè)時(shí)間序列在時(shí)頻域中的相互關(guān)系(余丹丹等，2007)。設(shè)WX(s)、WY(s)分別是給定的兩個(gè)時(shí)間序列X和Y的連續(xù)小波變換，則定義它們的交叉小波譜為，其中“*”表示復(fù)共軛，s為伸縮尺度，對(duì)應(yīng)交叉小波功率譜密度為，其值越大，表明兩者具有共同的高能量區(qū)，彼此相關(guān)越顯著。

對(duì)連續(xù)交叉小波功率譜的檢驗(yàn)也是與紅色噪音標(biāo)準(zhǔn)譜作比較，假設(shè)兩個(gè)時(shí)間序列X和Y的期望譜均為紅色噪音譜和，則交叉小波功率譜分布有如下關(guān)系式:

其中:σX、σY為時(shí)間序列X和Y各自的標(biāo)準(zhǔn)差;進(jìn)行Morlet小波變換，自由度v取2;Zv(P)是與概率P有關(guān)的置信度，在顯著水平α=0.05下，Z2(95%)=3.999。先求出紅色噪音功率譜的95%的置信限上界，當(dāng)?shù)仁?1)左端超過置信限，則認(rèn)為通過了顯著水平α=0.05下的紅色噪音標(biāo)準(zhǔn)譜的檢驗(yàn)，兩者相關(guān)顯著。

2.2 小波相干譜

基于兩個(gè)時(shí)間序列的連續(xù)小波變換(continuous wavelet transform，CWT)的交叉小波變換(XWT)，可以揭示它們共同的高能量區(qū)以及位相關(guān)系。另一個(gè)有用的工具是小波相干譜(wavelet tramsform coherence，WTC;余丹丹等，2008)，它可用于度量時(shí)—頻空間中兩個(gè)時(shí)間序列的局部相關(guān)密切程度，即使對(duì)應(yīng)交叉小波功率譜中低能量值區(qū)，兩者在小波相干譜中的相關(guān)性也有可能很顯著。定義兩個(gè)時(shí)間序列X和Y的小波相干譜為

這種定義類似于傳統(tǒng)意義上相關(guān)系數(shù)表達(dá)式，它是兩個(gè)時(shí)間序列在某一頻率上波振幅的交叉積與各個(gè)振動(dòng)波的振幅乘積之比，這里S是平滑器，

其中:Sscale表示沿著小波伸縮尺度軸平滑;Stime表示沿著小波時(shí)間平移軸平滑。對(duì)于Morlet小波的平滑器表達(dá)式為:

這里的c1和c2是標(biāo)準(zhǔn)化常數(shù)，∏是矩形函數(shù)，參數(shù)0.6是根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的尺度與Morlet小波波長的解相關(guān)。小波相干譜的顯著性檢驗(yàn)采用Monte Carlo方法。交叉小波功率譜和小波相干譜兩種方法都可以確定位相角，最主要的區(qū)別在于后者使用了平滑函數(shù)。需要說明的是，文中給出的平均角及其95%置信區(qū)間是針對(duì)小波相干譜而言的，而且小波相干譜中只標(biāo)示出(s)≥0.5的位相差箭頭。

3 2008年1月冬季副高活動(dòng)特征

3.1 副高特征分析

圖1a、b分別是2008年1月500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)沿120°E的時(shí)間—緯度剖面和沿15°N的時(shí)間—經(jīng)度剖面。由圖1a可以看出，在1月中，副高在1月上旬與下旬經(jīng)歷了北抬—南撤—北抬的過程。由圖1b可以看出，1月的上旬、中旬和下旬，副高西伸脊點(diǎn)分別達(dá)到100°E、135°E與120°E?？梢姡?008年1月副高經(jīng)歷了一次西伸/增強(qiáng)—東退/減弱—西伸增強(qiáng)的過程。

3.2 副高面積指數(shù)、脊線指數(shù)與El Nino/La Nina年平均情況比較

圖2給出了2008年、1958—2007年50 a平均、10 a平均El Nino、10 a平均La Nina的1月副高脊線指數(shù)的逐日演變?？梢钥闯?，冬季期間(1月)，50 a平均的副高脊線通常位于15°N以南，而2008年1月的脊線明顯比50 a平均偏北，表明2008年1月副高位置較平均年份位置顯著偏北，其中2008年1月11日，脊線更是到達(dá)19°N。

2007年正值La Nina事件期間，對(duì)2008年1月的副高狀況和10 a平均La Nina年副高狀況的對(duì)比表明，10個(gè)La Nina年平均的副高脊線明顯高于50 a平均狀況，與2008年1月情況類似，表明La Nina事件冬季副高易維持在較偏北位置;而10個(gè)El Nino年平均的副高位置則圍繞著平均年份有較大的波動(dòng)(總體位置偏南)，表現(xiàn)出一定的隨機(jī)性和不確定性。

進(jìn)一步分析La Nina年冬季的副高脊線特征。選取1973、1984與1999年強(qiáng)La Nina事件年份和1967、1970、1975、1988與1995年中強(qiáng)度La Nina事件年份，對(duì)1月副高脊線進(jìn)行合成分析。

圖3給出了強(qiáng)La Nina事件、中等強(qiáng)度La Nina事件和50 a平均的1月副高脊線指數(shù)逐日演變?？梢钥闯觯瑥?qiáng)La Nina事件1月的副高脊線圍繞多年平均狀況起伏較大;另一個(gè)顯著特征是中等強(qiáng)度La Nina事件發(fā)生年份，副高脊線的整體位置偏北，明顯偏北于平均年份和強(qiáng)La Nina年的副高脊線，這與前面分析的La Nina事件期間2008年1月的副高脊線大于平均狀況的特征相符。這是一個(gè)有意思的現(xiàn)象，其內(nèi)在機(jī)理值得進(jìn)一步探討。

同理，圖4給出了2008年、1958—2007年50 a平均、5個(gè)中等強(qiáng)度El Nino平均、5個(gè)中等強(qiáng)度La Nina平均的1月副高面積指數(shù)的逐日演變。可以看出，除2008年1月中下旬有數(shù)天(1月17—21日)副高面積指數(shù)小于50 a平均面積指數(shù)之外，大部分時(shí)段，2008年1月的副高面積指數(shù)均大于50 a平均的副高面積指數(shù)，與中等強(qiáng)度La Nina年的平均狀況大致相當(dāng)，但顯著強(qiáng)于El Nino年(El Nino事件冬季的副高強(qiáng)度明顯弱于一般年份)。

圖1 2008年1月500 hPa位勢(shì)高度場(chǎng)沿120°E的時(shí)間—緯度剖面(a)和沿15°N的時(shí)間—經(jīng)度剖面(b)(單位:gpm)Fig.1 The cross sections of(a)time-latitude along 120°E and(b)time-longitude along 15°N for 500 hPa potential height in January 2008(units:gpm)

綜上所述，2008年1月La Nina事件期間冬季副高異常增強(qiáng)、北抬，有利于形成“冬季梅雨型”環(huán)流形勢(shì)，對(duì)該年雨雪冰凍災(zāi)害的冷、暖空氣交匯和水汽輸送起到了積極的作用。

圖2 2008年(長虛線)、50 a平均(短虛線)、10 a平均El Nino(點(diǎn)劃線)、10 a平均La Nina(實(shí)線)1月副高脊線指數(shù)的逐日演變Fig.2 Daily variation of the subtropical high ridge line index in January of 2008(long dashed line)，50-yr average(short dashed line)，10 El Nino events average(dash dotted line)，and 10 La Nina events average(solid line)

圖3 強(qiáng)La Nina事件(點(diǎn)叉線)、中等強(qiáng)度的La Nina事件(點(diǎn)星線)和50 a平均(點(diǎn)方形線)的1月副高脊線指數(shù)逐日演變Fig.3 Daily variation of the subtropical high ridge line index in January of the stronger(fork line)and mean(star line)La Nina events average and the 50-yr average(square line)

3.3 時(shí)頻特征

為進(jìn)一步描述上述副高活動(dòng)特征，對(duì)副高指數(shù)進(jìn)行小波分析。分別計(jì)算和對(duì)比分析了2007年11月到2008年2月(為避免時(shí)間序列過短對(duì)小波分析信度區(qū)域的影響，故時(shí)—頻分析的時(shí)間序列拓展到2008年2月)以及50 a平均、10 a平均El Nino和10 a平均La Nina的同期副高脊線和西脊點(diǎn)指數(shù)的小波功率譜。

3.3.1 面積指數(shù)的小波能量譜

小波能量譜能夠較好地描述副高活動(dòng)的信號(hào)強(qiáng)弱(Zhang et al.，2004)。由圖5可見，1958—2007年50 a平均的冬半年面積指數(shù)的小波能量譜和10 a平均El Nino面積指數(shù)的小波能量譜基本無顯著周期，表明這些年份冬季副高強(qiáng)度很弱和穩(wěn)定少動(dòng);10 a平均La Nina面積指數(shù)的小波能量譜則較好表現(xiàn)出副高的一周左右(3～10 d)短期活動(dòng)，在12月中旬至1月中旬期間還出現(xiàn)一個(gè)顯著的15～30 d的能量高值區(qū);而2007年11月到2008年2月冬半年副高面積指數(shù)的小波能量譜則更好地反映了副高的增強(qiáng)和活躍狀況，主要表現(xiàn)為15～20 d的中期活動(dòng)(以2007年12月中旬—2008年1月中旬期間最明顯)和1周左右(4～6 d)的短期活動(dòng)。對(duì)比圖5a、d可以發(fā)現(xiàn)，2007年11月—2008年2月期間的副高面積指數(shù)小波能譜與10 a平均La Nina年份大體結(jié)構(gòu)相似，但也存在局部差異?？偟膩碚f，2007年12月—2008年2月及La Nina年份冬季副高偏強(qiáng)，且強(qiáng)度存在周和雙周左右的周期波動(dòng);而其他年份冬季，副高則偏弱、少動(dòng)。

3.3.2 西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜

副高西脊點(diǎn)指數(shù)比面積指數(shù)的情況復(fù)雜。由圖6可看出，1958—2007年50 a平均的冬半年副高西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜仍無顯著周期;而10 a平均El Nino年的副高西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜周期則表現(xiàn)出1周左右(3～7 d)短期活動(dòng)和準(zhǔn)雙周活動(dòng)(主要出現(xiàn)在12月);10 a平均La Nina年的副高西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜周期與El Nino年小波能量譜較類似，也存在3～7 d的周期波動(dòng)，但雙周尺度的周期較El Nino年份略短，且主要集中在1月時(shí)段。2007年11月到2008年2月副高西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜則顯得更強(qiáng)，結(jié)構(gòu)也有所差異，西脊點(diǎn)活動(dòng)周期表現(xiàn)為2～8 d(主要發(fā)生在2008年1月下旬—2月上旬)、4～15 d(主要發(fā)生在2007年11月下旬—12月上旬)和20～30 d(主要發(fā)生在2007年12月—2008年1月，信號(hào)最強(qiáng))。其中20～30 d的副高西脊點(diǎn)活動(dòng)周期顯著強(qiáng)于El Nino/La Nina年，即2007—2008年冬季的副高存在有別于常年(包括一般El Nino/La Nina年)的20～30 d周期的東西進(jìn)退活動(dòng)，這可能是形成2008年冬季雨雪冰凍災(zāi)害的“冬季梅雨型”副熱帶環(huán)流形勢(shì)的重要特征之一。

圖4 2008年(長虛線)、50 a平均(短虛線)、5個(gè)中等強(qiáng)度El Nino平均(點(diǎn)劃線)、5個(gè)中等強(qiáng)度La Nina平均(實(shí)線)的1月副高面積指數(shù)的逐日演變Fig.4 Daily variation of the subtropical high area index in January of 2008(long dashed line)，50-yr average(short dashed line)，five middling intensity El Nino events average(dash dotted line)，and five middling intensity La Nina events average(solid line)

圖5 2007年11月—2008年2月(a)以及50 a平均(b)、10 a平均El Nino(c)和10 a平均La Nina(c)的11月—次年2月的副高面積指數(shù)的小波能量譜Fig.5 The wavelet energy spectrum of subtropical high area index from November 1 to next February 28a.from 2007 to2008;b.50-yr average;c.10 El Nino events average;d.10 La Nina events average

4 不同特性年份副高指數(shù)的關(guān)聯(lián)分析

通過小波能量譜分析可以發(fā)現(xiàn)，2008年冬半年的副高活動(dòng)與50 a平均和10 a平均El Nino的相關(guān)性不大，而與10 a平均La Nina的相關(guān)性較大，但也存在局部差異。為此，引入交叉小波相干譜方法進(jìn)一步開展副高面積指數(shù)和西脊點(diǎn)指數(shù)的關(guān)聯(lián)特征分析。

4.1 副高面積指數(shù)的交叉小波相干譜

由圖7可以看出，2007年10月到2008年2月冬半年副高面積指數(shù)和10個(gè)El Nino事件平均年份的副高面積指數(shù)的交叉小波相干譜中表現(xiàn)出的相關(guān)結(jié)構(gòu)比較雜亂，特別在1月沒有出現(xiàn)明顯的相關(guān)高能區(qū)間，表明2007年冬季的副高強(qiáng)度與El Nino事件冬季的副高強(qiáng)度屬于不同的背景結(jié)構(gòu)，相關(guān)性較小。2007年10月到2008年2月冬半年副高面積指數(shù)和10個(gè)La Nina事件平均年份的面積指數(shù)的交叉小波相干譜的相關(guān)性較好，表現(xiàn)為兩個(gè)顯著的相關(guān)高能區(qū)，主要出現(xiàn)在1月。第一個(gè)是3～8 d周期和92°±18°位相差，即La Nina事件期間和2007/2008年冬季，副高強(qiáng)度(面積指數(shù))變化相似，均表現(xiàn)出3～8 d的活動(dòng)周期，且前者超前后者1/4±1/20個(gè)周期(約1～2 d)。另一個(gè)副高活動(dòng)周期是16～24 d，位相差為270°，即La Nina事件期間的面積指數(shù)提前2007/2008年冬季3/4±1/20個(gè)周期(約12～18 d)。2007年10月到2008年2月冬季副高面積指數(shù)和1958—2007年50 a平均的副高面積指數(shù)的交叉小波相干譜較弱，沒有表現(xiàn)出清晰的相關(guān)結(jié)構(gòu)和傾向，也沒有明顯的能量相關(guān)區(qū)間。

4.2 西脊點(diǎn)指數(shù)的交叉小波相干譜

副高西脊點(diǎn)的活動(dòng)情況比面積指數(shù)情況復(fù)雜得多。由圖8可以看出，2007年10月—2008年2月副高西脊點(diǎn)指數(shù)和10 a平均El Nino西脊點(diǎn)指數(shù)的交叉小波相干譜有3個(gè)較小的相關(guān)區(qū)，分別在12月底和2月中旬，位相差分別為90°、270°、120°，但在1月無明顯的能量相關(guān)區(qū)間。

2007年10月到2008年2月冬半年副高西脊點(diǎn)指數(shù)和10 a平均La Nina期間的西脊點(diǎn)指數(shù)的交叉小波相干譜則存在一個(gè)較大相關(guān)區(qū)，處于1月中旬到2月中旬，位相差為60°±20°;在1月存在一個(gè)較明顯的能量相關(guān)區(qū)間，周期為5～8 d，位相差為1/6±1/18，表明在該周期波段上10 a平均La Nina期間的副高西脊點(diǎn)活動(dòng)先于2007—2008年冬季的副高西脊點(diǎn)變化1～2 d。

2007年10月到2008年2月冬半年的副高西脊點(diǎn)指數(shù)與1958—2007年50 a平均期間的副高西脊點(diǎn)指數(shù)的交叉小波相干譜基本沒有呈現(xiàn)出強(qiáng)的相關(guān)能量區(qū)間。

圖6 2007年11月—2008年2月(a)以及50 a平均(b)、10 a平均El Nino(c)和10 a平均La Nina(d)的11月—次年2月的西脊點(diǎn)指數(shù)的小波能量譜Fig.6 The wavelet energy spectrum of subtropical high west ridge point index from November 1 to next February 28 a.from 2007 to 2008;b.50-yr average;c.10 El Nino events average;d.10 La Nina events average

5 結(jié)論

通過對(duì)副高面積指數(shù)、脊線指數(shù)、西脊點(diǎn)指數(shù)在2007—2008年冬季和La Nina事件年冬季、El Nino事件年冬季以及近50 a冬季平均的小波交叉與小波相干的相關(guān)分析，可得到如下結(jié)論:

1)同歷史年份的平均狀況相比，2008年1月西太平洋副熱帶高壓偏北、偏西、偏強(qiáng)。正是這個(gè)原因，導(dǎo)致2008年冬季影響我國的冷空氣在到達(dá)我國南方后受副高阻擋以及與副高北側(cè)的暖濕水汽交匯，形成穩(wěn)定的冬季“梅雨環(huán)流”形勢(shì)。這可能是2008年冬季我國南方持續(xù)性雨雪冰凍災(zāi)害的一個(gè)重要原因。

2)2008年屬La Nina事件年。分析發(fā)現(xiàn)，La Nina事件冬季(尤其是中等強(qiáng)度La Nina事件年份的冬季)，副高通常比一般年份的副高平均位置偏北(中等強(qiáng)度La Nina年1月的副高要比強(qiáng)La Nina年冬季的副高位置偏北)，這是一個(gè)有意思的現(xiàn)象，值得進(jìn)一步開展機(jī)理研究。

3)交叉小波能量譜和相干譜分析表明，2008年冬季的副高活動(dòng)表現(xiàn)出較強(qiáng)的La Nina事件的背景傾向和個(gè)性特征，既與一般年份和El Nino年情況明顯不同，也與La Nina事件冬季期間的平均狀況存在一些差異(部分短周期活動(dòng)相似，中、長周期活動(dòng)有別)。

圖7 2007年11月—2008年2月與10 a平均El Nino(a)、10 a平均La Nina(b)和1958—2007年50 a平均(c)的11月—次年2月的面積指數(shù)的交叉小波相干譜Fig.7 The wavelet cross coherence spectrum of subtropical high area index from November 1 to next February 28 between 2007—2008 and(a)10 El Nino events average，(b)10 La Nina events average，and(c)50-yr average

陳月娟，周任君，鄧淑梅，等.2009.2008年雪災(zāi)同平流層環(huán)流異常的關(guān)系［J］.中國科技大學(xué)學(xué)報(bào)，39(1):15-22.

李燦，張端禹，馮明，等.2009.南方極端低溫雨雪冰凍過程天氣學(xué)特征分析［J］.暴雨災(zāi)害，28(4):321-327.

李崇銀.2002.關(guān)于ENSO本質(zhì)的進(jìn)一步研究［J］.氣候與環(huán)境研究，7(2):160-174.

李崇銀，楊輝，顧薇.2008.中國南方雨雪冰凍異常天氣原因的分析［J］.氣候與環(huán)境研究，13(2):113-122.

呂校華，劉從省，楊科，等.2009.湖南罕見的一次低溫雨雪冰凍災(zāi)害天氣分析及預(yù)警預(yù)報(bào)［J］.防災(zāi)科技學(xué)院學(xué)報(bào)，11(4):21-30.

施寧，布和朝魯，紀(jì)立人，等.2008.2008年初我國南方雨雪低溫天氣的中期過程分析Ⅱ:西太平洋副熱帶高壓的特征［J］.氣候與環(huán)境研究，13(4):434-445.

吳俊杰，袁卓建，錢鈺坤，等.2009.熱帶季節(jié)內(nèi)振蕩對(duì)2008年初南方持續(xù)性冰凍雨雪天氣的影響［J］.熱帶氣象學(xué)報(bào)，25(增刊):103-112.

徐輝，金榮花.2011.2008年初瞬變渦在中高緯阻高異常中的作用分析［J］.高原氣象，30(3):600-606.

余丹丹，張韌，洪梅，等.2007.基于交叉小波與小波相干的西太平洋副高與東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)性分析［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，30(6):755-769.

余丹丹，張韌，洪梅，等.2008.赤道中太平洋對(duì)流活動(dòng)與西太平洋副高西伸的時(shí)延相關(guān)分析［J］.海洋科學(xué)進(jìn)展，26(3):292-304.

張韌，洪梅，孫照渤，等.2006.經(jīng)驗(yàn)正交函數(shù)與遺傳算法結(jié)合的副高位勢(shì)場(chǎng)非線性模型反演［J］.應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué)，27(12):1439-1446.

張韌，王輝贊，劉科峰，等.2007.基于相空間重構(gòu)的西太平洋副高指數(shù)的動(dòng)力隨機(jī)性與復(fù)雜性［J］.南京氣象學(xué)院學(xué)報(bào)，30(6):723-729.

Zhang Ren，Yu Zhihao.2000.Numerical and dynamical analyses of heat source forcing and restricting subtropical high activity［J］.Adv Atmos Sci，17(1):311-321.

圖8 2007年11月—2008年2月與10 a平均El Nino(a)、10 a平均La Nina(b)和1958—2007年50 a平均(c)的11月—次年2月的西脊點(diǎn)指數(shù)的交叉小波相干譜Fig.8 The wavelet cross coherence spectrum of subtropical high west ridge point index from November 1 to next February 28 between 2007—2008 and(a)10 El Nino events average，(b)10 La Nina events average，and(c)50-yr average

Zhang Ren，Sha Wenyu，Jiang Guorong，et al.2003.Soliton-like thermal source forcing and singular response of atmosphere and oceans to it［J］.Applied Mathematics and Mechanics，24(6):714-719.

Zhang Ren，He Jinhai，Dong Zhaojun，et al.2004.A wavelet packet energy diagnosis of South Asian summer monsoon influencing on the West Pacific subtropical high［J］.Journal of Tropical Meteorology，10(1):34-42.

Subtropical high circulation background and its variation characters in a serious cold rain-snow frost disaster in winter of 2007/2008

ZHANG Ren，HONG Mei，LIU Ke-feng，CHEN Yi-de

(PLA Key Laboratory of Military Marine Environment，Institute of Meteorology，PLA University of Science and Technological，Nanjing 211101，China)

Based on the NCEP/NCAR daily reanalysis data from 1958 to 2008，this paper studies the subtropical high indexes in the winter of 2007/2008(a serious cold rain-snow frost disaster occurred in southern China)，El Nino/La Nina events average，and 50-yr average(from 1958 to 2007).Then，the cross wavelet and wavelet coherence techniques are introduced to analyse the relativity and the difference of subtropical high indexes，and the influence of subtropical high on atmospheric circulation in different periods including the El Nino/La Nina periods and the usual years.Some meaning characters of subtropical high activity and corresponding subtropical circulation are revealed in the winter of 2007/2008，such as the position of subtropical high moves northward in the winter of La Nina event average，especially in the winter of mean-strong La Nina event.

rain-snow and frost;subtropical high;cross wavelet;wavelet coherence

P456.8

A

1674-7097(2012)01-0001-09

2011-08-10;改回日期:2011-10-19

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(41075045;41005025)

張韌(1963—)，男，四川峨眉人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楹庀嗷プ饔?，zren63@126.com.

張韌，洪梅，劉科峰，等.2012.2007/2008年冬季雨雪冰凍災(zāi)害的副熱帶高壓環(huán)流背景與變異特征［J］.大氣科學(xué)學(xué)報(bào)，35(1):1-9.

Zhang Ren，Hong Mei，Liu Ke-feng，et al.2012.Subtropical high circulation background and its variation characters in a serious cold rain-snow frost disaster in winter of 2007/2008［J］.Trans Atmos Sci，35(1):1-9.

(責(zé)任編輯:倪東鴻)