热带月平均风场谱结构的傅立叶分析ⅰ——气候风场分析

用风场傅立叶分析方案,分析了ncep/ncar再分析资料的热带(30°s~30°n)850、200hpa气候风场v850、v200的谱结构,讨论热带风场定常波的成因,以弥补热带气候风场此类分析工作的空白。研究结果表明,(1)v有低维、低阶特征,|m|=0,4、0,3波对月v850、v200的累积模方拟合率年均达90%、98%。(2)纬向平均分量v0最重要,它对v850、v200的单波拟合率ρ0年均达52%、85%。850hpav0主要由北、南半球的两支信风带构成,冬半球强、夏半球弱,轴线位置与所在半球hadley环流中心对应;200hpav0由强的外热带西风带和弱的内热带东风带构成。v0的季节变化850hpa层明显强于200hpa,北半球明显强于南半球。(3)风场定常波的最大波分量全年两层均为v*|1|,它对v*850、v*200的拟合率ρ*|1|年均达39%、55%;ρ*|1|作年双周振荡,北半球夏、冬季达极大,秋、春季达极小。次大波分量在北半球冬、夏季时同为3、2波,过渡季节也以3、2波为主(10—12月v*8504波是例外)。(4)1、7月射出长波辐射定常波olr*最大、次大波与同期v*相同,1月为1、3波,7月为1、2波;olr*重要波分量上的极值区与v*相应波分量散度场的垂直配置符合动力学原理。(5)7月青藏高原及以东以南的广阔区域,v*的主要分量v*|1|、v*|2|同为下层辐合、上层辐散,olr1*、olr2*同为负值,是同纬度上最有利于降水和潜热释放的气候区。