西风急流

盛行西风带对流层顶附近的强西风中心区

西风急流，是指盛行西风带对流层顶附近的强西风中心区。水平宽度800 - 1000km，垂直厚度6 - 10km，长度10000 - 12000km，弯弯曲曲自西向东围绕整个半球。中心风速可达50 - 80 m/s，最强时可达100 - 150 m/s或以上。

现象描述

　西风急流，是盛行于西风带对流层上层或平流层中一股强而窄的气流。水平宽度几百公里，垂直厚度几公里，长几千公里弯弯曲曲自西向东围绕整个半球。急流轴线上风速并不均匀，有一个或多个风速极大值中心，也可能出现急流中断（当风速小于30m/s，即不算急流）、分支或汇合。急流中心风速一般50 - 80m/s，有时可达 100 - 150m/s。东亚海上和日本上空的急流最强，冬季曾达到150—180m/s，甚至达到200m/s。急流两侧的风速水平切变最强可达每百公里 20－30m/s，甚至达40m/s。飞机在强切变区飞行会发生剧烈颠簸。急流轴位置和中心强度随季节而异，北半球冬季，平均约在北纬27°的200hPa附近；夏季，约在北纬42°的200 - 300hPa之间。

和极锋相联系的西风急流称极锋急流或温带急流。它一般出现在对流层顶断裂处。极锋急流中心的左前方存在着高空辐散，有利于气旋的发生、发展。气旋有沿急流轴移动的特性，所以急流活动区多气旋活动。在副热带对流层顶出现的西风急流称副热带急流。极锋急流与副热带急流常在日本南部上空汇合，所以在那里形成急流最强的地区。另外，在各半球的极地平流层50 - 60km附近还出现一支西风急流，称为极夜急流，它的活动规律和影响还有待进一步研究。

研究历史

季节转换特征

对于西风急流，Yeh最早发现冬季高原的阻挡使得北半球中高纬的西风急流产生分叉，在高原的南北两侧各形成一支急流，并指出东亚地区大气环流的季节转换具有突发性特点。

近期的研究发现东亚高空西风急流向北的跃迁发生在5月初，早于南亚季风的爆发时间。春、秋季西风急流在青藏高原跃迁的中值日期分别为4月28日和10月12日。李生海等分析了西风急流在喜马拉雅山中段极高海拔区的季节转换特征，说明季节转换期间各气象要素的变化具有突变特征。

对气候的影响

北半球中纬度西风急流是对流层上部持续存在的行星尺度环流系统，其变率对区域天气、气候有重要影响。大量研究表明：作为西风急流中心区的东亚西风急流，与亚洲、西北太平洋地区的天气和气候变化有密切关系，分析其变化特征及其与地面气象要素的关系可以加深对东亚季风变率的理解，加深对东亚区域气候变化的认识。

研究表明：东亚西风急流的变率可以在多种时间尺度上影响区域气候。首先，在高频的天气、季节尺度上，东亚西风急流与热带对流活动、冷涌爆发、季风突变和我国冬季降水等现象有密切关系。200 hPa东亚西风急流加强将导致冷涌发生，冷涌的强度与中纬度反气旋强度和东亚局地经向环流强度有关。Lau等指出东亚西风急流在冬季通过对冬季风强度的显著影响进而影响地表气候要素。其年内季节变化过程中的两次北跳与夏季风关系密切。此外，副热带西风急流位置的移动能引发定常波的相应变化。

其次，在年际尺度上,东亚中纬度西风急流强度和位置移动对我国季风降雨、亚洲-太平洋-美洲冬季气候异常等存在显著影响。Yang等认为冬季中纬度高空西风急流对亚洲和太平洋地区来说是重要的大气环流系统，起到联系亚洲和北美气候因子的重要作用。冬季东亚中纬度西风急流加强伴随着许多大尺度环流系统的加强，如西伯利亚高压、东亚大槽、阿留申低压和北美西北部高压脊，其影响可以通过一系列波列而传播。当西风急流加强时，东亚冬季风加强，东亚可能盛行冷干性质的空气，冷空气活动频繁直接导致东亚地表温度降低和降水减少。Jhun等也用与西风急流有关的经向风切变来定义东亚中纬度冬季风的强度。杨素英等认为急流是影响我国东北冬季气温异常的重要因子。

根据东亚地区西风急流月平均位置的方差分布，选取各月南北两个活动中心对应的正规化u200差作为当月东亚副热带西风急流指数，正(负)急流指数异常代表东亚副热带西风急流异常偏南(北)。其研究发现，夏季正的东亚西风急流指数对应着东亚副热带西风急流异常偏南，夏季长江中下游及江南、华南降水偏多，东亚夏季风强度偏弱；负的东亚西风急流指数对应着东亚副热带西风急流异常偏北，东亚夏季风强度偏强。Liang等认为西风急流的南北位置移动可以影响雨带位置。急流振荡指数与降水的正相关区域在6— 8月(1— 3月)位于我国中南部(南部)，负相关区域在10月(11月)位于我国南部(南海地区)。除此之外，5— 6月(1— 2月)的急流振荡指数对我国北方(南方)下1个月的降水变率有预测意义。Lin等指出当西风急流向赤道方向移动时，南亚高压在7— 8月向东南方向撤退，同时伴随着西北太平洋副热带高压在6月和8月向赤道移动。

此外，很多要素可以影响纬向风和西风急流。如Hou利用GCM模拟结果表明:冬季Hadley环流的加强伴随着副热带和中纬度的西风垂直切变的加强，中纬度地区变冷，高纬度变暖。Liang等认为东亚西风急流与ENSO有密切的关系。因此，西风急流也可能是一些气候要素之间遥相关联系的一种途径。

对于我国冬季气候变化，很多研究强调大气环流或近地面气候因子对温度和降水的影响。影响我国绝大部分地区冬季气候的主要因子是冬季风，其强度与亚洲中高纬度的冬季温度和降水存在显著负相关。当西伯利亚高压中心强度偏强一个标准差时，亚洲大陆的大部分地区降水都减少5%以上，温度下降达0.3 ℃或更多。但是这些分析较少考虑高空环流系统对我国冬季气候的影响。在行星尺度上西风急流和Hadley环流是影响对流层中下层大气环流变化以及我国温度和降水的重要动力系统。

毛睿等利用1957— 2001年欧洲中期数值天气预报中心再分析资料及地面台站观测资料，分析了冬季东亚西风急流与我国气候的关系：当西风急流强度偏强时，西风急流位置偏北，此时在急流入口区左侧由于气流辐合造成低层气压上升，在出口区左侧则由于气流发生强烈辐散，引起低层气压下降，所以西伯利亚地区上空从对流层低层到中层高度值升高，北太平洋高度值降低，东西向气压差加大的形势，同时东亚大槽偏强，海陆气压差加大和东亚大槽偏强，导致冬季风强度偏强，引起我国从北到南的陆面降温,同时30°～ 40°N低层有下沉气流，使得华北、华中和长江中下游地区降水偏少；当西风急流强度偏弱时，西风急流位置偏南，整个东亚地区存在南风异常，东亚冬季风较弱，在25°N附近有上升气流，此时华南和内蒙古、华北降水偏多，内蒙古地表温度偏高。

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