副熱帶高壓
副熱帶高壓是指位于副熱帶地區(qū)的暖性高壓系統(tǒng)。它對中、高緯度地區(qū)和低緯度地區(qū)之間的水汽、熱量、能量的輸送和平衡起著重要的作用,是夏季影響中國大陸天氣的主要天氣系統(tǒng)。副熱帶高壓的東部是強(qiáng)烈的下沉運(yùn)動區(qū),西部是低層暖濕空氣輻合上升運(yùn)動區(qū),容易出現(xiàn)雷陣雨天氣。隨著季節(jié)的變更,副熱帶高壓帶的強(qiáng)度、位置會發(fā)生明顯的季節(jié)變化。

副熱帶高壓所籠罩的地帶稱為“副熱帶無風(fēng)帶”或“馬緯度無風(fēng)帶”。位于副熱帶地區(qū)(緯度約為20°~30°)的高壓系統(tǒng)呈橢圓形,其長軸大致同緯圈平行,是具暖性的動力系統(tǒng),一般在700百帕和500百帕等壓面圖上最明顯,屬行星尺度系統(tǒng)(見天氣系統(tǒng))。
副熱帶高壓對中、高緯度地區(qū)和低緯度地區(qū)之間的水汽、熱量、能量、角動量的輸送和平衡起著重要的作用,是大氣環(huán)流的一個重要系統(tǒng)。
副熱帶高壓主要位于大洋上,常年存在,按不同的地理位置,分別稱為北太平洋高壓、北大西洋高壓、南太平洋高壓、南大西洋高壓和南印度洋高壓。副熱帶高壓還可分裂為更小的高壓單體,有的小單體也可以位于大陸上。冬季位于南海地區(qū)的單體,稱為南海高壓。
副熱帶高壓是暖性高氣壓天氣系統(tǒng),在其控制區(qū)域,盛行下沉氣流,表現(xiàn)為靜風(fēng)、空氣增溫強(qiáng)烈;同時天氣晴朗,少云,這種天氣條件使得太陽輻射可以更多的到達(dá)地面,使得地面和近地面大氣溫度明顯攀升。2013年夏季,中國的上海、武漢等城市普遍出現(xiàn)了罕見、持久的高溫天氣,這是因為中國南部大部分地區(qū)受到了西北太平洋副熱帶高壓的影響。
副熱帶高壓帶的主要成因是動力的作用(見急流),其高壓脊線(等壓線或等高線反氣旋曲率最大處的連線)處于哈得來經(jīng)圈環(huán)流和費(fèi)雷爾經(jīng)圈環(huán)流(見大氣環(huán)流)的下沉氣流區(qū),天氣多晴朗。
相傳從大西洋運(yùn)馬往西印度群島的帆船,進(jìn)入副熱帶高壓所在的緯度時,接連幾周平靜無風(fēng),無法航行,終因水和糧食用盡,不得不將馬匹投入海中,故歐美各國常用馬緯度作為副熱帶高壓的同義詞。
就副熱帶高壓的單體來說,東部和西部的大氣鉛直運(yùn)動情況有很大的差異:在高壓的東部,下沉運(yùn)動特別強(qiáng),下沉氣流因絕熱壓縮而變暖,造成很強(qiáng)的下沉逆溫,稱為信風(fēng)逆溫。這種強(qiáng)逆溫的層結(jié)非常穩(wěn)定(見大氣靜力穩(wěn)定度,抑制了鉛直對流的發(fā)展,使天氣持續(xù)晴好,形成了副熱帶大陸西岸的干燥氣候帶〔見地中海(型)氣候〕。在高壓的西部,下沉氣流和逆溫都比較弱,使低層輻合上升的暖濕空氣,易于沖破逆溫層而形成對流,故多雷陣雨天氣。
隨著季節(jié)的更迭,太陽直射區(qū)域的南北移動,副熱帶高壓帶和高壓單體的強(qiáng)度、位置會發(fā)生明顯的季節(jié)變化。
每逢南北太平洋的夏季,即北半球的5月至8月,南半球的12月至2月。初時副熱帶高壓一般會呈東西走向,其后會轉(zhuǎn)為南北走向。
副熱帶高壓在秋季轉(zhuǎn)弱后,其溫暖氣流令原先被高壓區(qū)覆蓋的水域水溫增加,使海面氣壓下沉而容易產(chǎn)生熱帶氣旋。特別在北半球的9月和10月,熱帶氣旋會在高水溫的太平洋產(chǎn)生。 使到秋季會是熱帶氣旋最常發(fā)生的季節(jié),也解釋為什么夏季熱帶氣旋的生成數(shù)量反而不及秋季。
副熱帶高壓影響下的氣候一般是高溫,且層結(jié)穩(wěn)定,對流很不旺盛,所以降水較少。副熱帶高壓的西部層結(jié)比較不穩(wěn)定,東部相對穩(wěn)定。所以副熱帶高壓西部降水稍多,東部降水就比較少。其影響的氣候類型有:
熱帶干濕季氣候:冬半年時,隨著行星風(fēng)系的季節(jié)移動,副熱帶高壓控制此處,使得降雨減少,氣候成干季。
熱帶沙漠氣候:副熱帶高壓常年控制此地區(qū),故其氣候終年高溫干燥。
地中海型氣候:夏季,隨著行星風(fēng)系的季節(jié)移動,副熱帶高壓控制該氣候區(qū),成干季,所以地中海氣候亦稱“副熱帶夏干氣候”。
亞熱帶季風(fēng)氣候和溫帶季風(fēng)氣候:夏季,北太平洋副高西進(jìn)北抬,層結(jié)不穩(wěn)定的西部散發(fā)出來的高溫潮濕的氣流在其北面與冷氣團(tuán)相遇,形成鋒面(雨帶),帶來夏半年的降水。但雨帶南面的副高控制區(qū)往往高溫降水稀少,如伏旱天氣。
西太平洋高壓脊線北側(cè)的西風(fēng)帶中,氣旋和鋒面活動比較頻繁,常產(chǎn)生陰雨或暴雨天氣。中國東部地區(qū)的主要雨帶,經(jīng)常處于高壓脊線以北5~8個緯度的距離處。西太平洋高壓脊線的季節(jié)性變化,和中國東部地區(qū)主要雨帶的季節(jié)性位移相對應(yīng)。平均而言,5月份高壓脊線位于北緯15°附近,主要雨帶位于華南,6月份脊線越過北緯20°,主要雨帶位于長江中下游和淮河流域,使江淮一帶進(jìn)入梅雨期;7月中旬脊線向北越過北緯25°,主要雨帶就移到黃河流域,使華北進(jìn)入雨季,這時,江淮流域正處在高壓脊線控制之下,梅雨期結(jié)束而進(jìn)入伏旱期,天氣酷熱少雨。脊線南側(cè)為東風(fēng)帶,常常有東風(fēng)波和臺風(fēng)活動,產(chǎn)生大量的降水。因此,在7月中旬以后,華南又出現(xiàn)一條雨帶。
西太平洋高壓和臺風(fēng)的相互配置,決定著臺風(fēng)的移動路徑。高壓強(qiáng)大且脊線呈東西向時,臺風(fēng)穩(wěn)定西行;高壓脊線呈西北—東南向時,臺風(fēng)容易向西北移動,并在中國登陸;若高壓減弱和斷裂,則臺風(fēng)往往北上登陸或轉(zhuǎn)向。 西太平洋高壓的強(qiáng)弱、進(jìn)退和移動,同中國東部的天氣以及旱澇等的關(guān)系極其密切,是下半年天氣預(yù)報中需要著重分析研究的天氣系統(tǒng)之一。

氣象研究者說,長江中下游地區(qū)出現(xiàn)高溫酷熱天氣,是因為處在西太平洋副熱帶高壓控制下。根據(jù)氣象云圖顯示,西太平洋副熱帶高壓從2013年7月上旬開始便持續(xù)控制著長江中下游地區(qū),且明顯強(qiáng)于歷史同期。