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第一章　副热带高压研究的历史、现状和展望1

1.1　副热带高压的研究历史4

1.2　关于副热带高压季节性北跳突变机制的研究7

1.3　关于副热带高压的断裂、形成和维持的非线性动力学研究11

1.3.1　副热带高压带的断裂11

1.3.2　副热带高压形成的孤立波理论12

1.3.3　副热带高压形成的非线性临界层理论13

1.4　关于副热带高压与季风关系的研究15

1.4.1　副热带高压与季风雨带的相互关系16

1.4.2　西太平洋副热带高压进退的天气动力学分析17

1.5　副热带高压的数值模拟和数值试验22

1.6　副热带高压的研究展望24

第二章　副热带高压天气学特征29

2.1　副热带高压的定义和天气分类29

2.2　副热带高压的垂直结构和水平流型30

2.2.1　副热带高压的垂直结构30

2.2.2　副热带高压的水平流型36

2.3　副热带高压的季节变化及其与季风的关系36

2.3.1　副热带高压的季节变化特征36

2.3.2　副热带高压的季节变化与季风的关系43

2.4　西太平洋副热带高压的年际变化及其与我国旱涝的关系45

2.4.1　西太平洋副热带高压南北位置的年际变化46

2.4.2　西太平洋副热带高压东西位置及西伸脊点的年际变化46

2.4.3　西太平洋副热带高压强度的年际变化47

2.4.4　西太平洋副热带高压年际变化与我国旱涝的关系47

2.5　副热带高压与其他各种天气系统的相互关系48

2.5.1　副热带高压与西风带环流的关系48

2.5.2　东西风带强度对副热带高压的影响49

2.5.5　副热带高压与赤道低压的关系50

2.5.4　副热带高压和大陆高压活动的关系50

2.5.3　副热带高压与垂直环流的关系50

2.5.6　副热带高压与热带气旋的关系51

2.5.7　副热带高压的中期变化与季风系统的自我调节机制51

2.6　副热带高压与各种外界强迫的联系52

2.6.1　经向加热差异与纬向加热差异对副热带高压的影响52

2.6.2　海洋与副热带高压的关系53

2.6.3　副热带高压与极地海冰的关系54

第三章　副热带高压的气候学特征55

3.1　经向偏差和气候副热带高压带的结构55

3.1.1　经向偏差55

3.1.2　气候副热带高压带的垂直结构56

3.2.1　副热带高压带的季节变化57

3.2　副热带高压带的季节和年际变化57

3.2.2　副热带高压带的年际变化60

3.3　西太平洋副热带高压的形态变化特征62

3.3.1　夏季西太平洋副热带高压的年际变化63

3.3.2 20～30天的低频振荡65

3.3.3 5～10天的短期活动72

3.4　夏季西太平洋副热带高压北跳与热带风场、黑体亮温场及高低纬环流的关系76

3.4.1　西太平洋副热带高压北跳与热带风场及黑体亮温场的关系76

3.4.2　西太平洋副热带高压异常与高低纬环流79

3.5.1　西太平洋副热带高压异常与东亚热带季风、副热带季风环流85

3.5　夏季西太平洋副热带高压异常与东亚季风环流及降水的关系85

3.5.2　西太平洋副热带高压及中高纬环流的异常与东亚夏季降水87

3.6　南亚高压的气候特征90

3.6.1　南亚高压的季节变化91

3.6.2　南亚高压的年际和年代际变化92

3.7　南亚高压与气候变化的关系97

3.7.1　南亚高压与中低层副热带高压的关系97

3.7.2　南亚高压与海表温度的关系101

3.7.3　南亚高压与旱涝的关系104

4.1　副热带大气运动的特征108

第四章　影响大气涡度发展的若干热力过程——Ⅰ．热力适应过程108

4.1.1　热带地区的斜压结构109

4.1.2　中高纬度的相当正压结构110

4.1.3　副热带运动的特征110

4.2　位涡方程110

4.3　热力适应和过流113

4.3.1　位涡、涡度和环流113

4.3.2　大气中的热力适应114

4.3.3　热力适应中的“过流”问题119

4.4.1　大气流场对深对流凝结加热的适应120

4.4　热力适应的数值模拟120

4.4.2　大气流场对表面感热加热的适应121

第五章　影响大气涡度发展的若干热力过程——Ⅱ．全型涡度方程125

5.1 涡度变化的内部热力强迫——倾斜涡度发展（SVD）125

5.1.1　全型垂直涡度方程125

5.1.2　位涡守恒的盒子定律和外切平面定律126

5.1.3　倾斜涡度发展（SVD）128

5.1.4　倾斜涡度发展的数值模拟130

5.2　全型涡度方程和传统涡度方程的比较135

5.2.2　两方程的差异136

5.2.1　两方程的一致性136

5.2.3　全型涡度方程新的物理内涵137

5.3　涡度变化的外部热力强迫——副热带高压的形态变异140

5.3.1　感热加热（SH）对副热带反气旋形态的影响140

5.3.2　深对流降水对副热带反气旋形态的影响141

5.3.3　水平非均匀加热对副热带反气旋形态的影响142

第六章　海表温度异常对西太平洋副热带高压变异的影响143

6.1 热带和热带外海表温度异常与低空环流相关特征比较143

6.1.1　资料及分析方法144

6.1.2　500hPa月平均场与海表温度异常147

6.1.3　地转性和斜压性149

6.1.4　水汽输送和海表温度异常153

6.2 印度洋海温异常对西太平洋副热带高压的影响——大气中的两级热力适应156

6.2.1　热力适应和过流157

6.2.2　孟加拉湾海表温度异常对环流的影响——“干大气”试验158

6.2.3　孟加拉湾海表温度异常对环流的影响——“湿大气”试验159

6.3　热带和热带外海表温度异常型与西太平洋副热带高压异常162

6.3.1　Lindzen和Nigam理论的拓展163

6.3.2　对热带三区域（CEI、WEP和EEP）海表温度异常的定常响应165

6.3.3　副热带与热带三区域（CEI、WNP和EEP）海表温度异常的定常响应171

6.4　西太平洋副热带高压与热带大气环流175

6.4.1　外逸长波辐射所表征的热带对流活动特征176

6.4.2　热带流场与季风系统的变化178

6.4.3　西太平洋副热带高压异常时垂直环流的特征181

6.5　西太平洋副热带高压对热带海表温度异常的响应188

6.5.1　海温异常与副热带高压的强度变化188

6.5.2　西太平洋副热带高压对海温的滞后响应190

6.5.3　西太平洋副热带高压与海温的耦合模态192

6.6　1998年长江流域洪涝期西太平洋副热带高压的异常特征195

6.6.1 1998年西太平洋副热带高压的异常表现及与El Ni？o事件的关系196

6.6.2　副热带高压的异常活动与大气热状态197

第七章　陆面感热加热对副热带高压形态变异的影响200

7.1 资料和LASG/IAP GOALS气候模式简介201

7.2　资料分析201

7.3　副热带感热加热和副热带高压206

7.3.1　副热带单区域感热源（IDEAL-SH1）206

7.3.2　副热带双区域热源（IDEAL-SH2）210

7.4　北美陆面加热和东北太平洋-北美副热带高压211

7.4.1　模式模拟211

7.4.2　敏感性试验214

7.5　北非陆面加热和东北大西洋-北非副热带高压216

7.6.1　无全球潜热试验221

7.6　全球陆面感热加热对副热带高压的影响221

7.6.2　无全球陆面感热试验Ⅰ222

7.6.3　无全球陆面感热试验Ⅱ224

7.7　感热加热和副热带高压的年际变化224

第八章　对流凝结加热对副热带高压形态变异的影响228

8.1　大气对副热带深对流凝结潜热加热的响应——基本热力适应过程229

8.1.1　短期响应229

8.1.2　定常响应230

8.2 中高纬环流对副热带深对流加热的响应——次级热力适应231

8.2.1　热力适应产生的次级负涡度源231

8.2.2　次级负涡源和中高纬环流异常234

8.3　对流凝结加热和定常Rossby波的传播236

8.4　季风区凝结潜热加热对南亚高压和西太平洋副热带高压形成的影响238

8.4.1　无地形（纬向对称洋面）背景下大气对模式潜热加热的响应（CH1）238

8.4.2　有地形背景下大气对模式潜热加热的响应（CH2）240

8.5　感热和潜热对副热带高压形成的综合作用241

8.6　潜热加热和副热带高压的年际变化244

第九章　副热带高压脊面及其变化——一种新的动力分析方法246

9.1 描述副热带高压脊线位置的动力学特征量——东西风交界面（副热带高压脊面）246

9.2　副热带高压脊面季节变化的气候特征247

9.3　副热带高压脊面位置演变的特征型250

9.4　副热带高压脊面季节变化的年际变异255

9.5　角动量与副热带高压脊面的形态变异258

9.5.1　资料和方法259

9.5.2 JJA东风角动量异常和同期北半球副热带高压脊面的形态变异259

9.5.3 JJA东风角动量异常和同期南半球副热带高压脊面的形态变异262

9.5.4 DJF东风角动量异常和同期北半球副热带高压脊面的形态变异264

9.5.5 DJF东风角动量异常和同期南半球副热带高压脊面的形态变异267

9.6　摩擦力矩变化与副热带高压脊面的形态变异268

10.1 问题的提出——一个简单的示例270

第十章　副热带高压脊面位置移动的动力学模型270

10.2　副热带高压脊面运动方程的建立274

10.3　影响副热带高压脊面移动的动力因子278

10.4 以副热带高压脊面为侧边界的南、北流场的求解问题——活动边界问题279

10.5 求大气动力学方程组的形式解析解——共轭函数近似方法284

10.6　预报副热带高压脊面变化的“过滤模型”291

10.7　“过滤模型”的可行性293

参考文献295

后记306

彩图及说明313