給趕時間的朋友的結論:

有利降水因子:

        各家模式收斂的中等以上強度MJO預測將在5月中至6月上旬徘徊於34相位,引爆季風低壓+南亞高壓直接在青藏高原南麓發展,迫使東南亞副高東退至菲東,並引發低層更強的西南季風爆發將水汽往華南台灣輸送。

  北印度洋全面高海溫造成低層大氣有更多水汽上傳擴及印度至華南台灣附近,高海溫造成南印度洋中緯度下沉加劇,增強該區副高有利跨赤道流增強

  PNA維持正相位,東亞主槽及阿留申低壓高度場偏低,菲東反氣旋受惠低海溫持續維持,形成南高北低的經向形勢,中緯度經向活動頻繁極渦偏弱,波通量傳至亞洲有機會引發冷空氣南下

  菲東反氣旋也因東印度洋至海洋大陸偏高海溫加強局地哈德里胞而持續維持,但5月中後有機會遠離台灣,副高低緯南風配合預期的北印度洋西南季風合流為台灣進一步帶來更多水汽

  暫時無顯著不利因子(偏強的南極極渦不利跨赤道流免強算是,然而4月底至5月中的南半球經向活動有可能趨向劇烈,可能成為扭轉不利跨赤道流局勢的因素)梅雨量至少能達成正常值,入梅時間大致符合氣候值或更高(5月中旬、小英就職附近)

                以下正文開始

入夏前大家最關心的就是梅雨季的降雨量多寡以及梅雨長短,整體而言影響梅雨,影響梅雨的因子如下(用去年的圖XD

 

 

所以一個一個來看,首先是熱帶大尺度的因素,要談到季風肇始,其中一個重要的因子自然就是MJO了,以下綜合各家預報:

NCEP BC

                             

UK 

                                       
                                                                                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

ECMWF                                                           

      

EC長期系集

                可以看到從各家模式皆反映自五月中開始自印度孟加拉灣一帶出現中等偏強的MJO訊號徘徊在東南亞至南海一帶區域,有利西南季風增強並維持,並同時扮演觸發季風低壓-南亞高壓垂直正壓環流的機制;就本月內的訊號來看目前各家模式在移動趨勢上大致一致,但強度上就比較分歧,大致上以NCEP做的最明顯,訊號達到相當強的程度,其他家就大致上在中等程度,而從動力及統計法所產生的MJO預報產品來看五月的狀況:

動力法:

統計法

    

                可以看到在五月份,顯著MJO訊號在印度洋至海洋大陸一帶發展,在五月中可能受惠於顯著MJO訊號的影響,將東南亞一帶盤據已久的副高勢力逼退,引起顯著的跨赤道流並伴隨季風低壓-南亞高壓垂直正壓季風環流於孟加拉灣發展,伴隨顯著的對流活動以及MJO活動後的西風增強現象,在MJO活躍其間至訊號離開後(可能的時間點在6月中上旬),南來水汽可能相當豐沛,不排除在這段時間有顯著降雨的可能。

                此外MJO的影響並非只有在強對流訊號區域而已,在離開後引起的西風爆發(WWB)也是有效維持並加強跨赤道流的關鍵,從目前看起來至少6月上旬MJO都有機會在4相位活動,進入中旬以後漸漸減弱,然而其所活動區域的西峰顯著增強訊號在訊號消失後仍有機會持續一陣子,且由熱帶印度洋高海溫驅動的局地Hadley胞加強導致北半球低緯度下沉增強使副高勢力再度西伸的作用也並非馬上顯著,大氣反應有滯後性。

  故自從5月中下旬開始到6月中旬熱帶地區顯著的MJO訊號及其後可預期的西風爆發效應看來都是一個有機會讓跨赤道流增強的因子,而就現況看起來大約在520以後南海一帶的西風就開始慢慢增強起來,同時也已可看見在孟加拉灣已有季風低壓系統生成,盤據該處的中低層大氣高壓勢力漸漸減弱,南亞高壓的雛型預計在孟加拉灣出現的時間也不遠了,預計在本文寫作後約一周就很可能進入學術上定義的入梅階段,目前整體環流配置及風場預測如下二圖:

(5/15 00分析場可見85hPa在孟加拉灣已有氣旋式風場)

(GFS預測在520前後南海低緯有機會出現西風距平,暗示入梅的開始)

     顯著的MJO在五月中至六月上旬活躍是第一個有利降雨的大尺度因子。MJO是一個觸發西南季風肇始的重要機制,但肇始後的後續狀況除了看MJO以外,南方的因子比如低緯度海溫或南半球環流活動配置也是影響跨赤道流強度的重要依據;而梅雨期的降雨狀況除了南方的大尺度環流系統配置以外,北半球的環流乃至於較高緯度的訊號也是必須考慮的,以下一一分析。

  在低緯度到南半球的海溫高低以及分布,除了影響跨赤道流所攜帶的水汽含量以外,高低海溫的分布狀況也會影響到大氣環流進而影響到跨赤道流的活躍狀況:

印度洋及海洋大陸部分:

                在EI-Nino的隔年在印度洋常會伴隨整個洋盆區的海溫上升,這種模態稱為IOBM(Indian Ocean Basin Mode),成因暫不詳述。據研究顯示,整片海面的大幅度增溫對於大氣環流的影響,常常表現在南亞高壓偏南偏強發展以及透過加強局地Hadley cell來反饋在副高強度上使其增強(Huang et al.(2011), Xie et al.(2009)),南亞高壓的身影在目前尚未出現,先看到海溫異常對應的垂直運動在目前如何影響到副高強度:

(近一個月的全球OLR距平及200hPa輻散場)

上圖左黑圈(南印度洋)的垂直環流分布:

          從上圖的大氣垂直運動剖面來看,在印度洋近一個月以來因IOBM暖型態的成熟開始漸漸影響到大氣垂直環流的變化,在南印度洋出現了較往常更強的Hadley Cell距平,有利於入梅前的南半球副高增強,如下圖在東南印度洋發展的強副高距平風場:

 

500hPa也可看出這一點:印度洋目前似有較往年強的副高:

 

  太平洋的部分呢,剛經歷過一次強度不凡的強ENSO事件,目前逐漸消退中且其海溫分布逐漸回到起初剛發展時的CP-Nino型態:

上圖右黑圈(南太平洋)的垂直環流分布:

風場及高度場倒是不如在印度洋東南部副熱帶地區有明顯的副高發展,反氣旋距平比較小且偏高緯,有可能是西風帶的波動活躍導致:

  雖然海溫產生的下沉之目前似乎沒有反映在南太平洋的副高強度上,原因暫不深究,但太平洋上海溫分布似乎已對南半球中高緯度區產生了影響;CP-Nino的海溫分布上常常會呈現以中太平洋為中心向南北兩側延伸的型態,如下圖右:

而這是現在的熱帶海溫

以及過去一個月200hPa波通量

          可以看到伴隨CP-Nino發展的海溫分布在南半球側有於春季向副熱帶地區延伸趨勢,反映在波通量上,形成一個外在的強迫源,從上圖的波通量可以看到高海溫區所再問至分別向南北半球兩側激發出像中高緯度地區傳遞的波列,尤其在南半球側更是明顯,進入五月份,受此強迫作用造成的影響仍然持續且在南半球中高緯度地區便是形成活躍的經向活動:


  (500hPa10日高度場距平)           (300hPa的波通量)

並伴隨四月底以來的負AAO(南極震盪)值,且預料有機會持續至五月底:

                                                                                                                

  總括而言,受到海溫影響在南半球中緯度出現了顯著的西風波動自四月底以來便持續發展且料將持續至五月底,有利於經向風場的活躍並進而導致跨赤道流在梅雨季的加強,同時在印度洋部分也因為海溫關係出現較往年更強的副高,同樣有利於跨赤道流增強,配合今年的印度洋至海洋大陸高海溫,跨赤道流強度以及攜帶的水汽通量也許頗為可觀。

      有利梅雨降雨因子:較強的跨赤道流配合高海溫攜帶更多水汽通量。

  談完了熱帶以及南半球因子,再把焦點轉回北半球。

  北半球影響梅雨較顯著的因子即為副高勢力發展以及中高緯度冷空氣活躍程度,前者影響穩定度,後者影響鋒生,兩者常常是一起作用的。

  同樣先看到海溫距平變化:

  

  以下慢慢分析,首先強聖嬰年在去年底達到鼎盛在今年上半年便一路衰退,但至春末在中-東熱帶太平洋仍有顯著的高海溫距平,同時在北太平洋的海溫也大幅下降,此部分原因尚不深究,總之這就導致了海溫從熱帶到中高緯呈現了由高到低,沿岸高遠洋低的趨勢,對副高產生甚麼影響呢?從海溫的強迫作用可以看出,在中-東熱帶太平洋顯著的高海溫距平就形成了一個顯著的強迫源,造成東太平洋有顯著的較往年更強的局地Hadley cell以及高層下沉

  

     

 

           波通量圖顯示較往常更顯著的下沉支在副高源地產生輻合下沉,自源頭加強副高並使其以較氣候平均值早了一個多月北抬到盛夏的緯度:

 

這暗示著西太平洋的副高已經提早就位了,而且大幅偏早(四月初5880線已達近30N)

                更高緯度的部分,北太平洋近幾年海溫偏低,配合前述的熱帶海溫強迫形成的強Hadley cell,反映在高度場上就形成了北太平洋偏低北美沿岸偏高的形式:

  這種北美-太平洋熱帶與中高緯度之間海溫與大氣的關聯稱為北美-太平洋遙相關(Pacific-North American teleconnection,PNA),目前呈現出來的形式為正相位型

                 正相位形勢之下常常伴有偏深的阿留申低壓以及偏強的美西脊位,脊位下沉使得美西高溫炎熱,近期的加拿大大火便與此有關

  綜合以上形式來看,這對於西北太平洋入夏前氣流是有影響的,首先可以看到目前的北太平洋副高分布形式如下:

                 可以看到西北太平洋由低緯到高緯呈現”北低南高”的環流形式,也就是偏經向的配置,其實這是很有利於南來氣流進一步北上的,配合前述的MJO及跨赤道流作用,又多了一個有利梅雨季降雨量的因子:經向的副高-中緯度深槽環流態。而除了副高的配置以外,中緯度的冷空氣活躍度也會影響到斜壓性進而影響到鋒面生成難易,在今年這個強聖嬰年後的狀況,先以大氣環流背景談起;一般而言在聖嬰年發展隔年,由於東太平洋轉為上升支,扭轉了正常在東太平洋-大西洋的沃克環流態:在熱帶西大西洋變成了異常下沉區,概念圖如下:

              此狀況導致熱帶大西洋上升運動被抑制連帶影響到該區Hadley cell強度,被大幅抑制減弱,如今年春季以來的狀況:

             中緯度本該是下沉支變成了上升距平,熱帶也反了,從大氣動力學的角度來看,大幅減弱的Hadley cell會導致低緯上升空氣向北輸送過程偏轉成西風的程度減弱,進而導致西風帶容易生波,從今年初以來的阻塞經度-時間序列便可說明:北大西洋扮演了波動頻散源的腳色,圖示如下:


(年初以來大西洋 -西歐阻塞頻仍,且新一輪阻塞醞釀中)

反映在波動通量和高度場距平上:波動頻繁生成同樣有利經向空氣活動的背景態在五月初仍持續,故有利冷空氣南下,背景有利於鋒生

   可以看到北美大西洋均有阻塞事件發展,波通量預計將往下游頻散,大約在五月下旬至六月上旬影響到東亞一帶大氣,有利冷空氣南下強化有          利鋒生條件,這又是一個新的有利降水因子中緯度的冷空氣易南下形成有利鋒生環境背景場,且預期持續(源地大西洋大氣不穩定)

從春季以來的北半球均溫距平可以看出極區顯著偏高(原因暫不深究),暗示經向溫度梯度偏弱極渦可能較不穩定的背景狀態。

在極區(60-90N)高度距平-時間序列上也反映出極渦入春後確實"可能"比起往年同期偏弱

在北極震盪上也反映出了春季以來偏負相位為主,目前轉正但稍後可能因新一輪阻塞活動的成形再度轉負有利冷空氣外洩。

 

 

               上面落落長一堆,總括整理一下:顯著的MJO在五月中至六月上旬活躍+南半球因高海溫因素預期產生的顯著跨赤道流及顯著水汽通量+西北太平洋持續的經向環流形式+中緯度冷空氣預期持續頻仍活躍=雨量較前三年可以預期較正常且可能有機會偏多的梅雨季

 

              上述因子構成了我看好這個梅雨季降水量的理由,至少達到氣候平均值沒有問題,也不排除更多一些,因為MJO的後續影響是有望持續到六月中的。再配合上述條件,受限於時間今年的分析文沒有向距年班鉅細靡遺且有條理,看得太累請海涵^^”,接下來有空也許會再來談談出梅時的狀況(也許吧@@)。本文僅供練習參考非預報,詳細氣候預報狀況請以中央氣象局發布報告為準。

資料來源:NOAA CPC、NOAA ESRL、JMA  TCC、中國國家氣象局氣候中心

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