东风波

东风波(East dispute)是指副热带高气压偏向低纬一侧的东风气流,在自东向西运动时,常存在一个槽或气旋性曲率最大区,呈波状形式自西向东移动。这种波动出现并活动在东风气流中,故泛称为东风波。在北半球东风波上的波峰称为“东风槽”,习惯上也称为“东风波”。由于气流辐合,水汽充沛,常易产生阵雨或雷雨。我国夏秋季东南沿海一带常受来自太平洋的东风波影响。
夏季,随着西太平洋副热带高压的北抬,并逐渐形成稳定的东西带状,在其南侧的东风气流中,常有一些天气尺度的波动西移,即东风波。东风波是副热带高压南侧东北信风带中的波动,在气压场上是一个东北——西南向的倒槽,槽前(西)为东北风,槽后(东)为东南风。波长一般为1000~2000公里,长者达4000~5000公里。东风波比较深厚,在500百帕以上对流层高层也很明显,移动速度约为21千米/小时。根据统计,东风波中约有25%可能发展成为台风。
发生机制在早期,根据低空资料,认为东风波是冷空气辐合上升而周围暖空气辐散下沉的冷性系统,其发展所需的扰动动能是由基本气流取得的,因而是一个正压发展过程。后来发现在许多情况下,东风波也可以是暖性的,波动处有暖空气上升,扰动动能可取自有效位能,因而存在斜压性发展的过程。特别是在东风波有了一定发展而产生降水后,由于水汽的凝结潜热释放加热,使系统的扰动有效位能增加,而转换为扰动动能。因此,东风波早期的发展机制,主要是正压发展机制,而在其形成后斜压发展机制便不能忽视(见正压大气、斜压大气)。
大西洋西部的东风波大西洋西部对流层低层信风中的东风波,最早人们认为是在加勒比海地区发生的。1945年,H.里尔首次总结出一个模型。这类东风波水平波长约2000~4000公里,平均以每小时20公里的速度向西移动,最大强度出现于700~500百帕等压面之间。波的轴线随高度向东倾斜,波轴后方的东南气流中,有低空气流辐合,而且有上升运动,常出现坏天气;在波轴前方的东北气流中,有低空气流辐散,而且有下沉气流,天气晴朗。到60年代,通过卫星云图的分析,人们发现大西洋西部的东风波(如加勒比海东风波),有许多起源于非洲西部。西非的东风波在自东向西横越大西洋时,可以发展而产生飓风,也可改变结构。通过1974年大西洋热带试验(GATE)的观测,发现西非东风波水平波长约2500公里,移速每天5~7个经度,一个波动经过一个地点约需经历3~4天。西非东风波的最大气旋式涡度出现于650百帕的等压面上,在300百帕等压面以上,为反气旋式急流,其最大的涡度出现在200百帕等压面上。西非的东风波和加勒比海东风波不同,波轴随高度向西倾斜,最大上升气流经常出现于离波轴不远的前方 (西侧)700百帕等压面上,上升速度平均约1~2厘米/秒,在上升气流区出现坏天气和降水。
西太平洋东风波大多发生于西太平洋东部,平均波长约2000公里,每天约以 7个经度的速度西移。这种东风波直接发展成台风的次数并不多,但当它向西移经热带辐合带北侧时,常促使热带辐合带内发生台风。根据1971年R.J.里德的研究结果,西太平洋东部的东风波向上可扩展到300百帕的高度,在850百帕高度上,经向风力最强,振幅为6米/秒。在300百帕等压面以上,为反气旋式环流。最大上升运动发生于波槽附近,该处的低空气流辐合,在400百帕等压面以上辐散,波槽附近低空是冷性的(中心温度比周围低),在500百帕等压面以上,变为暖性。从卫星云图可以看到,东风波的云系常为倒逗点状涡旋云系。在西太平洋东部地区,东风波波轴一般是随高度向东倾斜的。当它向西移到西太平洋西部时,波轴逐渐变为随高度向西倾斜,与此同时,坏天气区也随之移向波前。一般认为,这种变化主要是由基本气流铅直切变的变化而引起的。在东部地区,低空为东风,高空常为西风;而在西部地区,低空常为西风(或弱东风),高空为东风(或强东风)。
对流层上部东风波在低空季风盛行区(如西太平洋西反气旋空东风波产生的坏天气并不强烈,一般发生于波前。这类高空东风波可以影响中国华南及南海地区。
西南季风之上的东风波出现在西南季风之上,5-12km,强度随高度增强。东风波风速随高度增强。 低层槽前辐合,槽后辐散。高层相反。坏天气出现在槽前及槽区附近。