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21楼 杨柳说: ?大气科学超话 【睡前科普——西南季风】西南季风是盛行于南亚和东南亚一带的夏季风,以印度夏季风最为典型。来源于印度洋上的东南信风,穿越赤道后,受地球自转偏向力影响转向西南方向,路经热带海洋,携带大量水汽,为印度半岛和东南亚一带降水的主要来源。经印度半岛、孟加拉湾向东,可影响到中国华南一带;当西南季风发展强盛时,也可深入到长江流域。
形成——亚洲南部的季风,主要是由信风带的季节移动而引起的,但也有海陆热力差异的影响,以印度季风为例,冬季信风带南移,赤道低压移到南半球,亚洲大陆冷高压强大,高压南部的东北风就成为亚洲南部的冬季风。夏季信风带北移,赤道低压移到北半球,再加上大陆热力因子的作用,低压中心出现在印度半岛。而此时正是南半球的冬季,澳大利亚是一个低温高压区,气压梯度由南向北,南来气流跨越赤道后,受北半球地转偏向力的作用,形成西南风,这就是南亚的夏季风。
在季风的影响下,南亚也是冬干夏湿,但是它和东亚季风有一个明显差别,即南亚夏季风比冬季风强。这是因为冬季亚洲南部远离蒙古-西伯利亚高压中心,并有西藏高原的阻挡,再加上印度半岛面积较小,纬度较低,海陆之间的气压梯度较弱,因此冬季风不强。相反,夏季印度半岛气温特别高,是热低压中心所在,它与南半球副高之间的气压梯度大,因此南亚的夏季风强于冬季风。
特点——(1)西南季风水汽输送以纬向为主;
(2)主要盛行风向为西南风,有着明显的雨季干季相互交错的特征;
(3)西南季风属于热带季风,西南季风的主体区域地处北纬0度-30度之间,具有全年温度较高的特点,是一支夏季风势力强大的季风系统,与中高纬环流及其相关联的冷空气活动关系较小。
影响范围——长期以来,东南季风和西南季风的影响区普遍被认为是以红河大断裂为界,分为来自西太平洋北部湾的东南暖湿气流形成的东南季风气候区,以及来自印度洋孟加拉湾的西南暖湿气流形成的西南季风气候区,或者直接以昆明准静止峰的多年平均位置为界,以西为西南季风区,亦为印度热带季风区,以东为东南季风区但在近期的研究中,这一分界线将重新被确认:太平洋和印度洋水汽交汇区位于西至东经97.50度、东至东经142.50度的东亚地区。
夏季印度洋和太平洋水汽交汇区中,太平洋净水汽贡献率向西向北呈逐渐减少的趋势;印度洋净水汽贡献率的空间分异规律较太平洋的复杂,但大致向东向北呈逐渐减少的趋势;其中,位于云南省,极具代表性的、以纵向山系和大河为主体特征的纵向岭谷区的水汽就主要来源于印度洋。研究发现,6月-7月云南区域内印度洋净水汽贡献率远大于太平洋水汽,云南区域主要仍受西南季风的影响。8月时,云南区域内太平洋净水汽贡献率逐步超过印度洋水汽,东南季风的影响逐渐加强。?大气科学超话 【睡前科普——信风】信风(又称贸易风)指的是在低空从副热带高压带吹向赤道低气压带的风。信风(trade wind)在赤道两边的低层大气中,北半球吹东北风,南半球吹东南风。信风带一般分布在南北纬5-25度附近,并仅限于对流层的下层,平均厚度在4000米左右。由于信风是向纬度低、气温高的地带吹送,所以没有水汽凝结条件,属性干燥;世界上有些沙漠和半沙漠,多分布在信风带。
由来——西方古代商人们常借助信风吹送,往来于海上进行贸易,这一点导致Trade wind有时候被译成“贸易风”,但这是望文生义,是不对的。Trade这个词并非现代英语中贸易的意思,而是来自中古英语,相当于path、track的意思。所以,trade wind原意是“在常轨上的风”的意思。
400多年前,当航海探险家麦哲仑带领船队第一次越过南半球的西风带向太平洋驶去的时候,发现一个奇怪的现象:在长达几个月的航程中,大海显得非常顺从人意。开始,海面上一直徐徐吹着东南风,把船一直推向西行。后来,东南风渐渐减弱,大海变得非常平静。最后,船队顺利地到达亚洲的菲律宾群岛。原来,这是信风帮了他们的大忙。 信风对于船只的航行有相当大的影响作用。
信风成因——信风的形成与地球三圈环流有关,太阳长期照射下,赤道受热最多,赤道近地面空气受热上升,在近地面形成赤道低气压带,在高空形成相对高气压,高空高气压向南北两方高空低气压方向移动,由于受到地转偏向力的影响,在南北纬30度附近偏转成与等压线线平行,大气在此处堆积,被迫下沉,在近地面形成副热带高气压带。
此时,赤道低气压带与副热带高气压带之间产生气压差,气流从“副热带高气压带”流向“赤低”。在地转偏向力影响下,北半球副热带高压中的空气向南运行时,空气运行偏向于气压梯度力的右方,形成东北风,即东北信风。南半球反之形成东南信风。在对流层上层盛行与信风方向相反的风,即反信风。信风与反信风在赤道和南北纬20-35度之间构成闭合的垂直环流圈,即哈德莱环流。
由于副热带高压在海洋上表现特别明显,终年存在,在大陆上只冬季存在。故在热带洋面上终年盛行稳定的信风,大陆上的信风稳定性较差,且只发生在冬半年。两个半球的信风在赤道附近汇合,形成热带辐合带。
信风是一个非常稳定的系统,但也有明显的年际变化。有人认为,东太平洋信风崩溃,可能对赤道海温激烈上升有影响,是厄尔尼诺形成的原因。其增强、减弱是有规律的,厄尔尼诺时信风大为减弱,致使赤道地区的纬向瓦克环流也减弱。反厄尔尼诺时,信风增强,瓦克环流增强并向西扩展。
信风周期——南北半球上的信风带会随着季节的变化而发生有规律的南北移动。如北半球太平洋上的东北信风带,每年3月份位于北纬5-25度。到了9月份,整个风带向北移动到北纬10-30度,到第二年3月份,整个风带又退回到北纬5-25度附近 。这样,在信风带活动范围的特定区域内,就会出现信风周期性的变化现象。信风常将海洋的暖湿空气带往陆地,使当地的气候较为温和:
如副热带湿润气候的下半年雨量即来自信风带来的水汽;中美洲、加勒比海诸岛的东部雨量经常多于西部,也是因为信风的影响。由于赤道地区阳光强烈,终年炎热,产生旺盛的上升气流,形成低气压,气流到了高空后便开始往两极扩散。气流到了南北纬30度时,遇到副热带高压便开始沉降,此时空气相当地干燥,因为水汽在赤道附近随着降雨流失。
因为气体是从高压流向低压,在高压带沉降的气流便在低空流回赤道区,在北半球形成北风,在南半球形成南风,但受到地转偏向力的影响,气流吹向西边,才会造成北半球吹东北风、南半球吹东南风的情况。?大气科学超话 【睡前科普——梅雨锋】梅雨锋是位于夏季风北侧的相当位温强梯度带,随季风的进退而进退,在季风气团和其他气团之间的锋面形成的一条具有数千公里长的横贯东亚和西太平洋的雨带。
从气团学说的观点来看, 梅雨锋可以是暖湿的季风气团(或热带海洋气团)与相对比较冷的而干燥的变性的极地气团(或中纬度气团) 之间的锋面, 也可以是与温度更高同时又是非常干燥的大陆暖气团之间的锋面。
梅雨锋是发生在特定的大气环流背景内的现象, 因此它与夏半年北半球行星尺度的大气环流系统有关。同时梅雨锋作为一个水平长度达数千公里的天气系统, 它内部又包含一些尺度更小的中小尺度天气系统。因此, 梅雨锋的水平结构应该是多尺度同时并存的, 高、低空环流相互配合的。
基本特征——广义的梅雨锋应具有以下3 个共同的条件:①梅雨锋具有一条数千公里长的横贯东亚和西太平洋地区的雨带。
②梅雨雨带随季风的进退而进退, 梅雨锋是季风气团和其他气团之间的锋面。
③梅雨锋区是位于夏季风北侧的相当位温强梯度带。
梅雨锋的性质和结构在西南季风的初期和盛期是不相同的, 因此必须对各个阶段的梅雨锋分别进行讨论。
分布特点——高纬度地区:在这种环流条件下,梅雨锋徘徊于江淮流域,并常常伴有西南涡和切变线,在梅雨锋上中尺度系统活跃。不仅维持了梅雨期连续性降水,而且为暴雨提供了充沛的水气。
中纬度地区:对典型梅雨锋结构进行综合分析表明梅雨锋对流层中下层锋面由强假相当位温水平梯度形成;梅雨锋南侧为暖湿气团、北侧为变性气团;梅雨锋南面为西南季风、北面为偏东气流;梅雨锋的上升运动和强降水主要发生在梅雨锋的前沿;梅雨锋上方对流层上半部存在与副热带高空急流相配合的高空副热带锋;对流层上部的高空热带东风与副热带高空西风急流构成了梅雨锋降水的高空辐散流场。
太平洋副热带:根据典型期梅雨锋以及二度梅倾斜型梅雨锋的对流层上、中、下水平环流特征,给出了梅雨锋的多尺度概念模型,主要包括中低纬度系统相互作用、对流层高层的行星尺度的环流系统副热带高空西风急流、高空热带东风急流与南亚高压、对流层中层的副热带高压与北方的短波槽以及对流层低层的行星尺度季风和切变线。
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