热带气象学：第五章 季风的形成和维持
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5.7 季风的形成和维持
C. 季风的建立与维持机制
-- 澳大利亚地区冷却下沉，南海 - 西太平洋地区加热上升 维 持东亚热带季风环流圈 -- 西太平洋副热带高压中气流冷却下沉，北侧雨带中加热上升 维持了东亚副热带季风经向垂直环流 -- 亚洲大陆冷源，印尼 - 北澳地区的热源 维持东亚冬季风经 向垂直环流 -- 青藏高原夏季为热源，对夏季风来说，以热力作用为主 有 利于夏季风环流建立和维持；对冬季风而言，其动力作用是主要 的 限制了冬季风的传播路径
往近于反向，这种现象以低纬地区（30ºN-30ºS）最为显著 - 中纬度的槽脊及极涡也有相应的调整，这是亚洲季风环流的最
基本的推动力
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
行星风带的季节性变化 大气环流的季节变化和越赤道气流即两半球的相互作用首先是由 于赤道面与黄道面有交角而使太阳辐射有年变化所致，行星热对 流环流是热带季风的“第一推动力” 地表面特性差异（海陆热力特性差异以及地形高度等）所导致的 准定常行星波为“第二推动力”
小结 在以上这些因素中，海陆本身的热力状况及其差异，以及 行星风带的季节性位移，是形成季风的基础 而大地形的动力和热力作用、南北半球间气流的相互作用 以及大气内部过程，则是起到加强季风特色的作用 正因为如此，南亚和东亚是季风的显著地区
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
16
5.7 季风的形成和维持
7
5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
8
5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
He Haiyan et al, 2003
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风Байду номын сангаас形成基本原因
Li Chengfeng & Michio Yanai, 1996
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
23
5.8 季风低压
5.8 季风低压
A. 孟加拉湾季风低压
25
5.8 季风低压
A. 孟加拉湾季风低压
北半球夏季热带扰动示意图 26
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
冬季（北半球）热源（汇）分布
1月份亚洲大气热源分布(°C/d) 20
5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
冬季（北半球）热源（汇）分布
亚洲大陆为冷源 太平洋地区热源
亚洲冬季风
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5.7 季风的形成和维持
C. 季风的建立与维持机制
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
夏季（北半球）热源（汇）分布
7月份亚洲大气热源分布(°C/d) 18
5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
夏季（北半球）热源（汇）分布
南海东部热源 澳大利亚冷源
孟加拉湾热源 非洲东海岸冷源
华北-日本一带热源 西太副高区冷源
东亚热带季风 南亚热带季风 东亚副热带季风
大陆热低压中心 高空反气旋 经圈环流 季风爆发
有高原 青藏高原、巴基斯坦
中心在高原 季风环流圈明显
有
无高原 我国东北 中心位于西太上空 Hadley环流圈明显
无
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
南北半球气流的相互作用
黄士松 (1987) 对越赤道气流和赤道西风的变化与南半球高压系
第五章 季风环流和天气
5.7 季风的形成和维持
5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
行星风带的季节性变化 - 北由于太阳辐射随季节的变动，促使大尺度环流系统，如ITCZ、
东风急流、副热带高压、西风急流产生季节性南北移动 - 在行星风带交替的区域，行星环流发生季节转移，盛行风向往
统活动关系作了研究： 马斯克林高压加强 45ºE附近东非沿岸的越赤道气流行到加强 10ºN\50ºE附近赤道西风加强，并向东推进 澳大利亚附近高度场增加 加大了澳大利亚北侧的越赤道气流 （105ºE附近） 加强南海、西太平洋附近的西南气流 影响东 亚季风
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
大地形的作用
青藏高原对季风环流的影响，既有热力作用，又有地形动力作用 - 热力作用：
青藏高原在冬（夏）季是冷（热）源 大陆与海洋的温差更 加明显 它与周围的热力梯度和整个大陆与海洋之间的热力梯 度方向一致 对东亚和南亚季风都有加强作用 - 动力作用：
曾庆存、李建平，2002
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
Spr
E
Sum
E
Aut
E
Win
E
对流层高层（200hPa）的四季平均U风分布图
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
海陆热力差异 海陆分布是造成季风现象的最重要的因子，它使大尺度环流系统 出现沿纬圈的不均匀 由于海陆热力差异产生了经典的海陆季风，即冬季大陆为冷源， 风从大陆吹向海洋；夏季大陆为热源，海洋为冷源，风从海洋吹 向大陆 海陆热机造成的风向变化反映了季风的本质
青藏高原地形存在 冬（夏）季阻挡北方冷空气（阻挡南来 暖湿空气） 东亚冷空气比南亚强（增强了印度地区的上升运 动和降水，我国新疆青海一带则非常干旱）
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
大地形的作用
Hahn (1975) 进行数值试验讨论了有无青藏高原对西南季风环流形成与维 持的作用：
B. 季风的热源（汇）分布
大气热源（汇） - HS 由四种加热分量组成：
大气对太阳辐射的直接吸收：ΔS 大气的长波辐射收支：ΔF（地面有效辐射与大气层顶长波辐射之 差） 来自地面的湍流感热输送：SH 来自当地降水的凝结潜热：Lp HS = ΔF + ΔS + SH + Lp HS>0为大气热源，HS<0为大气热汇（或冷源）
海陆热力差异 东亚地区与南亚地区海陆配置的方式不同，南亚地区南面 是海洋，北面是陆地；而东亚地区则南面和东面都是海洋， 因此两个地区的季风是有差异的 但是，海陆热力差异不是季风的唯一成因，否则，所有的 海边都有季风，且高纬（温度年较差比低纬的大得多）季 风要比低纬季风显著得多，但实际情况正好相反，最显著 的季风气候就在亚非低纬度地区
5.7 季风的形成和维持
C. 季风的建立与维持机制
-- 澳大利亚地区冷却下沉，南海 - 西太平洋地区加热上升 维 持东亚热带季风环流圈 -- 西太平洋副热带高压中气流冷却下沉，北侧雨带中加热上升 维持了东亚副热带季风经向垂直环流 -- 亚洲大陆冷源，印尼 - 北澳地区的热源 维持东亚冬季风经 向垂直环流 -- 青藏高原夏季为热源，对夏季风来说，以热力作用为主 有 利于夏季风环流建立和维持；对冬季风而言，其动力作用是主要 的 限制了冬季风的传播路径
往近于反向，这种现象以低纬地区（30ºN-30ºS）最为显著 - 中纬度的槽脊及极涡也有相应的调整，这是亚洲季风环流的最
基本的推动力
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
行星风带的季节性变化 大气环流的季节变化和越赤道气流即两半球的相互作用首先是由 于赤道面与黄道面有交角而使太阳辐射有年变化所致，行星热对 流环流是热带季风的“第一推动力” 地表面特性差异（海陆热力特性差异以及地形高度等）所导致的 准定常行星波为“第二推动力”
小结 在以上这些因素中，海陆本身的热力状况及其差异，以及 行星风带的季节性位移，是形成季风的基础 而大地形的动力和热力作用、南北半球间气流的相互作用 以及大气内部过程，则是起到加强季风特色的作用 正因为如此，南亚和东亚是季风的显著地区
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
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5.7 季风的形成和维持
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
He Haiyan et al, 2003
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风Байду номын сангаас形成基本原因
Li Chengfeng & Michio Yanai, 1996
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.8 季风低压
5.8 季风低压
A. 孟加拉湾季风低压
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5.8 季风低压
A. 孟加拉湾季风低压
北半球夏季热带扰动示意图 26
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
冬季（北半球）热源（汇）分布
1月份亚洲大气热源分布(°C/d) 20
5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
冬季（北半球）热源（汇）分布
亚洲大陆为冷源 太平洋地区热源
亚洲冬季风
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5.7 季风的形成和维持
C. 季风的建立与维持机制
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5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
夏季（北半球）热源（汇）分布
7月份亚洲大气热源分布(°C/d) 18
5.7 季风的形成和维持
B. 季风的热源（汇）分布
夏季（北半球）热源（汇）分布
南海东部热源 澳大利亚冷源
孟加拉湾热源 非洲东海岸冷源
华北-日本一带热源 西太副高区冷源
东亚热带季风 南亚热带季风 东亚副热带季风
大陆热低压中心 高空反气旋 经圈环流 季风爆发
有高原 青藏高原、巴基斯坦
中心在高原 季风环流圈明显
有
无高原 我国东北 中心位于西太上空 Hadley环流圈明显
无
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
南北半球气流的相互作用
黄士松 (1987) 对越赤道气流和赤道西风的变化与南半球高压系
第五章 季风环流和天气
5.7 季风的形成和维持
5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
行星风带的季节性变化 - 北由于太阳辐射随季节的变动，促使大尺度环流系统，如ITCZ、
东风急流、副热带高压、西风急流产生季节性南北移动 - 在行星风带交替的区域，行星环流发生季节转移，盛行风向往
统活动关系作了研究： 马斯克林高压加强 45ºE附近东非沿岸的越赤道气流行到加强 10ºN\50ºE附近赤道西风加强，并向东推进 澳大利亚附近高度场增加 加大了澳大利亚北侧的越赤道气流 （105ºE附近） 加强南海、西太平洋附近的西南气流 影响东 亚季风
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
大地形的作用
青藏高原对季风环流的影响，既有热力作用，又有地形动力作用 - 热力作用：
青藏高原在冬（夏）季是冷（热）源 大陆与海洋的温差更 加明显 它与周围的热力梯度和整个大陆与海洋之间的热力梯 度方向一致 对东亚和南亚季风都有加强作用 - 动力作用：
曾庆存、李建平，2002
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
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Sum
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对流层高层（200hPa）的四季平均U风分布图
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
海陆热力差异 海陆分布是造成季风现象的最重要的因子，它使大尺度环流系统 出现沿纬圈的不均匀 由于海陆热力差异产生了经典的海陆季风，即冬季大陆为冷源， 风从大陆吹向海洋；夏季大陆为热源，海洋为冷源，风从海洋吹 向大陆 海陆热机造成的风向变化反映了季风的本质
青藏高原地形存在 冬（夏）季阻挡北方冷空气（阻挡南来 暖湿空气） 东亚冷空气比南亚强（增强了印度地区的上升运 动和降水，我国新疆青海一带则非常干旱）
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5.7 季风的形成和维持
A. 季风的形成基本原因
大地形的作用
Hahn (1975) 进行数值试验讨论了有无青藏高原对西南季风环流形成与维 持的作用：
B. 季风的热源（汇）分布
大气热源（汇） - HS 由四种加热分量组成：
大气对太阳辐射的直接吸收：ΔS 大气的长波辐射收支：ΔF（地面有效辐射与大气层顶长波辐射之 差） 来自地面的湍流感热输送：SH 来自当地降水的凝结潜热：Lp HS = ΔF + ΔS + SH + Lp HS>0为大气热源，HS<0为大气热汇（或冷源）
海陆热力差异 东亚地区与南亚地区海陆配置的方式不同，南亚地区南面 是海洋，北面是陆地；而东亚地区则南面和东面都是海洋， 因此两个地区的季风是有差异的 但是，海陆热力差异不是季风的唯一成因，否则，所有的 海边都有季风，且高纬（温度年较差比低纬的大得多）季 风要比低纬季风显著得多，但实际情况正好相反，最显著 的季风气候就在亚非低纬度地区