西南季风与东南季风的区别
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比较: 南亚季风
与
东亚季风
海陆风的形成:白天陆面暖,水面冷,于是形成了水面和陆面之间的热力对比即温差。
这种温差可以形成水平气压梯度,气压差将导致水平气流形成。
白天接近陆面的地方气压低,接近水面的气压高,气压梯度方向由水面指向陆面。
在这一气压梯度的影响下,接近下垫面的观测者感觉到的是向岸风(区域较小时,地转偏向力影响比较小,可忽略不计)。
高层的气压梯度方向恰好与地面的相反(由气压垂直梯度季风形成原理和海陆风一样(各种其他因素的影响使季风形成比海陆风复杂得多)。
季风一词起源于阿拉伯语Mausim,意思是随季节变化的风。
早期人们用季风来表示印度洋,特别是阿拉伯不等引起),故在陆面一侧可形成上升气流,水面一侧形成下沉气流,二者温差结果形成了一个区域环流。
在夜间情形恰好相反,由此海陆风就是这样形成
的,并且具有日强度变化。
①
海地区地面风向的季节性反转。
一,季风定义
(1)新加坡学者拉梅奇(C.S.Ramage,1971)根据自己多年的研究总结前人的工作,给季风做了一个具体定义:
a.1月与7月盛行风向的变化至少有120º.
b.1月与7月盛行风向的平均频率超过40%.
c.至少在1月或7月中有一个月的平均合成风速超过3m/s.
d.在5度经纬度的矩形内,1月与7月两个月份中每一个月中气旋与反气旋的交替出现至少每两年一次。
(用南亚的山脉作为自然的北界,并且使之成为矩形,可以基本上把35ºN-25ºS和30ºW-170ºE的范围作为季风区。
)
②
(2)20世纪80年代,Webster(1987)又给出了一个更为普遍的季风定义:冬夏风向的季节性反转和干湿期
的季节性交替出现。
自20世纪80年代以来,季风研究已经有了很大的发展,人们提出了反映季风强度与爆发时间的各种指数,对季风的区域特征也进行了大量研究,对季风的形成原因有了很多的认识,总的看法是:季风是大气环流季节变化的反映,是不同地区热力对比的结果,即相对于海陆风而言,是更大尺度的“热生风,风生雨”的现象。
这种热力对比包括半球间的热力对比,海陆间热力对比和高原与周围同高度大气间的热力对比。
其风向的变化或季风气流的路径不但要考虑高低压系统之间的关系,还要考虑两个半球间地转偏向
力的作用。
伍荣生等(1999)认为季风应具有以下三个特点:
①盛行风向随着季节变化而有很大差异,甚至接近于相反如冬季风盛行东北气旋(华北-东北为西北气流)夏
季盛行西南气流(中国东部-日本还盛行东南气流)
②两种季风各有不同源地,因而气团性质有根本的不同,如冬季寒冷干燥,夏季炎热湿润。
③能给天气现象造成明显不同的季节性,如雨季和旱季,冬季和夏季的明显对比。
③
二,全球季风(4A季风)
一个季风区必须表现为一年中至少有一个比较稳定的时期维持着相对的湿或相对的干,既存在着干与湿的转换,在全球区域范围可划分为四大区域,即4A季风区,亚洲季风(Asia),澳大利亚季风(Australia),非
洲季风(Africa),美洲季风(America北美西部)。
(1)亚洲季风
人们对东亚(印度)季风的研究历史悠久,内容很多并且特征最明显,人们对季风的研究就是从南亚季风开始研究的。
东南亚季风区是亚洲最早的季风降水的地区,它以中国南海为中心,包括南海,中印半岛和菲律宾等地。
长期以来缺少观测资料故对东南亚季风认识较少,但由于发现南海地区季风爆发对亚洲季风有重要作用,故在20世纪末中国与其他国家和地区联合在南海及周边地区进行了所谓的“南海季风实验”(South China Sea monsoon experiment简称SCSMEX)由此获得的大量观测数据,提高了人们对东南亚季风的认识。
东亚季风区包括中国东部朝鲜半岛和日本等地,中国把季风称为梅雨Meiyu韩国称为Changma日本称为Baiu.
(2)澳大利亚季风
1月份澳大利亚北部的沙漠热低压的气旋性环流组成有限的夏季季风,它的影响向东一直延伸到所罗门(Solomon)群岛,并且在海陆温度梯度大的西部是最强的。
7月份澳大利亚高压向东移动,此反气旋可以在相对冷的内陆暂时减慢和加强[拉塞尔(Russell)1893];有些能跨越赤道进入东南亚热低压区。
④
(3)非洲季风
非洲大陆横跨赤道,其东部在1月份辐射冷却导致在撒哈拉和阿拉伯形成高气压;辐射增热在卡拉哈里沙漠(Kalahari Desert,在非洲东部)形成热低压,由此发生的南北气压梯度使气流自北向南越过赤道。
7月份与1月份相反,辐射冷却的结果使卡拉哈里沙漠成为高压区,而辐射增温的结果使撒哈拉成为低压区。
南北气压梯度形成越过赤道的南来气流,最后在南印度洋与东南信风合并,在赤道以北则与西南季风合并;由于涌升的作用,促使它成为的偏南季风要比1月份的偏北季风强一些。
在非洲西部,在1月份时,撒哈拉反气旋是冷空气南流的源地,但是从欧洲爆发的极地空气因受到相对温暖的地中海的阻碍而不能加强西非的季风(正如喜马拉雅山屏障对南亚季风所产生的影响是相同的),故地中海和另一因素本格拉洋流联合作用,把西非冬季季风的范围限制在北半球的15个纬度内,而东非以东的季风范围超过了40个纬度。
在7月份,由于撒哈拉热气压与南大西洋反气旋之间有一个较大的气压梯度,形成跨越赤道的强劲的南来气流。
然而,因为赤道以南全年冷水均具有稳定性,并且因为陆上在10º-20ºS之间比海上和热压所在位置仍然是暖些,故仅仅5ºN以北气流的一部分可以划为
是具有季风性的。
⑤
(4)美洲季风
美洲季风只分布在美国西部沿海一带和南部,只具有某些季风特征,属于较弱季风。
南美洲没有季风:从赤道向南或向北,大陆均变窄了,因此限制了极地高压或热低压的形成的范围,且由于其他一些因素
如海面与空气温度差别影响而不能形成季风。
⑥
(5)北极区没有季风,因为无论在夏季和冬季,北冰洋平均海平面气压都是处于相对低的气压。
在高原地区,我国气象学家高由禧先生早就认为存在高原季风。
如我国青藏高原,其高原低层大气冬季表现为冷高压,夏季表现为热低压,并形成了高原上独特的低槽(一个切变线低涡环流系统),在热力环流和降水方面都表现出区域的冬夏季反转现象。
由于观测资料缺乏,对高原季风的认识相对较少。
⑦
三,南亚季风与东亚季风⑧
季风强度一般用降水来表示,还有用纬向海陆之间气压梯度或经向风来表示。
但大多数情况下多用
降水来表示。
(1)南亚季风区的区域范围包括印度半岛,西部的阿拉伯海,东部的孟加拉湾。
但整个南亚区域的降水相对比较集中,两个主要的降水中心分别在印度半岛的西侧和孟加拉湾地区;西部以越赤道索马里急流与西风带气流相交的地方为界。
南亚季风的年际变化受到南半球越赤道气流和西风带气流的直接影
响。
5月份以前,降水中心主要集中在赤道以南;6月份,一个中心仍然维持在赤道以南,另一个中心逐步移动到印度半岛上。
在7月底至8月初降水扩展到印度半岛的最北位置。
北边一支降水中心从登陆到撤离半岛是印度半岛夏季风降水的时段。
经过印度半经向方向的降水中心在6月份前后由一个中心扩
展为两个中心。
(2)东亚季风雨带主要是随着季节变化逐步由华南向中国北方移动的。
导致这种季节移动的直接原因包括越赤道季风气流,西太平洋副热带高压和西风带等强度的变化;青藏高原的热力和动力特征以及南
亚,东南亚的季风强度也会从不同的角度对东亚季风施加影响。
东亚夏季风的环流系统是副热带西南季风气流(副热带西南底空急流),它直接受到南亚热带西南季风气流,南海底空急流和西太平洋高压影响,预报时困难较大;并且这些影响因子的强度变化会直接形成东亚季风的年际和年代际变化。
东亚降水存在季节性向北推进的过程:5月初至中旬,降水中心主要集中在长江南边,6月中旬降水中心由南向北发展,7月底到8月降水中心到达华北和中国东北地区(此时发展到了最北边缘,比较有意思的是此边缘从西端的青藏高原上长江,黄河的源头经河套到华北北部,此条带大致划分了中国东南季风区和西北非季风区的界线,沿祁连山降水推进日期线凸向西北,正如古诗“春风不渡玉门关”。
)。
8-9月,季风雨转为秋雨,朝鲜半岛和日本的秋雨更为明显,且持续时间比中国的要长。
在中国夏季风主要以降水为天气特色,但是冬季,中国的冬季风除了有寒潮降温和暴雪外,则还以风沙为
特色。
三,南亚季风与东亚季风比较⑨
南亚季风,东亚季风,东南亚季风是亚洲季风的子系统,它们的来源,季风成员及其影响地区是不
同的:
(1)成员比较;南亚季风源于南半球的马斯克林高压,在东非沿岸越赤道后形成索马里急流,以西南季风形式影响印度,中南半岛和我国西南地区,对印度季风槽的形成和季风降水有很大影响。
东亚季风也有自己的成员:东亚季风起源于澳大利亚高压,在105º-125ºE附近越过赤道以后,在南海,西太平洋地区也成为西南急流,由于西太平洋副热带高压的影响,形成热带辐合带,副热带高压南侧的东南气流向北又变成西南气流,与北方冷空气活动配合,在长江流域形成梅雨锋。
为区别不同季风气流的来源,将与越赤道气流有关的季风气流称为热带季风,而与副热带高压有关的季风气流称为副热带季风。
在高空,这两支季风环流都伴有较强的偏东气流。
(2)热源比较:从大气热源的分布来看,两个系统各有一个巨大的热源中心位于北半球,各有一个冷源中心位于南半球。
孟加拉湾热源和青藏高原热源与南半球的马斯克林冷源维持了印度季风槽的上升支和南半球的下沉支,组成了印度季风系统的季风经圈的环流;而南海与东亚大陆的热源与澳大利亚的冷源维持了南海和西太平洋热带辐合带的上升支和澳大利亚的下沉支,从而组成东亚季风系统经圈环流。
(3)由上述可知:东亚季风与南亚季风是两支相互独立的亚洲季风子系统,它们的分界线大约在100ºE附近。
另一方面,这两支季风子系统共存于一个大的季风环流内,是相互作用的。
印度南部西南季风加强东伸,可以影响到南海和西太平洋地区,加强那里的西南气流;而南海热带低压或台风西移可以引
起孟加拉湾低压的发展,最后影响印度季风。
参考书目:
①钱维宏《天气学》。
北京:北京大学出版社2004年9月,166页。
C.S.Ramage《季风气象学》,冯秀藻,谭丁,欧阳海译;章笙嘉校。
北京:科学出
版社1978年9月,4页。
③钱维宏《天气学》。
北京:北京大学出版社2004年9月,168-169页。
⑤⑥C.S.Ramage《季风气象学》,冯秀藻,谭丁,欧阳海译;章笙嘉校。
北京:科
学出版社1978年9月,8,11,12页
⑦钱维宏《天气学》。
北京:北京大学出版社2004年9月,174页
钱维宏《天气学》。
北京:北京大学出版社2004年9月,173,174,179,185,186
页
⑨钱维宏《天气学》。
北京:北京大学出版社2004年9月,170页。