由于海陆分布引起气温差异而造成的周期性风系有以一日为周期的海陆风和以一年为周期的季风。
(一)海陆风
白天,风从海洋吹向陆地;夜晚,风从陆地吹向海洋,这种风称为海陆风。
海陆风的形成是当白天在日射下,陆地增温快,陆上气温比邻近海上高,陆上暖空气膨胀上升,到某一高度上,因其气柱质量增多,气压遂比海上同一高度平面上为高,等压面便向海洋倾斜(图6·23a),空气由大陆流向海洋。因此在下层地面上陆地的空气质量减少,地面气压因而下降,而海洋因上层有大陆空气的流入,空气质量增多,海面气压升高,于是在下层便产生自海洋指向陆地的水平气压梯度力形成海风。夜间,陆地辐射冷却比海面快,陆上空气冷却收缩,致使上层气压比海面上同高度的气压低,等压面由海洋向陆地倾斜(图6·23b),地面气压比海面气压高,于是形成了同白天相反的热力环流,下层风由陆地吹向海洋,这就是陆风。这种由于海陆热力差异而产生的气压梯度是比较小的,只有当大范围水平气压场比较弱时才能显现出来。
在热带地区,气温日变化较大,特别是冷洋流经过的海岸地带,海陆风最强烈,全年都可出现。温带地区海陆风较弱,主要在夏季出现。海陆风深入陆地的距离因地而异,一般为20—50km。
海陆风对滨海地区的气候有一定的影响,白天吹海风,海上水汽输入大陆沿岸,往往形成雾或低云,甚至产生降水,同时还可以降低沿岸的气温,使夏季不致于十分炎热。
(二)季风
大范围地区的盛行风随季节而有显著改变的现象,称为季风。所谓有显著改变有各种不同的说法,目前比较流行的观点是:1月与7月盛行风向的变移至少有120°,1月与7月盛行风向的频率超过40%,至少在1月或7月中有1个月的盛行风的平均合成风速超过3m/s。这种随季节而改变的风,冬季由大陆吹向海洋,夏季由海洋吹向大陆,随着风向的转变,天气和气候的特点也跟着发生变化。
季风的形成与多种因素有关,但主要的是由于海陆间的热力差异以及这种差异的季节变化,其它如行星风带的季节移动和广大高原的热力、动力作用亦有关系,而这几者又是互相联系着的。在夏季大陆上气温比同纬度的海洋高,气压比海洋上低,气压梯度由海洋指向大陆,所以气流分布是从海洋流向大陆的(图6·21a),形成夏季风,冬季则相反,因此气流分布是由大陆流向海洋,形成冬季风(图6·24b)。
季风形成的原理与海陆风基本相同,但海陆风是由海陆之间气压日变化而引起的,仅出现在沿海地区。而季风是由海陆之间气压的季节变化而引起的,规模很大,是一年内风向随季节变化的现象。
世界上季风区域分布甚广,而东亚是世界上最著名的季风区。这主要是由于太平洋是世界最大的大洋,亚欧非是世界最大的大陆并且东西延伸甚广,东亚居于两者之间,海陆的气温对比和季节变化都比其它任何地区显著,再加上青藏高原的影响(详见本章第四节),所以东亚季风特别显著,其范围大致包括我国东部、朝鲜、韩国和日本等地。
冬季,亚洲大陆为蒙古-西伯利亚高压所盘据,高压前缘的偏北风就成为亚洲东部的冬季风。由于各地处于高气压的部位不同,各地冬季风的方向并不完全相同,由北而南依次为西北风、北风和东北风。由于蒙古-西伯利亚高压比较强大,由陆向海,气压比较陡峻,所以风力较强。
夏季,亚洲大陆为热低压所控制,同时太平洋副热带高压西伸北进,因此高低压之间的偏南风就成为亚洲东部的夏季风,由于此时气压梯度比冬季小,所以夏季风比冬季风弱。
东亚季风对我国、朝鲜半岛、日本等地区的天气和气候影响很大,在冬季风盛行时,这些地区是低温、干燥和少雨,而在夏季风盛行时是高温、湿润和多雨。
亚洲南部的季风,主要是由行星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,冬季行星风带南移,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。夏季行星风带北移,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。