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季风的主要成员(2)

时间:2010-01-29  归属:现代天气学原理
  1.夏季季风

  陶诗言等(1987)通过对亚洲各季风系统特征的分析,注意到东亚地区的季风与印度季风之间不仅组成的成员不尽相同,而且其变化的特征也有明显的差异,首次提出东亚季风系统的新概念,即夏季亚洲存在着既相互独立又相互作用的两支季风子系统,即南亚(印度)季风和东亚季风。一方面它们的来源、季风成员及其影响的地区是不同的。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的影响。东亚季风有它自己的成员,这支季风起源于澳大利亚高压,在105°~125°E附近越过赤道以后,在南海、西太平洋地区也成为西南气流,由于西太平洋副热带高压的影响,形成ITCZ。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。为区别不同的季风气流的来源,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,虽然东亚地区偏东气流强度比印度上空的弱,但越赤道的经向风强度比印度洋西部强。再从大气热源的分布看,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,组成印度季风系统的季风经圈环流;而南海和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ITCZ的上升支和澳大利亚的下沉支,从而组成了东南亚季风系统的季风经圈环流。因此,这是两支相互独立的季风子系统,它们的分界线大约在100°E附近。另一方面,这两支季风子系统又共存于一个大季风环流区内,又是相互作用的。印度南部西南季风加强东伸,可以影响到南海、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(NittaT.,1987)。

  研究还表明(Zhu Qiangen等,1986):东亚夏季风又可划分为南海-西太平洋夏季风和中国大陆东部-日本副热带两个相互独立的东亚夏季风子系统。可见,东亚夏季风完全不同于印度夏季风,并不是单纯的热带季风,而是具有热带季风和副热带季风的双重特性。

  东亚季风环流系统与印度季风的关系的研究成果,突破了长期以来东亚夏季风从属于印度夏季风的观点,对中国气候变化的研究具有重要意义。

2.冬季季风

  亚洲冬季风起源于西伯利亚高压,当高压离开源地向南爆发时,在其东侧和南侧可产生很强的北风和东北风,这就是冬季风。这种强北风和东北风的产生在很大程度上与非地转运动有关。当东北季风向南流向南海及印度尼西亚一带时,可形成冷涌,最后流入到赤道槽内,加强那里的对流和降水。

3.季风扰动系统

  夏季风期间季风地区除了像青藏高压、热带东风急流这些行星尺度的天气系统外,对季风区天气直接有关的主要大尺度天气系扰动有:

  (1)越赤道气流与低空急流索马里低空急流是北半球夏季的一支著名的低空急流,它与西南季风的活动有着密切关系。这支急流长约800~900km,宽约300km,。厚约1km。7月平均最大风速在15m/s以上,逐日最大风速可达成25~50m/s,1972年10月3日观测到63m/s的极大值。

这支急流一年四季都存在(如图6.2)(J.Findlater,1966),但冬季只在南半球出现,到4月才越过赤道。它起源于南半球的马斯克林高压(中心位于30°S,50°E附近),2月开始北移,6月到达东非高原,然后折向东,沿索马里海岸进入阿拉伯海,直至印度西海岸。6~8月期间位置稳定,强度达到最强。10月初,这支气流又撤回南半球,而且强度也显著减弱。

在东亚夏季风系统中也存在着一支源自澳大利亚的低空越赤道气流,它在100°~120°E地区越过赤道,在我国的南海北部一带与低空急流连接,最大风速可达30m/s以上,对东亚的降水、暴雨起着重要作用。

(2)季风槽和季风低压

季风槽是北半球夏季全球赤道槽的一部分。在地面图上,槽从西非延伸至中南半岛,向上伸展可达500hPa,随高度向南倾斜。季风槽由于受地形作用滞留少动,槽的位置大致与相对雨量最小区和雷暴频率最大区一致。

每年6~9月的夏季风期间在孟加拉湾北部生成的一种低压称为季风低压。它和其他热带扰动一样,向西移动,生命期为3~5天,平均每月生成2个。季风低压是一种强热带扰动,水平范围约1500km,垂直范围约8km,涡旋的中心气压为980hPa,水平风速20m/s以上。

(3)对流层中层气旋

对流层中层气旋主要出现在阿拉伯海北部,有时在盂加拉湾地区。气旋最强的环流在700~300hPa之间,在地面和200hPa常常看不到闭合环流,水平尺度是1000km,垂直尺度约6km,这种气旋可产生大量降水。概括起来主要特征有:涡度最大值在700~500hPa;最大水平风速出现在600hPa高度上;最大上升运动偏向扰动的西南方,这个地区上升运动强,降水量较大;扰动基本上具有副热带性质,生成纬度在20°N,500hPa以下是冷心,500~300hPa是暖心;扰动是准静止的,可静止3~7天,在地面表现为西南气流中的一个弱槽;湿静力稳定度垂直结构表明,中层以下的大气很不稳定,有利于深对流发展。在500hPa上的扰动区非常潮湿,水汽主要由阿拉伯海的积雨云从下层输送上来,同时也顺着高层东风气流从孟加拉湾平流过来。

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