[科普中國]-夏季風(fēng)

定義

夏季風(fēng)是指季風(fēng)地區(qū)夏季由海洋吹向大陸的盛行風(fēng)。由于夏季亞洲大陸上為一巨大的熱低壓控制，海洋上是高氣壓，氣流由高壓區(qū)吹向低壓區(qū)。

東亞夏季風(fēng)位于低壓南部的南亞、東南亞及中國西南一帶，盛行西南季風(fēng)；位于低壓東部的中國東部地區(qū)，盛行東南季風(fēng)。通常夏季風(fēng)在3月初影響中國華南沿海，然后以漸進和急進兩種方式向北推進，7月到達黃河以北，為夏季風(fēng)極盛期。9月初開始由北向南撤退，10月中完全撤出中國大陸。中國夏季風(fēng)主要來源于熱帶和副熱帶海洋。含有豐富的水汽，故夏季風(fēng)往往與降水密切相聯(lián)；到達各地的日期，基本上是這些地區(qū)雨季的開始日期。夏季風(fēng)使我國東部植物雨熱同期。

東亞季風(fēng)是影響我國氣候的重要因素之一，我國夏季雨帶位置的變化就受控于東亞夏季風(fēng)的活動。 我國地處歐亞大陸東部、太平洋西岸，冬夏高低氣壓中心的活動和變化顯著，季風(fēng)的影響強烈，是一個比較顯著的季風(fēng)區(qū)：除新疆、柴達木盆地中部和西部、藏北高原西部、賀蘭山和陰山以北的內(nèi)蒙地區(qū)屬大陸性無季風(fēng)氣候區(qū)外，其他地區(qū)均屬季風(fēng)區(qū)。由于季風(fēng)環(huán)流的作用，夏季風(fēng)在高溫季節(jié)給我國廣大的亞熱帶地區(qū)帶來豐沛的降水，形成溫暖濕潤的氣候，使得這些地區(qū)的農(nóng)業(yè)十分發(fā)達，最適宜種植水稻等需水量大的作物；而世界同緯度的許多地區(qū)(回歸線附近)，由于受副熱帶高氣壓帶的控制，而不是季風(fēng)的影響，多表現(xiàn)為荒漠或干旱草原，如北半球的撒哈拉沙漠、阿拉伯大沙漠，南半球的澳大利亞大沙漠、南非的納米比亞沙漠、卡拉哈里沙漠等。同時，由于季風(fēng)在一年中存在冬夏交替和南北進退，對我國自然景觀的形成和發(fā)展也起著重要作用。我國東部和西部地區(qū)的差異以及東部地區(qū)自然地帶的南北遞變，也在很大程度上受季風(fēng)的控制。

活動強弱的描述當(dāng)前用的較多的可歸納為3種2。

1、以季風(fēng)區(qū)降水量為標(biāo)準，降水量的對少則表示夏季風(fēng)的強弱，多用于印度夏季風(fēng)的活動。

2、以 - N緯度范圍， - E經(jīng)度間的海平面氣壓差表示季風(fēng)強度，這曾用描述東亞季風(fēng)活動。

3、Webster等人提出的對流層高低層的緯向風(fēng)切變。

爆發(fā)過程利用中國194站 1961-1995年日降水資料及 NCEP1979-1997年候格點降水資料，探討亞洲地區(qū)自春到夏的雨季開始分布。結(jié)果表明東亞地區(qū)自春到夏存在副熱帶季風(fēng)雨季開始和熱帶季風(fēng)雨季開始。前者于4月初開始于華南北部和江南地區(qū)，隨后向南和向西南擴展，于4月末擴展到華南沿海和中南半島，這個雨帶主要是冷空氣和副熱帶高壓西側(cè)轉(zhuǎn)向的SW風(fēng)以及南亞地區(qū)冬春副熱帶南支西風(fēng)槽中西風(fēng)匯合而形成的，是副熱帶季風(fēng)雨季開始。后者是南海熱帶季風(fēng)爆發(fā)后使原來由江南移到華南沿岸的副熱帶季風(fēng)雨帶隨副熱帶高壓北進而北進，前汛期雨季進入盛期，江南出現(xiàn)第二次雨峰，形成梅雨期和江淮及華北雨季。同時，熱帶季風(fēng)雨帶也自東向西傳播到南亞地區(qū)而形成熱帶季風(fēng)雨季。

此外1998年東亞地區(qū)夏季風(fēng)的爆發(fā)過程，南海季風(fēng)爆發(fā)期的季風(fēng)由副高北側(cè)形成的新生氣旋進入南海造成南海中部西風(fēng)和南海越赤道氣流轉(zhuǎn)向的SW季風(fēng)加強匯合而形成，因而東亞季風(fēng)系統(tǒng)中環(huán)流系統(tǒng)季節(jié)變化造成的，與印度季風(fēng)無關(guān)。在南海季風(fēng)爆發(fā)期阿拉伯海仍由副熱帶反氣旋控制，赤道西風(fēng)并未影響南海。3

南海夏季風(fēng)爆發(fā)的監(jiān)測爆發(fā)的大氣環(huán)流特征李崇銀等用NCEP/NCAR再分析資料比較系統(tǒng)地揭示了南海夏季風(fēng)爆發(fā)的大氣環(huán)流特征形勢，其主要結(jié)果可歸納如下幾點：（1）控制南海的副熱帶高壓脊（反氣旋環(huán)流）迅速撤出南海，南海地區(qū)迅速為西南氣流控制是南海夏季風(fēng)爆發(fā)在850hPa環(huán)流形勢變化上的最重要特征；（2）東亞大槽的減弱以及北太平洋低壓槽的減弱東移；（3）南亞到西太平洋近赤道地區(qū)有兩個渦旋對的活動；（4）南海地區(qū)明顯增濕，大氣垂直上升運動也有明顯增強。1998年南海季風(fēng)試驗取得了大量的可用于基礎(chǔ)驗證的實驗數(shù)據(jù)以及大量的成果，對南海夏季風(fēng)的爆發(fā)特征有了更加深入和全面的了解。何金海等將南海夏季風(fēng)建立的一般特征概括為：南亞高壓移動到了中南半島北部，西太平洋副熱帶高壓脊連續(xù)東撤；熱帶西風(fēng)向東擴張進入南海，南海海域高層盛行東風(fēng)，低層盛行西南風(fēng)，澳大利亞以及索馬里的越赤道氣流建立，南海季風(fēng)槽形成，伴隨著對流降水的發(fā)展和溫濕等要素的突變以及南海地區(qū)經(jīng)圈環(huán)流的建立。4

監(jiān)測指標(biāo)一般來說南海夏季風(fēng)的監(jiān)測指標(biāo)要滿足兩個基本條件：首先該指標(biāo)包含的要素必須能反映南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后的環(huán)流變化；其次，該指標(biāo)的計算所包含的資料常規(guī)化。反映南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后的環(huán)流變化的因子有很多，由于季風(fēng)最顯著的特征是低層風(fēng)場的季節(jié)轉(zhuǎn)變和降水量的突變，因此利用南海地區(qū)低層（如850hPa）風(fēng)場和（或）降水（對流）的變化來確定南海夏季風(fēng)爆發(fā)日期的方法被較多地采用。

風(fēng)場指標(biāo)：梁建茵等認為南海地區(qū)（5°—20°N，110°—120°E）850hPa平均緯向風(fēng)大于零，西風(fēng)主要源于熱帶低緯并持續(xù)5d以上即標(biāo)志著南海夏季風(fēng)的爆發(fā)；簡茂球等分析了南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后的大氣環(huán)流突變特征，指出高層風(fēng)場的突變最后完成，因此鄭彬等認為高層風(fēng)場完成轉(zhuǎn)變標(biāo)志著南海夏季風(fēng)環(huán)流形勢完全建立；中國氣象局廣州熱帶海洋氣象研究所最近使用了風(fēng)場垂直切變指標(biāo)，也有很好的指示意義。

對流指標(biāo)：何有海等將云頂黑體溫度（TBB）距平≤-8K出現(xiàn)的時間定為南海夏季風(fēng)的爆發(fā)日期；而李崇銀等則利用對流層上下層散度差來判定南海夏季風(fēng)的爆發(fā)，事實上上下層散度差也反映了對流情況，與TBB或OLR的結(jié)果基本相同，前后相差不過1d。

風(fēng)場+溫濕、風(fēng)場+對流指標(biāo)：林建恒等指出某候南海地區(qū)（5°—20°N，105°—120°E）的西南風(fēng)>2m/s和θse>335K的區(qū)域的面積占南?？偯娣e的百分比（簡稱南海夏季風(fēng)面積指數(shù)）首次>40%時為當(dāng)年南海夏季風(fēng)建立候；國家氣候中心采用（10°—20°N，110°—120°E）平均緯向風(fēng)和假相當(dāng)位溫為監(jiān)測指標(biāo)②。當(dāng)監(jiān)測區(qū)內(nèi)（10°—20°N，110°—120°E）平均緯向風(fēng)由東風(fēng)穩(wěn)定轉(zhuǎn)為西風(fēng)以及假相當(dāng)位溫穩(wěn)定地>340K的時間，為南海夏季風(fēng)爆發(fā)的主要指標(biāo)，同時參考200，850和500hPa位勢高度場的演變。謝安等、張秀芝等都是同時采用對流和風(fēng)場來確定南海夏季風(fēng)的爆發(fā)日期。

其他指數(shù)：姚永紅等針對南海西南季風(fēng)爆發(fā)特征，提出了用區(qū)域平均并標(biāo)準化的850hPa濕位勢渦度定義季風(fēng)指數(shù)，當(dāng)指數(shù)從負值變?yōu)檎禃r標(biāo)志著南海季風(fēng)的爆發(fā)。還有一些研究表明，海面輻射和感熱潛熱通量在南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后也有明顯變化，但是目前通量的觀測難于常規(guī)化，不適合作為監(jiān)測指標(biāo)。4

影響南海夏季風(fēng)爆發(fā)的因子海陸熱力差異是南海夏季風(fēng)爆發(fā)的大背景，但是季風(fēng)的爆發(fā)還受諸多因素的影響，包括不同區(qū)域的海溫異常、陸面過程、對流活動及風(fēng)場和高度場異常等，而風(fēng)場和高度場的異常通常都是前3個因素的結(jié)果，與季風(fēng)爆發(fā)直接相關(guān)。

海洋的作用已有研究表明，El Ni?o或類El Ni?o事件的下一年，南海夏季風(fēng)爆發(fā)一般偏晚，反之則偏早；但是另外一些研究則指出，El Ni?o年南海夏季風(fēng)建立得早。這其中的矛盾可能源于早期資料的不完全和南海夏季風(fēng)爆發(fā)日期的定義。例如陳文玉等采用的南海夏季風(fēng)爆發(fā)日期在1958，1970，1973，1987和1998年是正?；蚱纾歉鶕?jù)何金海等綜合得到的最終爆發(fā)日期，這些年份都是偏遲爆發(fā)年份，有的年份，如1973和1987年，甚至是爆發(fā)最遲的年份?，F(xiàn)在普遍認為El Ni?o年或類El Ni?o海溫分布不利于南海夏季風(fēng)的爆發(fā)，La Ni?a年則相反，它們可能是通過異常Walker環(huán)流進而影響到南海夏季風(fēng)的爆發(fā)；此外，相應(yīng)的暖池區(qū)的海溫異常導(dǎo)致該地區(qū)對流異常，進而將抑制或誘發(fā)南海地區(qū)西南風(fēng)的爆發(fā)；根據(jù)Wang等的太平洋—東亞遙相關(guān)理論，El Ni?o可通過海氣相互作用在菲律賓海上空形成一個異常反氣旋，而該反氣旋可以維持到初夏，因此加強了西北太平洋高壓，同樣不利于南海夏季風(fēng)的爆發(fā)。南海局地的海溫異常也是影響南海夏季風(fēng)爆發(fā)的一個因素。有研究表明，當(dāng)春季南海地區(qū)海表溫度正異常時，南海夏季風(fēng)一般早爆發(fā)，南海海溫負異常同樣對應(yīng)南海夏季風(fēng)遲爆發(fā)。4

陸地的作用陸地主要通過感熱及引起的對流異常影響南海夏季風(fēng)的爆發(fā)。研究表明：南海夏季風(fēng)爆發(fā)前，中南半島存在持續(xù)的地面感熱加熱，使副熱帶高壓帶斷裂，并有利于對流發(fā)展，而對流產(chǎn)生的凝結(jié)潛熱進一步促使西太平洋副熱帶高壓減弱東撤，同時，中南半島對流引起的陸面降溫導(dǎo)致了中南半島和南海的負溫度差，有利于孟加拉灣的西南風(fēng)進入南海，進而影響南海夏季風(fēng)的建立。青藏高原的熱力作用對南海夏季風(fēng)的爆發(fā)也有很大的影響。到前冬高原積雪偏少，有利于青藏高原從冬季的冷源向夏季的熱源轉(zhuǎn)化，高原的暖平流改變了高原東部以南的溫度梯度，進而改變了風(fēng)壓場的調(diào)整，最終導(dǎo)致南海夏季風(fēng)的爆發(fā)。4

對流的活動前面有些工作強調(diào)了局地非絕熱加熱對中南半島對流的影響，也有研究指出冬季蘇門答臘上空對流中心沿“大陸橋”移動，5月初突然加速將使中南半島的對流加強，而對流激發(fā)的Rossby波波列是西風(fēng)和對流進入南海北部的直接原因。另外一些研究則強調(diào)了來自中緯度系統(tǒng)的影響，大陸的鋒面系統(tǒng)南壓，在南海北部出現(xiàn)潛熱加熱；而南海南部洋面由于海溫下降、對流區(qū)北移等原因而出現(xiàn)非絕熱冷卻，從而有利于經(jīng)向閉合環(huán)流的形成。江靜等研究發(fā)現(xiàn)阿拉伯海經(jīng)向環(huán)流管的上升氣流和南半球緯向環(huán)流管的上升氣流在5月份同時到達南海，經(jīng)向環(huán)流管低層的偏西風(fēng)和緯向環(huán)流管低層的偏南風(fēng)共同組成西南風(fēng)，導(dǎo)致南海夏季風(fēng)的爆發(fā)。海洋作用、陸地作用和對流活動對南海夏季風(fēng)爆發(fā)都有重要影響，這里僅僅是從不同的物理過程來考慮。如果從對南海夏季風(fēng)爆發(fā)影響的時間尺度來考慮，它們又有所區(qū)別。一般來說，海洋的作用在月—年際尺度上對南海夏季風(fēng)的爆發(fā)都有影響，陸地的影響時間尺度為月—季，而對流活動的影響則為短期—中期天氣尺度。可見，對于不同的預(yù)報時間尺度，各因子的作用有顯著的差異。4

與海陸風(fēng)的區(qū)別成因差異雖然海陸風(fēng)和季風(fēng)都是由于海陸熱力性質(zhì)差異造成的，但是如果從其形成的海陸熱力性質(zhì)差異的過程中來看，還是有差異的。

海陸風(fēng)是由沿海的陸地與近海的海洋熱力差異引起的。白天，沿海的陸地增溫快于海面，陸地氣溫比海面氣溫高，以致形成一個從海到陸的氣壓梯度，近地面的風(fēng)由海面吹向陸地，叫海風(fēng)；夜間，沿海的陸地冷卻比海面迅速，海面氣溫高于陸地氣溫，因而出現(xiàn)從陸到海的氣壓梯度，氣流由陸地吹向海面，為陸風(fēng)。

季風(fēng)的形成與多種因素有關(guān)，但最主要是由于大陸與大洋之間的熱力差異造成的，比如我國的季風(fēng)成因就是亞歐大陸與太平洋之間的熱力差異造成的。其特征是夏季大陸強烈受熱，氣壓變低，致使氣流由海洋流向大陸；冬季大陸迅速冷卻，氣壓升高，氣流則由大陸吹向海洋。

由此來看，海陸風(fēng)與季風(fēng)的成因雖然從大的方面都可以認為海陸熱力性質(zhì)差異，但其成因并不完全相同：一個是大陸與大洋之間的熱力差異，一個是沿海陸地與海面之間的熱力差異。

比較差異1、空間規(guī)模不同

海陸風(fēng)影響的空間規(guī)模小。海風(fēng)深入陸地的距離，一般為20~50公里；陸風(fēng)水平方向影響的范圍更小，近的只吹入海上幾公里。

季風(fēng)影響到的空間規(guī)模大。比如我國的季風(fēng)氣候區(qū)是從海岸線到“大興安嶺-陰山-賀蘭山-巴顏喀拉山-岡底斯山”一線，空間范圍很廣。

所以有“海風(fēng)一條線，季風(fēng)一大片”之說。

2、時間尺度不同

海陸風(fēng)的風(fēng)向變換周期為一天；季風(fēng)的風(fēng)向變換周期為一年。

3、分布規(guī)律不同

海陸風(fēng)普遍分布在海陸交界的小范圍內(nèi)。不同緯度的海陸交界處海陸風(fēng)的強弱程度不同，熱帶地區(qū)的氣溫日變化比較大，海陸風(fēng)強烈，全年都可出現(xiàn)。溫帶地區(qū)海陸風(fēng)較弱，主要出現(xiàn)在夏季。

世界上的季風(fēng)主要出現(xiàn)在亞洲、南北美洲和澳大利亞大陸東岸。比如東亞（包括我國東部、朝鮮和日本等地）是世界上最典型的季風(fēng)區(qū)，主要是由于太平洋是世界最大的大洋，亞歐大陸是世界最大的大陸，海陸間的熱力性質(zhì)差異最明顯。

4、勢力強弱不同

海陸風(fēng)勢力較弱，海風(fēng)風(fēng)力一般僅4~5級，陸風(fēng)比海風(fēng)還小僅1~2級。

季風(fēng)勢力較強，就我國而言，冬季風(fēng)又強于夏季風(fēng)。5

夏季風(fēng)與冬季風(fēng)我國主要受冬季和夏季風(fēng)影響。冬季太陽直射點在南半球，北半球高緯度亞洲大陸北部陸面氣溫極低，在蒙古人民共和國內(nèi)形成了一個高壓中心，稱為蒙古高壓。與蒙古高壓對峙，在太平洋和印度洋存在著兩個低壓中心，一個稱為阿留申低壓，一個稱為赤道低壓。冬季我國氣流總趨勢是從蒙古高壓流向阿留申低壓和赤道低壓，這種氣流流動形成冬季風(fēng)。冬季風(fēng)對我國的影響范圍十分廣闊，南界可達南海中部，西界位于青藏高原東側(cè)。受冬季風(fēng)影響，我國東部地區(qū)寒冷干燥，晴朗少雨雪。夏季太陽直射點往返于赤道與北回歸線之間，地面溫度受太陽直射升高，形成印度低壓。相對于陸地，海洋溫度較低，形成北太平洋副熱帶高壓，副熱帶高壓吹向大陸，在我國東部地區(qū)為東南風(fēng)，西南邊疆為西南風(fēng)。受夏季風(fēng)影響地區(qū)氣候潮濕多雨。

冬季，海洋氣溫比陸地高，海洋上空的空氣上升。喜馬拉雅山地區(qū)寒冷、干燥的空氣隨之南流。夏季，印度次大陸北部的空氣變得異常炎熱，空氣上升，促使溫暖、潮濕的海洋氣流向北流動，為南亞地區(qū)帶來豐富的降水—季風(fēng)季節(jié)來臨。6

我國冬季風(fēng)：

發(fā)源地：蒙古-西伯利亞高壓（也叫亞洲高壓）；

風(fēng)向：偏北風(fēng)；

特點：寒冷干燥,控制我國大部分地區(qū),控制我國時間長；

帶來的災(zāi)害：大風(fēng)、降溫、沙塵暴、暴雪等。

我國夏季風(fēng)：

發(fā)源地：主要是西北太平洋上的副熱帶高壓,還有來自印度洋的；

風(fēng)向：偏南風(fēng)；

特點：溫暖濕潤,控制我國東部地區(qū),控制范圍比冬季風(fēng)小,控制我國時間短；

帶來的災(zāi)害：夏季風(fēng)活動異常,會帶來水旱災(zāi)害；較大的洪澇災(zāi)害還可引發(fā)地質(zhì)災(zāi)害等。