格物致知
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东亚季风与中国的气候

楼主#
更多 发布于:2014-08-08 14:06
这个帖子也许适合教程版
但是我没有权限 所以先发在这里了
如果版主觉得不合适 可以换到别的版块
伪新人发贴可能有问题
有错误尽管提出
望大家谅解
2L正文
[格物致知于2014-08-08 14:12编辑了帖子]
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发布于:2014-08-08 14:11

由于大陆和海洋在一年之中增热和冷却程度不同,在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风,称为季风。形成季风最根本的原因,是由于地球表面性质不同,热力反映有所差异引起的。由海陆分布、大气环流、大地形等因素造成的,以一年为周期的大范围的冬夏季节盛行风向相反的现象。分为夏季风和冬季风。
季风(monsoon)一次最早来自阿拉伯语,指的是印度夏季突然到来的强烈西南风和降水。

季风的传统定义是伴随着相应的气温变化,降水变化季节性的风向变化。但现在这个词用来形容季节性大气环流的变化,以及陆地和海洋热力差异的周期性变化。
世界上主要的季风系统包括西非和亚洲 - 澳大利亚季风。北美和南美季风一直因为季节风向变化的不完全而备受争议。

图片:62e636d12f2eb938aa5d547dd7628535e5dd6f09.jpg



世界上的主要季风区分布图 貌似东非高原有些遗漏
另外如果仅仅根据风的季节性变化,北冰洋沿岸的部分地区似乎也能归为季风气候区,但是这一点得不到人们的普遍承认。
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发布于:2014-08-08 14:18
现代气象学意义上季风的概念是17世纪后期由哈莱(Halley)首先提出来的,即季风是由太阳对海洋和陆地加热差异形成的,进而导致了大气中气压的差异。夏季时,由于海洋的热容量大,加热缓慢,海面较冷,气压高,而大陆由于热容量小,加热快,形成暖低压,夏季风由冷洋面吹向暖大陆;冬季时则正好相反,冬季风由冷大陆吹向暖洋面。这种由于下垫面热力作用不同而形成的海陆季风也是最经典的季风概念。到18世纪上半叶,哈得莱(Hadley)对季风模型进行了补充和修正。他指出,按照哈莱的理论,南亚地区阿拉伯海至印度的季风应该是夏季吹南风,冬季吹北风,但实际观测到的却是夏季吹西南风,冬季吹东北风。这是因为夏季当气流从南半球跨越赤道进入北半球时,由于地球的自转效应,气流会受到一个向右的惯性力作用,这个力就是地转偏向力(科里奥利力)。由于地转偏向力的作用,气流在向北的运行过程中向右偏,形成了西南风。而冬季时,北风在地转偏向力作用下,向右偏转,形成东北风。
而东亚地区在海陆热力差异作用下还形成了东南季风(夏季)和西北季风(冬季)。大体来说,南海—西太平洋一带属热带季风区,冬季盛行东北季风,夏季盛行西南季风;夏季,南海--西太平洋热带东南季风,东亚大陆--日本副热带西南季风。冬季,30°N以北为西北季风,以南为东北季风。

图片:09fa513d269759ee4de796c3b2fb43166d22df07.jpg

图片:8a3fb13533fa828bf8c4b36cff1f4134960a5a5e (1).jpg

[格物致知于2014-08-08 14:20编辑了帖子]
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发布于:2014-08-08 14:25
季风对于不同地区的影响是不同的,比如对于刚果盆地和美国东部,季风的变化仅仅意味着降水量的轻微变化。但是对于南亚大部,撒哈拉沙漠边缘,则意味着半干旱景观的结束,树木返青和农耕活动的开始。
东亚地区处于世界上最大大陆亚欧大陆和最大大洋太平洋之间,因而海陆热力差异非常的大。这也是东亚地区能够在一定程度上破坏行星风系,形成极为典型季风气候的原因。
东亚地区大部分地方季风指数大于40%,并且有接近一半的地区大于60%。
PS,季风指数的定义
I=0.5(f1+f2) f1,f2 分别为1月盛行风频率和7月盛行风频率

图片:2931e924b899a90186da72b91f950a7b0308f557.jpg








图1 冬季时海平面气压与风场

图片:df25b899a9014c08a5d4012a087b02087af4f457.jpg





图2 夏季时海平面风




图片:1.jpg





冬季时亚洲大陆被冷性高压控制 由此云图上东亚干冷而少云


图片:2.jpg



夏季的东洲大陆则被大量云系覆盖 炎热多雨
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发布于:2014-08-08 14:51
此外,青藏高原对于东亚季风乃至这个亚洲--澳大利亚季风区的形成有重要作用。

图片:f05d10385343fbf2bd488eacb27eca8064388fdd.jpg



青藏高原的平均海拔在4000m以上,相对于相同高度的大气,冬季由于强烈的辐射降温作用,青藏高原成为巨大的冷源,高原地区低层大气形成冷高压,盛行反气旋环流。这个高压在一定程度加强了冬季亚洲高压的强度。同时,由于高原的层面远高于普通冷高压的高度,这令亚洲高压的中心明显北移。使之位于蒙古高原一带,另亚洲高压的实力和范围大大增强。而夏季时高原接受强烈的辐射,同时降雨云系的发展水汽潜热的释放使得高原在夏季成为一个明显的热源。地面附近形成几个巨大的热低压,盛行气旋性环流,也增加了亚洲低压的强度。它与西北太平洋副热带高压相互作用,使得印度洋的西南季风可以输送中国西北华北乃至东北一带。同时夏季高原的热力使得高层高层南亚高压得以维持和加强。此外青藏高原的存在对于盛夏季节季风槽在恒河流域的稳定存在也起了很大作用。

冬半年西风被被青藏高原强行分为两支,使得西南地区冬季温度明显高原同纬度的长江中下游,并使得昆明准静止锋得以存在;也对春季西南暖低压的存在和干热河谷气候形成起了很大作用。
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发布于:2014-08-08 14:53

图片:f05d10385343fbf2bd488eacb27eca8064388fdd.jpg

在东亚季风区,冬季在北纬30度以北多盛行风向多为西北风,而30度以南多为东北风。夏季则多为西南风或东南风。相比南亚地区,由于冬季锋面降水和夏季海洋气团的变性作用。干季和雨季并没有南亚那么显著。

图片:5d62f6246b600c3372e5f647184c510fd8f9a1a6.jpg


冬季东亚季风的相关成员有:季风高压----西伯利亚高压,西北太平洋副热带高压:季风低压-----澳大利亚低压,印度尼西亚的低压槽,阿留申低压:高空最显著的系统则是东亚大槽,此外还有分为两支的西风急流和副高外围的副热带急流。夏季东亚季风的成员包括:季风低压------亚洲低压,南海的赤道辐合带,中国大陆上空的梅雨锋等,季风高压----澳大利亚高压,西北太平洋副热带高压。对流层高空的则是冬季不怎么显著地南亚高压以及南北两支东风急流和单支西风急流。此外南亚季风向东传输,也成为东亚季风的重要来源。简单对南亚季风的相关系统做介绍,冬季是西伯利亚高压和南半球的南非低压以及南印度洋的季风槽。而夏季则是马斯克林高压和亚洲低压及印度上空的季风槽。由此可见相比南亚季风,东亚季风要复杂得多。
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发布于:2014-08-08 15:08

图片:f05d10385343fbf2bd488eacb27eca8064388fdd.jpg


而从上文也能看出,海陆热力差异是对季风影响最为显著地因素。在冬季整个亚洲大陆成为巨大的冷源而西北太平洋,南海以及南半球作为热源。根据简单的热力环流,亚洲大陆形成冷气团和下沉支并维持晴朗干燥的天气:而海洋地区则形成云雨区。而夏季风则以亚洲大陆为热源,南半球和热带太平洋作为冷源。同样驱动了夏季的上升支和下沉支。

图片:5d62f6246b600c3372e5f647184c510fd8f9a1a6.jpg


大陆上的冷高压于9月形成,中心位于蒙古。由此吹出寒冷干燥的西北或东北季风,最先到达中国北方,很快就向南推进到江淮流域及其以南地区。使得夏季风迅速从内蒙古和东北一带南退到华南沿海一带。但在西南地区由于地形的阻隔,冷高压势力弱,加上印度洋夏季风南退晚,冷暖空气长期交汇于此。于是形成了著名的华西秋雨。细雨绵绵有时可以持续10多天乃至一个月。冬季风随季节变化而逐月加强,1月最强盛,每隔7~10天冷空气爆发南下,至华南地区24小时可降温12~16℃,有时伴有中到大雨。海南岛亦可降温8℃以上。在当冬季的强冷空气到达南部沿海一带常有低云形成,并伴有毛毛细雨。冬季风强盛时可吹到澳大利亚北部,亦即冬季风的最南界限。其大致位置基本和夏季的澳大利亚暖低压重合。南北半球冷暖空气经常混合于此辐合带或热带辐合带,这时从亚洲大陆吹来的冬季风在西太平洋上与北太平洋由副热带高压吹来的凉湿气流相遇后形成一条南北向的辐合线,在这些辐合带上降水量较丰沛。而在从琉球到日本南侧的太平洋海域,冬季风和太平洋副高发散出相对较暖的气流汇合,形成一条相对较弱的辐合线。这条辐合带一直向北延伸到阿留申低压附近,内部经常有强烈的气旋发生发展。

图片:b019367adab44aed95e7966bb11c8701a08bfb91.jpg




冬季风作为季风系统的重要一员,控制范围大,影响时间长。东亚地区的冬季风强度强于夏季风,同时也强于南亚地区的冬季风。东亚冬季风的强弱不仅仅关系着东亚地区冬季是否会出现冷害大风天气,甚至严重影响东南亚和澳洲地区的旱涝。东亚冬季风建立后并不总是稳定的,它的爆发与修正伴随着冷空气的周期性活动。冬季亚洲大陆近地面为一浅薄的冷高压,中心大致位于西伯利亚地区。但是时常伴随着南下活动,产生大风降温乃至寒潮天气。冷高压东侧和南侧为强烈的偏北气流,控制亚洲大部分地方----这就是东亚冬季风。而高空则为异常强大的西风气流。东亚冬季风使得中国成为冬季同纬度气温最低的地方,也是降雪南界最南的地方。南岭山地几乎年年降雪,比日本的降雪线偏南了将近1000km。也是得东亚的冬季的降水相比北美洲,欧洲相同纬度地区显著偏少。

图片:dddd.jpg


图片:dddd.jpg



1948年---2011年东亚冬季风指数的变化
[格物致知于2014-08-08 15:17编辑了帖子]
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发布于:2014-08-08 15:21
东亚冬季风
低空成员:亚洲大陆冷性反气旋(蒙古高压),东亚向南的跨赤道气流(东北季风),东北季风偏转形成的西北季风,印尼-北澳夏季风辐合带,澳大利亚热低压,阿留申低压。
高空成员:东亚大槽,西风急流。
此外副热带高压依然是冬季环流重要组成部分。

图片:bbb0cb13495409239b8a72f19058d109b2de495a.jpg

图片:117e9e2f07082838a220cc9bba99a9014c08f115.jpg

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发布于:2014-08-18 10:38
图为夏季风北进线

图片:5d62f6246b600c33733ff547184c510fd8f9a1f8.jpg


而夏季时东亚环流发生了显著地改变。亚洲中低纬度盛行强大的西南气流而东亚纬度较高的地区则被热带太平洋的偏南气流控制。这些气流就是典型意义上的夏季风。

图片:c0256b600c3387441e8304f3530fd9f9d62aa0f8.jpg


而和冬季风相似高空也有急流对应。不过,夏季盛行的高空东风而不是西风。东亚夏季风不同于传统意义上的热带季风,一方面西侧有南亚季风的汇入,南侧有来自澳大利亚冷高的跨赤道气流汇入:另一方面有西北太平洋高压的东南气流汇入,同时影响季风总体的强度。


图片:5d610c338744ebf8ec374fb0dbf9d72a6159a7f8.jpg


同时,中纬度的西风系统也对东亚季风产生很大的作用。因此部分人称来源于副热带高压的那一部分为副热带季风。其中副热带季风和热带季风部分在赤道辐合带部分交汇,而少量热带季风并入副热带季风与中纬度的变性西风作用形成介性质于赤道辐合带和典型锋面之间的梅雨锋。后者是影响我国夏季降水的主要系统。梅雨锋位于华南时造成华南的前汛期,北上到长江流域及日本时为梅雨时期,盛夏季节继续北上造成华北雨季和东北的盛汛期。

而夏季存在着多个辐合县,由于赤道附近风力的骤变,赤道附近依旧存在一条弱的ITCZ,但是季风主力却能北上都更北的地方。恒河流域到中南半岛由于地形作用形成一条季风槽。南海北部由于夏季风风速的降低和东南风逐步取代西南风也出现了一条季风槽是台风的多发地区。西北太平洋上空副高发达占据大片区域,辐散出大量信风,于是季风槽和赤道辐合带基本重合。这也是热带气旋的多发地域。
但真正风向急转,由南到北的,还是发生在我国上空的主雨带(梅雨辐合带/梅雨锋),西方部分学者将其看作真正的热带辐合带。因此部分资料上说东亚的ITCZ最北可以到北纬30度---北纬40.这也从另外一个方面反映亚洲季风性的强烈。
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止于至善z
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发布于:2014-08-26 20:28
好帖,地理吧里看过
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游客

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