南海北部夏季風(fēng)演變的氣候?qū)W特征

南海北部夏季風(fēng)演變的氣候?qū)W特征

1夏季風(fēng)的演變南海季風(fēng)氣候開(kāi)始早起，結(jié)束晚，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。高由禧、徐淑英用候平均大雨帶的位移,確定中國(guó)大陸地區(qū)雨季起訖日期,并與夏季風(fēng)進(jìn)退日期作了比較,發(fā)現(xiàn)這兩者是一致的,華南雨季(候大雨帶兩次經(jīng)過(guò)的日期)為5月16日—9月2日,如把過(guò)渡期算在內(nèi),則為4月30日—9月21日,華南夏季風(fēng)盛行起訖日期為4月26日—9月27日,中國(guó)雨季開(kāi)始日期南方與北方相差3個(gè)月。陶詩(shī)言和陳隆勛指出,南海地區(qū)夏季風(fēng)建立平均日期約在5月中旬,并分兩條路線向西和向北推進(jìn)。Lau.K.M等對(duì)中國(guó)雨帶的活動(dòng)規(guī)律也作了研究,認(rèn)為25—30°N之間以5月上旬開(kāi)始的降水突增為標(biāo)志的季風(fēng)爆發(fā)是最突出的特征。華南季風(fēng)爆發(fā)之前,華南盛行副熱帶高壓北側(cè)的弱西風(fēng);華南季風(fēng)爆發(fā)之后,華南氣旋很活躍,對(duì)流活動(dòng)的加強(qiáng)導(dǎo)致在南海地區(qū)產(chǎn)生熱源,并促使高層輻散環(huán)流加強(qiáng),該熱源的產(chǎn)生和維持可以通過(guò)遙相關(guān)型對(duì)全球環(huán)流產(chǎn)生影響。南海地區(qū)還是中國(guó)夏季風(fēng)降水的一個(gè)重要的水汽來(lái)源。華南也是暴雨的一個(gè)多發(fā)區(qū),特別是1994年大暴雨,給廣東造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失,因此南海季風(fēng)的研究十分重要。下面用1980—1986年4—9月ECMWF逐日12時(shí)次(世界時(shí)——下同)未初始化的網(wǎng)格點(diǎn)資料和逐日兩個(gè)時(shí)次(00時(shí)和12時(shí))的OLR資料,其分辯率為2.5°×2.5°,并作7a平均的候平均。選取南海北部地區(qū)(10—20°N,105—120°E)緯向風(fēng)速、經(jīng)向風(fēng)速、高度、溫度、濕度及OLR隨時(shí)間的變化來(lái)討論南海夏季風(fēng)的演變情況,并與孟加拉灣地區(qū)(10—20°N,80—95°E)作對(duì)比。還將討論東亞夏季風(fēng)在中國(guó)大陸向北推進(jìn)的情況。2南海夏季風(fēng)發(fā)展2.1夏季風(fēng)正執(zhí)行狀況從圖1a上可以看出,緯向風(fēng)速?gòu)?月初開(kāi)始一直增大。5月第2候-第3候(8-9候),西風(fēng)第1次躍升,從0.6m/s突升至3.3m/s。這標(biāo)志夏季風(fēng)在南海北部建立,環(huán)流也有一次突變過(guò)程。5月第5候-第6候(11-12候),西風(fēng)有一次較顯著的增長(zhǎng),從3.1m/s升至5m/s,可視為西風(fēng)第1次躍升的繼續(xù)。6月第3候-4候(15-16候),西風(fēng)開(kāi)始第2次連續(xù)的躍升,從4.8m/s增至6m/s,而此時(shí)環(huán)流經(jīng)歷第2次突變,江淮流域梅雨開(kāi)始。緯向風(fēng)速曲線盛夏呈雙峰型(6月底,8月下旬最大),西風(fēng)突升,然后突降,再突升。從8月第6候(30候)開(kāi)始,西風(fēng)經(jīng)歷3次突降。即8月第6候-9月第一候,西風(fēng)從7m/s左右降至4.3m/s;至9月第2候又降至1.5m/s;至9月第3候又降至0.2m/s。9月下旬就在這一范圍波動(dòng)。這標(biāo)志夏季風(fēng)正從中國(guó)大陸完全撤出,環(huán)流正由夏季型向冬季型轉(zhuǎn)變。從以上的分析可以看出,南海北部地區(qū)850hPa上西風(fēng)的變化對(duì)于夏季風(fēng)在中國(guó)大陸的進(jìn)展情況,具有很好的指示意義。它是一個(gè)重要參考指標(biāo)。孟加拉灣地區(qū)的緯向風(fēng)速也呈雙峰型分布(圖1b),峰值分別出現(xiàn)在6月第6候和8月第3候。5月底(第6候)-6月第1候西風(fēng)有一次突變,從5m/s突升至7.5m/s,比南海季風(fēng)突升要遲4個(gè)候。這一次突變標(biāo)志孟加拉灣夏季風(fēng)開(kāi)始爆發(fā),一般認(rèn)為,孟加拉灣地區(qū)夏季風(fēng)的爆發(fā)要比印度次大陸西南季風(fēng)的爆發(fā)早,而后者出現(xiàn)在6月上中旬。以后孟加拉灣西風(fēng)維持3候,6月第3-4候又有一次突變,從7.6m/s突升到10.5m/s左右,這對(duì)應(yīng)于印度季風(fēng)的全面爆發(fā),且與江淮流域梅雨的爆發(fā)是對(duì)應(yīng)的。從8月第3候孟加拉灣西風(fēng)開(kāi)始迅速降低,比南海西風(fēng)驟降要提前3個(gè)候,標(biāo)志夏季風(fēng)開(kāi)始撤出孟加拉灣地區(qū),但其撤出速度比南海北部緩慢。2.2月后的地面和機(jī)械因子特征從圖2a上可以看到南海北部5月第4候-5候(10-11候)南風(fēng)有一次明顯的增強(qiáng)過(guò)程。從1.8m/s增至3.2m/s。第6候(12候)達(dá)到峰值(3.6m/s)。經(jīng)向風(fēng)速的躍升落后于緯向風(fēng)速。以后雖有升高、降低,但總的趨勢(shì)是逐漸下降。其中6月底(17-18候)和8月第4(27-28候)候各有一次較小增強(qiáng)過(guò)程,但落后于緯向風(fēng)速的增長(zhǎng)。南海北部南風(fēng)有3次明顯的下降過(guò)程,分別為5月第6候-6月第1候(從3.6m/s降至2.7m/s)、7月第5候-6候(從2.7m/s降至1.6m/s),9月第2候-4候(連續(xù)2次突降從2m/s降至0.2m/s)。另外,6月第4-5候下降不強(qiáng)烈(2.7m/s降至2.1m/s)。除9月份外,南風(fēng)的幾次降低都對(duì)應(yīng)著西風(fēng)的增強(qiáng)。這幾次南風(fēng)強(qiáng)度的變化,反映了南海季風(fēng)經(jīng)向分量比緯向分量有更快的振動(dòng)頻率,這可能與季風(fēng)本身的振蕩有關(guān);從環(huán)流上看,也許跟西太平洋副熱帶高壓緯向突然的進(jìn)退有關(guān)。從圖2b上可見(jiàn),孟加拉灣經(jīng)向風(fēng)速變化的幅度比南海地區(qū)要小得多。變化幅度為從-0.3m/s至1.5m/s。南海地區(qū)和孟加拉灣地區(qū)經(jīng)向風(fēng)速變化周期約2候-4候,也許反映了準(zhǔn)雙周振蕩的影響。2.3夏季風(fēng)開(kāi)始爆發(fā)從圖3a上可以看到,季風(fēng)爆發(fā)前(5月第3候),南海北部地區(qū)從4月份開(kāi)始,溫度是波動(dòng)式上升的,這可能與地表溫度增高及輻射增強(qiáng)有關(guān);季風(fēng)爆發(fā)后,溫度開(kāi)始逐漸下降,這主要與云量大量增加有關(guān)。孟加拉灣地區(qū)溫度變化有明顯的不同。4月第1候-5月第5候,孟加拉灣溫度(圖3b)逐漸增加,從22.7℃增加到24.2℃。5月第5候后,孟加拉灣地區(qū)夏季風(fēng)開(kāi)始爆發(fā),溫度下降非?？?到6月下旬已降到了21℃,以后變化較和緩。與南海北部地區(qū)相比,孟加拉灣地區(qū)溫度變化較激烈,反映該地區(qū)降水比較強(qiáng)烈。2.4濕度與風(fēng)速的關(guān)系從圖4a上可以看到,南海北部地區(qū)從4月初-5月中旬,濕度增加很快。4月第2—3候有一次突增。從5月第1候-第4候,突增3次,從12.2g/kg分別增加到12.5g/kg,12.9g/kg,13.5g/kg。這主要是由于水汽的輻合效應(yīng),另一方面西南季風(fēng)增強(qiáng)帶來(lái)的蒸發(fā)效應(yīng)也可能是一個(gè)因子。南海北部季風(fēng)爆發(fā)后,濕度在一個(gè)較高的水平上波動(dòng)。這段時(shí)間,南海地區(qū)的濕度增大主要是由于西南風(fēng)增強(qiáng)引起的蒸發(fā)和水汽輻合,增加了大氣中的水汽含量。水汽的分布跟西風(fēng)幾乎保持相當(dāng)一致的關(guān)系。與圖1進(jìn)行對(duì)比。南海地區(qū)濕度有2個(gè)峰值,分別在6月第5候和8月第4候,而西風(fēng)風(fēng)速的兩個(gè)峰值在6月第6候和8月第5候;濕度的兩個(gè)谷值在7月第6候和9月第4候,而西風(fēng)風(fēng)速的2個(gè)谷值分別在7月第5候和9月第3候。它們大致保持一致的關(guān)系,位相略有落后。孟加拉灣的濕度曲線與風(fēng)速的關(guān)系也相當(dāng)好。見(jiàn)圖4b和圖1b。孟加拉灣比濕的2個(gè)最大的峰值分別在6月3候-5候,和8月3候-4候,而風(fēng)速的2個(gè)峰值分別在6月第6候和8月第3候。有相當(dāng)好的對(duì)應(yīng)關(guān)系。孟加拉灣濕度4月-5月兩個(gè)月上升很快。從最初的9.3g/kg一直升到5月末的14g/kg。而西風(fēng)在這段時(shí)間增加也是十分迅猛的。這說(shuō)明水汽輻合以及西風(fēng)增大引起海水蒸發(fā)的作用較大。從8月第3候,孟加拉灣風(fēng)速下降較快,而濕度也下降趨緩,但沒(méi)有風(fēng)速下降快。從以上的分析可以看到,濕度也是季風(fēng)爆發(fā)的一個(gè)很好的指標(biāo)。以南海為例,4月第2候比濕開(kāi)始突升,由11.2g/kg升至第3候的11.9g/kg,此時(shí)華南前汛期開(kāi)始,降水開(kāi)始增加;5月1候-3候比濕連續(xù)突升,一直由12.5g/kg升至13.5g/kg,此時(shí)南海季風(fēng)建立,環(huán)流第1次突變。6月第3候-4候,南海北部濕度又一次突升,此時(shí)江南正是梅雨季節(jié),南海的水汽輸送也許也有一定的作用;7月底-8月初,南海北部比濕又一次突升,這時(shí)正是華南晚汛期和北方的雨季;8月第5候突降,9月初達(dá)到谷底,此時(shí)正是季風(fēng)從華南開(kāi)始撤退的時(shí)候。因此對(duì)南海濕度的研究將是很有意義的。2.5月后的olr值從圖5a可以看到OLR的曲線與濕度曲線有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,從4月-5月中旬,OLR從最高值往下降,而比濕相反是從最低值往上升。這是因?yàn)?月份,南海北部地區(qū)雨季已經(jīng)開(kāi)始,空氣中水汽含量開(kāi)始增大,云量也必然隨著增多,由于云頂溫度較低,所以O(shè)LR值較低。因此OLR值總是與濕度值相反。5月中旬南海季風(fēng)爆發(fā)后,OLR又一次突降。5月下旬-9月,OLR在谷底處波動(dòng),OLR值較低,濕度卻較高。OLR值也有較好的指示意義,從OLR的演變可以看到,4月第6候OLR值第1次下降,維持3候;5月第3候OLR第2次下降,并維持3候,對(duì)應(yīng)南海季風(fēng)爆發(fā),5月第6候OLR第3次下降,對(duì)應(yīng)南海季風(fēng)的第2次爆發(fā)性增長(zhǎng);6月第3候—4候下降,長(zhǎng)江流域梅雨開(kāi)始,8月第1候第5次突降,對(duì)應(yīng)華南晚汛期的盛期。孟加拉灣的OLR與濕度對(duì)應(yīng)得也特別一致(見(jiàn)5b和圖4b)。4月-5月,OLR為較高值并在下降,而比濕處在最低值并往上增加,6月-9月OLR值較低而比濕值較高,且OLR的3個(gè)低值正對(duì)比濕的3個(gè)高值。因此季風(fēng)研究中OLR也是一個(gè)較有力的工具。3孟加拉灣風(fēng)場(chǎng)的垂直結(jié)構(gòu)從圖6a上可以看到,5月第2候前,南海北部地區(qū)整層都為西風(fēng)。5月第3候,500hPa以上,東風(fēng)開(kāi)始爆發(fā),同時(shí)低層西風(fēng)加強(qiáng),這相應(yīng)于夏季風(fēng)的爆發(fā),這是南海夏季風(fēng)爆發(fā)的一個(gè)非常典型的垂直結(jié)構(gòu)特征。高層?xùn)|風(fēng)爆發(fā)的原因與下墊面及大氣的熱力分布發(fā)生很大的變化有關(guān)。9月份東風(fēng)范圍突然向下層擴(kuò)展,并隨著時(shí)間向下層發(fā)展很快,9月第1候,東風(fēng)到達(dá)500hPa,9月第3候已達(dá)到850hPa,以后東風(fēng)在這一高度上有小的波動(dòng)。由圖6b上可以看到,孟加拉灣緯向風(fēng)速的垂直結(jié)構(gòu)與南海不太相似。南海北部地區(qū)高層?xùn)|風(fēng)出現(xiàn)早,孟加拉灣北部出現(xiàn)東風(fēng)的時(shí)間比南海北部地區(qū)晚1候,這是因?yàn)?月第3候,南亞高壓還不夠強(qiáng)大,范圍也較小,孟加拉灣的西部還處在南亞高壓西部轉(zhuǎn)向的西風(fēng)氣流里。隨著南亞高壓增強(qiáng)并向西北方向移動(dòng),孟加拉灣的東風(fēng)強(qiáng)度則明顯超過(guò)了南海地區(qū)。南海北部夏季風(fēng)爆發(fā)前,500hPa以下,西風(fēng)風(fēng)速較小,季風(fēng)爆發(fā)后,西風(fēng)明顯增大。在6月底和8月第5候,500hPa和850hPa之間各有1個(gè)西風(fēng)大值中心,在結(jié)構(gòu)上,西風(fēng)基本上是正壓的,即西風(fēng)是較深厚的,500-1000hPa之間,西風(fēng)的加速在垂直方向上是同時(shí)的;同樣,減弱也是同時(shí)的。孟加拉灣西風(fēng)的結(jié)構(gòu)也具有這樣的性質(zhì)。從圖7a上可以看到,南海北部夏季風(fēng)爆發(fā)前,上下層基本上為南風(fēng);夏季風(fēng)爆發(fā)后,約400hPa以上北風(fēng)開(kāi)始爆發(fā)并已完全取代了南風(fēng),500hPa以下,低層依然為南風(fēng)。這對(duì)應(yīng)于經(jīng)向季風(fēng)環(huán)流的建立。而孟加拉灣遲至6月第1候高層才出現(xiàn)北風(fēng)爆發(fā)的現(xiàn)象(見(jiàn)圖7b)。高層?xùn)|風(fēng)先在南海地區(qū)出現(xiàn)與南亞高壓的季節(jié)移動(dòng)有關(guān),該高壓在5月初位于中南半島,而南海恰好在高壓反氣旋性環(huán)流的東側(cè),因而吹偏北風(fēng)。而孟加拉灣則處在高壓的西側(cè),因此吹偏南風(fēng)。隨著南亞高壓向西北移動(dòng)到孟加拉灣的西側(cè)時(shí),孟加拉灣北風(fēng)才開(kāi)始爆發(fā),因此孟加拉灣北風(fēng)爆發(fā)的時(shí)間比南海晚了近1個(gè)月。其實(shí),在4月第6候,中南半島上已出現(xiàn)了高壓,因此4月第6候,200hPa以上,南海地區(qū)已出現(xiàn)了偏北風(fēng),但很弱,還不穩(wěn)定,只是到了5月中旬,偏北風(fēng)強(qiáng)度加大且較深厚,并一直穩(wěn)定的維持下來(lái)。南海地區(qū)約400hPa以上,北風(fēng)一直到9月還維持著。并有小的脈動(dòng),周期2-4候,也許與準(zhǔn)雙周季內(nèi)振蕩有關(guān)。孟加拉灣地區(qū)到9月第4候已轉(zhuǎn)為南風(fēng),其北風(fēng)脈動(dòng)也存在著這一周期。北風(fēng)下面為南風(fēng)。南風(fēng)很深厚,從1000-約400hPa都是南風(fēng),這是強(qiáng)大季風(fēng)環(huán)流圈的表現(xiàn)。隨著大陸熱力作用的增強(qiáng),海陸溫差對(duì)比愈來(lái)愈強(qiáng)烈,造成低層向大陸的輻合氣流。在400hPa以上的自由大氣中,冬季整個(gè)高原均為西風(fēng)所控制,對(duì)流層上部,高原南北西側(cè)各有一支西風(fēng)急流。高原一個(gè)重要的作用就是夏季加熱作用造成的上升氣流,到了高空即向四周輻散并下沉。向南的一支下沉氣流到了下層隨著西南季風(fēng)北上,并沿青藏高原南側(cè)爬升,構(gòu)成了閉合的季風(fēng)環(huán)流,破壞了該區(qū)域哈得來(lái)環(huán)流。從圖7a,b上還可以看到,在夏季風(fēng)爆發(fā)前,孟加拉灣地區(qū)經(jīng)向風(fēng)速的垂直結(jié)構(gòu)與南海北部地區(qū)有很大的不同。南海北部地區(qū)整個(gè)對(duì)流層幾乎都為南風(fēng),而孟加拉灣地區(qū)對(duì)流層中層為北風(fēng),上、下兩層為南風(fēng)。孟加拉灣地區(qū)高層為高原以南的西南風(fēng)急流,低層亦為西南風(fēng)。對(duì)流層中層的印度半島的西側(cè),存在著一支西北氣流。這支氣流較強(qiáng),因此孟加拉灣的垂直分布上,對(duì)流層中層為北風(fēng)分量。隨著高原東北風(fēng)的爆發(fā),對(duì)流層中層亦轉(zhuǎn)為西南風(fēng),這是青藏高原熱力作用的結(jié)果。但中層南風(fēng)波動(dòng)較大,低層南風(fēng)波動(dòng)較小。另外南海地區(qū)中低層5月中旬就已出現(xiàn)南風(fēng)加強(qiáng),高層北風(fēng)爆發(fā);而孟加拉灣5月底中層才轉(zhuǎn)為南風(fēng),6月初高層北風(fēng)開(kāi)始穩(wěn)定的爆發(fā)。4緯向風(fēng)速、經(jīng)向風(fēng)速、溫度、比濕、位勢(shì)高度場(chǎng)的緯向變化的剖面圖在夏半年,隨著季節(jié)的推進(jìn),季風(fēng)如何從南海向大陸的推進(jìn)情況,是人們十分關(guān)心的一個(gè)問(wèn)題。下面將用850hPa的105—120°E之間的平均的緯向風(fēng)速(包括200hPa)、經(jīng)向風(fēng)速(包括200hPa)、溫度、比濕、OLR、位勢(shì)高度場(chǎng)(1980—1986年7a平均)的緯度-時(shí)間(4—9月)剖面圖來(lái)討論這一問(wèn)題,還將與80—95°E之間平均(孟加拉灣)的緯度-時(shí)間剖面圖作比較。4.1經(jīng)向風(fēng)和風(fēng)力隨時(shí)間的變化,呈波從圖8a上可以看到,南海南部地區(qū)在5月中旬(季風(fēng)爆發(fā))前,基本上為東風(fēng)。5月中旬,南海南部地區(qū)西風(fēng)爆發(fā),而南海北部地區(qū)-華南西風(fēng)爆發(fā)性增長(zhǎng)。而此時(shí)中國(guó)中部依然受微弱的東風(fēng)控制,說(shuō)明大陸中北部仍受副熱帶高壓南側(cè)轉(zhuǎn)向的東南氣流的影響。40-50°N西風(fēng)帶則較穩(wěn)定。南海南部地區(qū)6月和8月各有一個(gè)西風(fēng)大值中心,并伴有周期性向北擴(kuò)張,使得5-7月,南海北部-中國(guó)中部之間亦出現(xiàn)小的西風(fēng)大值閉合中心,中國(guó)中部地區(qū)6-7月份東風(fēng)大大減弱甚至為西風(fēng)控制。西風(fēng)加強(qiáng)和向北擴(kuò)張對(duì)中國(guó)華南及長(zhǎng)江流域季風(fēng)雨的維持是很重要的。西風(fēng)在8月份迅速撤出長(zhǎng)江以南,9月份又進(jìn)一步迅速撤出南海北部地區(qū)。西風(fēng)以2—4候周期性向北擴(kuò)張也許是準(zhǔn)雙周振蕩的影響。200hPa上(圖8b)北半球熱帶東風(fēng)逐漸向北擴(kuò)展,西風(fēng)急流中心也逐漸北抬,并在南海季風(fēng)爆發(fā)時(shí)皆有一次明顯的北擴(kuò),熱帶東風(fēng)4月初約在10°N,7月份最北位置可達(dá)30°N,西風(fēng)急流中心7月初最北位置可達(dá)40°N,9月份皆迅速南撤。從圖9a上可以看到孟加拉灣赤道西風(fēng)遠(yuǎn)較南海強(qiáng)。孟加拉灣南部4月末西風(fēng)爆發(fā),這比南海南部西風(fēng)爆發(fā)要早得多,且在6月和8月亦各有一個(gè)西風(fēng)大值中心,并伴有周期性向北擴(kuò)張,但向北擴(kuò)張的范圍較南海弱得多。200hPa上(圖9b)北半球熱帶東風(fēng)也象東亞地區(qū)一樣逐漸向北擴(kuò)展,西風(fēng)急流中心也逐漸北抬,但7月末達(dá)到最北位置后即迅速南撤,西風(fēng)急流中心最北位置比東亞地區(qū)要偏北約5°(約在45°N)。從經(jīng)向風(fēng)速的演變來(lái)看(圖10a),在850hPa上,東亞地區(qū)整個(gè)夏半年,40°N—30°S之間大范圍地區(qū)幾乎都為南風(fēng),40°N以北的中國(guó)大陸還殘留著一些北風(fēng),并隨夏季風(fēng)的向北推進(jìn)而不斷收縮。到了8月初,隨著夏季風(fēng)的退縮,北風(fēng)重又向南擴(kuò)張。200hPa(圖10b)經(jīng)向風(fēng)速有兩次明顯的突變,第1次南海南部(赤道-16°N)4月下旬南風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)楸憋L(fēng),第2次5月中旬東亞大陸大范圍地區(qū)(16-32°N)南風(fēng)轉(zhuǎn)變?yōu)楸憋L(fēng)。這標(biāo)志經(jīng)向季風(fēng)環(huán)流已在東亞地區(qū)完全建立,并穩(wěn)定的維持。而孟加拉灣的南風(fēng)強(qiáng)度要弱得多(見(jiàn)圖11a),這是因?yàn)榍嗖馗咴淖钃踝饔?使得這一層的經(jīng)向風(fēng)速并不很大。在850hPa,北半球約30°N以南都為南風(fēng)控制;而在200hPa(圖11b),北風(fēng)4月份在南半球熱帶地區(qū),其北界逐漸向北擴(kuò)展,6月下旬已擴(kuò)展到22°N,說(shuō)明經(jīng)向季風(fēng)環(huán)流的北界也逐漸向北擴(kuò)展到22°N,7月中旬至8月上旬為夏季風(fēng)短暫的突變期,北半球高層南風(fēng)已完全轉(zhuǎn)變?yōu)楸憋L(fēng),8月上旬以后北風(fēng)北界就迅速南撤。經(jīng)向風(fēng)的另一特點(diǎn)是在南半球,在東亞地區(qū)對(duì)流層低層,南風(fēng)幾乎是爆發(fā)性的向北增長(zhǎng)。4—5月份,越赤道氣流很弱,在6月中旬—8月開(kāi)始增強(qiáng)并相對(duì)穩(wěn)定。南半球最強(qiáng)的南風(fēng)涌集中出現(xiàn)在6—9月;而南亞地區(qū)的南風(fēng)涌集中并出現(xiàn)在6—9月份。南風(fēng)涌的多發(fā)期基本對(duì)應(yīng)北半球南海地區(qū)西風(fēng)的增強(qiáng)期。這表明南半球冷空氣的爆發(fā)對(duì)北半球夏季風(fēng)增強(qiáng)是有作用的。4.2孟加拉灣隨期南南方向南北方溫度分布從圖12a上可以看到,中國(guó)大陸經(jīng)歷兩次爆發(fā)性增暖過(guò)程,而這兩次增暖性質(zhì)不一樣。第1次增暖是發(fā)生在5月初的北方(25—40°N),從江淮流域一直到中國(guó)的北部,溫度從14°C突然增高到大于16°C,中心(33—40°N之間)甚至超過(guò)18℃,5月第3候又經(jīng)歷一次回落。第2次增暖發(fā)生在6月初,溫度高值區(qū)(見(jiàn)圖中溫度≥20℃的區(qū)域)迅速向中國(guó)北方推進(jìn),中國(guó)北方溫度出現(xiàn)爆發(fā)性增暖,這時(shí)20—45°N,南北溫差很小,還不到2℃。這種在江淮梅雨出現(xiàn)前北方的增暖現(xiàn)象是十分重要的,它是引起北方冷氣團(tuán)南下變性的主要因子。7月中國(guó)大陸華北和江南維持較高的溫度,但中部長(zhǎng)江流域相對(duì)較低,這時(shí)正是江淮流域的梅雨期,云量較多,而云本身溫度較低所致;華北和華南晴天較多,輻射較強(qiáng),尤以華北為最盛,因此溫度相對(duì)較高。到了8月底,北方溫度迅速降低,冷空氣開(kāi)始侵襲中國(guó)大陸。在80—95°E的孟加拉灣地區(qū)的緯帶分布上則有很大的不同,見(jiàn)圖12b。從圖中可以看到,溫度基本上沿著緯向成帶狀分布。6月初前,孟加拉灣北部保持溫度的高值中心(溫度≥22℃的區(qū)域)。6月初以后,溫度降低很快,這主要是因?yàn)槊霞永瓰潮辈考撅L(fēng)爆發(fā),云量增加很快,因此溫度很快降低。而此時(shí)高溫中心已到了青藏高原上(850hPa等壓面在青藏高原以下,因歐洲中心資料考慮了地形的作用,所以只可將30°N以北的情況作為參考)。4.3月—東亞和南亞地區(qū)水汽和云狀況變化之比較從圖13a可見(jiàn),4-5月,南海南部維持高比濕帶(≥12g/kg)。4月中旬第1次比濕突變主要表現(xiàn)在南海北部(15—20°N)比濕突增并出現(xiàn)高比濕,而此時(shí)南海南部仍為最大比濕中心(該經(jīng)度范圍,以下同)。5月中旬比濕分布第2次突變,南海北部-華南比濕突增并達(dá)到最大,此時(shí)正是南海季風(fēng)開(kāi)始爆發(fā)的時(shí)候,最大比濕中心已從南海南部跳到了南海北部-華南。6月中旬-8月,比濕分布第3次突變,30°N左右濕度突增,最大比濕中心向北擴(kuò)展到中國(guó)大陸中部,這時(shí)正是江南的梅雨期,大氣中水汽的增加對(duì)梅雨的維持十分重要。而此時(shí)南海南部(0—10°N)高濕度帶(≥12g/kg)消失。其中,7月中旬,高比濕有一次明顯的向北擴(kuò)張,這時(shí)雨帶已從江淮流域北跳到華北,華北—東北雨季相繼開(kāi)始,8月第1候北界(12g/kg等值線)達(dá)到40°N,然后高比濕帶迅速?gòu)谋狈侥铣?北方干冷空氣開(kāi)始侵襲。9月上旬,最大比濕帶已撤到江淮流域(30°N),而南海南部濕度突然增大。高比濕帶在中國(guó)大陸的進(jìn)退基本反映了熱帶暖濕氣團(tuán)在大陸的活動(dòng)情況。而孟加拉灣的濕度分布則與南海有很大的不同(見(jiàn)圖13b),4-5月,孟加拉灣夏季風(fēng)爆發(fā)之前,孟加拉灣北部是濕度迅速增加期,6-9月,夏季風(fēng)爆發(fā)后,孟加拉灣濕度穩(wěn)定的保持最大濕度中心。南海地區(qū)濕度有向北擴(kuò)張過(guò)程,而孟加拉灣地區(qū)濕度很少有經(jīng)向擴(kuò)張,僅沿緯向帶狀分布,這說(shuō)明東亞季風(fēng)系統(tǒng)與南亞季風(fēng)系統(tǒng)有著很大不同。從圖8a與13a和圖8b與13b比較還可發(fā)現(xiàn),西風(fēng)的高值區(qū)對(duì)應(yīng)高濕區(qū),這也許與水汽輸送有關(guān)。從圖14a上可以看到,5月中旬之前,即南海季風(fēng)爆發(fā)之前,OLR低值區(qū)有3塊(圖中OLR≤220W/m2區(qū)域),一塊在赤道附近,這是ITCZ云帶;第2塊在30—40°N江淮地區(qū)及其以北附近,這主要是由于春季雨區(qū)造成的;第3塊在45°N以北,這是由于溫度較低造成的。5月中旬季風(fēng)爆發(fā)后,OLR有一次突變,OLR低值區(qū)爆發(fā)性向北擴(kuò)張,OLR低值區(qū)已從赤道地區(qū)擴(kuò)張到南海北部地區(qū)。OLR低值區(qū)的整體也向北移到南海南部并穩(wěn)定的維持到9月。而北邊的2個(gè)OLR的低值區(qū)消失了。5月中旬-8月,OLR低值區(qū)周期性的從南海南部擴(kuò)張到南海北部。6月中旬-7月中旬,江淮流域也出現(xiàn)低值區(qū),主要是該時(shí)期梅雨所致。8月中旬,OLR低值區(qū)開(kāi)始從南海北部迅速南撤,9月初,又退到南海南部地區(qū)。孟加拉灣的情況則不同(見(jiàn)圖14b),季風(fēng)建立前,赤道只有幾小塊低值區(qū)。30—40°N的青藏高原上,由于溫度較低,也有一塊低值區(qū)。在孟加拉灣季風(fēng)建立時(shí),即6月初OLR發(fā)生第1次突變,OLR很快降低并向北擴(kuò)張。6月上旬,OLR低值區(qū)已從赤道擴(kuò)張到孟加拉灣北部地區(qū),這時(shí)孟加拉灣及北部降水很快增多。同時(shí),高原由于溫度升高,OLR低值區(qū)只變成很小的一塊。7月初,OLR發(fā)生第2次突變,OLR低值區(qū)向南有很大的擴(kuò)張,并快速向北推進(jìn),從8°S—30°N都是OLR低值區(qū),此時(shí)孟加拉灣降水亦達(dá)到最強(qiáng)時(shí)期,到7月底就很快收縮,OLR低值區(qū)開(kāi)始南撤并很快就退回到熱帶洋面上。從OLR值上完全可以反映季風(fēng)的進(jìn)退情況。4.4線路及其新高度場(chǎng)持續(xù)活動(dòng)的持續(xù)—南亞高壓和西太平洋副熱帶高壓的活動(dòng)特征由于南亞高壓的主體并不在這一范圍內(nèi),所以不能就此判定南亞高壓的活動(dòng)。但可以看到南亞高壓向北推進(jìn)的某些特征。從圖15a上可以看到,4—7月,南亞高壓是逐漸向北推進(jìn)的,到了8月份,高壓又逐漸南撤。5月初南亞高壓北界在10°N。到了7月底可達(dá)到約40°N。變化約20個(gè)緯度。而15°N—10°S之間,高度場(chǎng)在6月第5候—第6候突然下降,此時(shí)正是副熱帶高壓的一次北跳完成,江淮流域梅雨已經(jīng)開(kāi)始。圖15b為500hPa上位勢(shì)高度的情況。從圖上可以看到,588dagpm的等值線只有幾個(gè)小的閉合中心,這基本上是西太平洋副熱帶高壓西伸到南海的結(jié)果。在夏半年,基本上沒(méi)有南亞高壓的活動(dòng)。北半球4—7月,等高線是逐漸往北推的,8—9月逐漸南撤。5孟加拉灣地區(qū)(1)南海北部地區(qū)850hP