季风,地理
气象学概念。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(monsoon)。形成季风最根本的原因,是地球表面性质不同,热力反映的差异。由海陆分布、
大气环流、大陆地形等因素造成的,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。
定义
季风,是由
冬季、夏季海洋和陆地温度差异所导致。在夏季,大陆增温比海洋快,海洋上空形成高压,大陆上空形成低压,气流由海洋往大陆方向吹。到了冬季则相反,气流由大陆往海洋方向吹。这种在某一个区域内
盛行风随季节而显著变化的现象叫作季风。
现代气象
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。
此外,受
青藏高原的
地形作用及其他因子的影响,
东亚的季风比南亚地区更复杂。其中,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。
主要特点
季风(monsoon)是由海陆分布、
大气环流、大陆地形等因素造成的,以一年为周期的大范围
对流现象。季风是大范围盛行的、风向随季节变化显著的风系,和风带一样同属
行星尺度的环流系统,它的形成是由冬夏季海洋和陆地温度差异所致。季风在夏季由海洋吹向大陆,在冬季由大陆吹向海洋。
中国是全球
夏季风最活跃区域,受
东亚夏季风显著影响,夏季风不仅从根本上决定了中国气候
分布格局,而且还控制着中国
雨带位置变化和旱涝状况。每年夏季风暴发后,会逐步由沿海向内陆推进,当深入到一定程度后又会向沿海撤退,从而形成一个夏季风年循环过程。
季风气候是我国气候的主要特点。气候是指一个地区大气的多年平均状况,主要的
气候要素包括气温、降水和光照等,其中降水是气候重要的一个要素。我国的降水主要是由
东南季风带来的,东南季风为我国带来海洋的水汽,我国东南
沿海地区会最先得到东南季风带来的水汽,形成丰富的降水,也就成为了我国
年降水量最为丰富的地区。
西南季风也为我国带来降水,可影响到我国
华南一带;当西南季风发展强盛时,也可深入到
长江流域。我国的南方热带和
亚热带地区就是典型的
雨热同期。由于我国的降水主要是由东南季风带来海洋的水汽而形成,受夏季风的影响,降水自东南沿海向西北内陆逐渐减少。我国北方的西北地区由于深居内陆,距海遥远,成为我国年降水量最少的干旱地区。而我国北方的华北、
东北地区相对于西北地区较近海洋,在每年7月下旬至8月上旬会进入全年中降水较多的雨季。从降水的季节分布状况来看,我国北方的华北、东北等地区的降水主要集中在夏季,虽降雨期短、降雨量少,但也是表现为“雨热同期”的气候特征,所以我国北方的华北、东北等地区气候也是属于“雨热同期”。
认识
现代人们对季风的认识有了进步,至少有三点是公认的,即:
(1)季风是大范围地区的
盛行风向随季节改变的现象,这里强调“大范围”是因为小范围风向受地形影响很大;
(2)随着风向变换,控制
气团的性质也产生转变,例如,冬季风来时感到空气寒冷干燥,夏季风来时空气温暖潮湿;
(3)随着盛行风向的变换,将带来明显的天气气候变化。
形成
季风是大范围盛行的、风向有明显季节变化的风系。随着风向的季节变化,天气和气候也发生明显的季节变化。“季风”一词来源于
阿拉伯语“mausim”,意为季节。中国古称
信风,意为这种风的方向总是随着季节而改变。
关于季风的成因问题,有认为是海陆间热力差异以及这种差异的季节变化造成的;也有认为是由行星风带的季节位移所致。中国的一些气候工作者认为,季风现象是海陆分布的热力作用、大气环流的季节变化和具体地形等三因子共同影响下的综合现象。
季风形成的原因,普遍认为主要是海陆间
热力环流的季节变化。形成季风最根本的原因,是由于地球表面性质不同,热力反应有所差异引起的。夏季大陆增热比海洋剧烈,气压随高度变化慢于海洋上空,所以到一定高度,就产生从大陆指向海洋的水平气压梯度,空气由大陆指向海洋,海洋上形成高压,大陆形成低压,空气从海洋吹向大陆,形成了与高空方向相反气流,构成了夏季的
季风环流。在中国为东南季风和西南季风。夏季风特别温暖而湿润。
英国E·哈雷认为季风是由于海陆热力性质的不同和
太阳辐射的季节变化而产生的以一年为周期的大型海陆直接环流。冬季,大陆比海洋冷,大陆上为冷高压,近地面空气自大陆吹向海洋;夏季,大陆比海洋暖,大陆上为热低压,近地面空气自海洋吹向大陆。20世纪50年代以来,在有了比较多的高空
气象资料后,有人指出
行星风系的季节位移也是形成季风的一个主要原因。此外,并不是所有具有海陆差异的地区都有季风,还有其他一些物理因子在季风形成中起作用。例如,大地形(如
青藏高原)的热力和
动力作用及南半球越赤道而来的气流,对夏季风的活动均有很大影响。
地区特征
季风地区享有得天独厚的气候,那里的降水多半来自夏季风盛行时期。世界上季风明显的地区主要有
南亚、东亚、非洲中部、
北美东南部、南美巴西东部以及澳大利亚北部,其中以
印度季风和
东亚季风最著名。有季风的地区都可出现雨季和旱季等季风气候。夏季时,吹向大陆的风将湿润的海洋空气输进内陆,往往在那里被迫上升成云致雨,形成雨季;冬季时,风自大陆吹向海洋,
空气干燥,伴以下沉,天气晴好,形成旱季。
一般把夏季风前沿到达内陆最深处的位置称为夏季风边缘线。不过,每年夏季风边缘线并不是一条固定不变的线,会有明显的年际和年代际摆动甚至跳跃,其摆动幅度可达10个纬度左右。这种摆动过程很大程度上表现了夏季风的强弱,也决定着向陆地深处输送水汽的程度。学术界通常把夏季风边缘线的摆动范围叫“夏季风影响
过渡带”。夏季风影响过渡带受干旱化趋势和干旱发生频次双重增加影响,部分半
湿润区正在转为半
干旱区,部分
半干旱区也在转为干旱区,
气候类型的
地理分布活动性很大。
季节变化
冬季,大陆气温比邻近的海洋气温低,大陆上出现
冷高压,海洋上出现相应的低压,气流大范围从大陆吹向海洋,形成
冬季季风。冬季季风在北半球盛行北风或东北风,尤其是亚洲东部沿岸,北向季风从中纬度一直延伸到
赤道地区,这种季风起源于
西伯利亚冷高压,它在向南爆发的过程中,其东亚及南亚产生很强的北风和东北风。
非洲和
孟加拉湾地区也有明显的东北风吹到近赤道地区。东太平洋和
南美洲虽有冬季风出现,但不如亚洲地区显著。
夏季,海洋温度相对较低,大陆温度较高,海洋出现高压或原高压加强,大陆出现
热低压;这时北半球盛行西南和东南季风,尤以
印度洋和南亚地区最显著。西南季风大部分源自南印度洋,在非洲东海岸跨过赤道到达南亚和
东亚地区,甚至到达中国
华中地区和日本;另一部分
东南风主要源自西北太平洋,以南或东南风的形式影响中国东部沿海。
夏季风一般经历爆发、活跃、中断和撤退4个阶段。东亚的
季风爆发最早,从5月上旬开始,自东南向西北推进,到7月下旬趋于稳定,通常在9月中旬开始回撤,路径与推进时相反,在偏北气流的反击下,自西北向东南节节败退。
影响中国的夏季风起源于三支气流:一是印度夏季风,当
印度季风北移时,西南季风可深入到中国大陆;二是流过
东南亚和南海的跨赤道气流,这是一种低空的西南气流;三是来自西北太平洋
副热带高压西侧的东南季风,有时会转为南或西南气流。
季风每年5月上旬开始出现于南海北部,中间经过3次突然北推和4个静止阶段,5月底至6月5—10日到达华南北部,6月底至7月初抵达
长江流域,7月上旬中至20日,推进至
黄河流域,7月底至8月10日前,北上至终界线—华北一带。中国冬季风比夏季风强烈,尤其是在东部沿海,常有8级以上的北到
西北风伴随
寒潮南下;南海以东北风为主,大风次数比北部少。
季风别称
季风,在中国古代有各种不同的名称,如
信风,
黄雀风,落梅风。在沿海地区又叫舶风,所谓舶风即夏季从东南洋
面吹至中国的
东南季风。由于古代海船航行主要依靠风力,冬季的偏北季风不利于从南方来的船舶驶向大陆,只有夏季的偏南季风才能使它们到达中国海岸。因此,偏南的
夏季风又被称作舶风。当东南季风到达中国
长江中下游时候,这里具有地区气候特色的
梅雨天气便告结束,开始了夏季的
伏旱。
影响因素
不过,海陆影响的程度,与纬度和季节都有关系。冬季中、
高纬度海陆影响大,陆地的冷
高压中心位置在较高的纬度上,海洋上为低压。夏季
低纬度海陆影响大,陆地上的热
低压中心位置偏南,海洋上的
副热带高压的位置向北移动。
当然,行星
风带的季节移动,也可以使季风加强或削弱,但不是
基本因素。至于季风现象是否明显,则与大陆面积大小、形状和所在纬度位置有关系。大陆面积大,由于海陆间热力差异形成的
季节性高、低压就强,
气压梯度季节变化也就大,季风也就越明显。
北美大陆面积远远小于
欧亚大陆,冬季的
冷高压和夏季的
热低压都不明显,所以季风也不明显。大陆形状呈卧长方形,从
西欧进入大陆的温暖气流很难达到大陆东部,所以大陆东部季风明显。
季风区
亚洲地区是世界上最著名的
季风区,其季风特征主要表现为存在两支主要的
季风环流,即冬季盛行西北季风和夏季盛行西南季风,并且它们的转换具有暴发性的突变过程,中间的过渡期很短。一般来说,11月至翌年3月为冬季风时期,6~9月为夏季风时期,4~5月和10月为夏、冬季风转换的
过渡时期。但不同地区的季节差异有所不同,因而季风的划分也不完全一致。
中国的气候主要是季风气候。季风气候是
大陆性气候与
海洋性气候的混合型。夏季受来自海洋的
暖湿气流的影响,高温潮湿多雨,气候具有海洋性。冬季受来自大陆的
干冷气流的影响,气候寒冷,干燥少雨,气候具有大陆性。在季风
气候条件下,夏季潮湿多雨,冬季干燥少雨。季风气候的高温与多雨时期基本一致,雨热同期。虽然不免有闷热难熬之苦,却对发展农业十分有利。因为在作物生长旺盛,最需要水分的时候能有充足的雨水供应。
主要影响
影响范围
季风是指大范围盛行的风向随着季节有显著变化的风系。一般冬夏之间稳定的
盛行风向相差达120°~180°。根据研究,全球有几个明显的
季风气候区域。即澳大利亚北部、西北太平洋以及
北冰洋沿岸若干地区。而
西非、
东非、南亚、
东南亚、东亚等地则为显著
季风气候区。东亚—南亚是世界上最著名的季风气候区。
国内
中国处于东亚季风区内,表现为:盛行风向随季节变化有很大差别,甚至相反。冬季盛行东北气流,华北—东北为西北气流。夏季盛行西南气流。
中国东部—日本还盛行东南气流。冬季寒冷干燥,夏季炎热湿闷、多雨,尤其多暴雨。在
热带地区更有旱季和雨季之分,中国的
华南前汛期、江淮的梅雨及华北、东北的雨季,都属于夏季风降雨。
季风有明显的季节性北进和南退。4月和5月影响
华南地区,6月中旬影响长江中下游一带,7月下旬影响华北和
东北地区,8月中下旬迅速南退至长江流域,在9月上旬回到南海北部地区,完成一次南北向的季节进退过程。
夏季风是从海洋吹向陆地,所到之处降水充足,因此越靠南,越临海的地区,夏季风来得越早。一般来说,南海夏季风爆发偏早。常年,夏季风会和副热带高压联手,给中国带来大范围的降水,各条河流也会进入水量最大的汛期。
每年4月初开始,随着副热带高压第一次北进,夏季风给华南地区带来一场又一场降雨。
回南天、华南前汛期、
龙舟水等,都是这时期夏季风的产物。进入5月底,副热带高压再一次北进,夏季风影响的范围从华南地区逐步北上至
长江中下游平原,恰巧正是江南梅子的成熟期,“梅雨”诞生了。
到了7月下旬、8月上旬,夏季风到达最北界——华北、东北地区,“北方汛期,
七下八上”说的就是这里。到了9月、10月,随着副热带高压的南落,夏季风也撤到
华西地区。