季风,就是在大陆和海洋之间产生的大范围风向随季节有规律性变化的风。古代人很早就懂得利用季风的变化规律从事航海活动。中国古代把季风也叫做舶风。郑和七次下西洋,其中有六次都是在冬半年的东北季风期间出发,在夏半年的西南季风期间归航。
1686年,英国天文学家哈雷发现了季风出现的主要原因是大陆和海洋在一年之中增温和冷却程度的不同。由于陆地比热小,升温和降温都快于海洋,冬天,大陆比海洋更冷,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,形成冬季风。夏天,大陆又比海洋热,大陆气压偏低,气流又大范围从海洋吹向大陆,形成夏季风。
除此之外,大地形(如青藏高原)、行星风带随季节改变等都可以形成或者加强季风。
在不计海陆分布和地形起伏的影响下,大气低层盛行风带的总称为行星风系。表现为:在南北半球两个副热带高压带之间的低纬度盛行信风,北半球为东北信风带,南半球为东南信风带,两信风带之间是赤道低压带;在副热带高压带和副极地低压带之间的中纬度为盛行西风带;在副极地低压带和极地高压带之间的高纬度盛行极地偏东风,北半球为东北风带,南半球为东南风带。
影响我国的季风
我国位于亚欧大陆东南部和最大大洋太平洋的西岸,存在着巨大的海陆热力性质差异,因此大部分地区都受着海陆关系的强大影响。
冬季风
亚欧大陆上的冷高压于9月形成,中心位于西伯利亚、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。冬季风随季节变化而逐月加强,1月最强盛,冬季风强盛时可吹到澳大利亚北部,这也是冬季风的最南界限。
冬季风只盛行于低空(3000米以下),青藏高原海拔平均在4000米以上,冷空气很难越过,因此冬季风会沿高原东侧及其以东流向中国东部地区。
夏季风
4、5月亚洲大陆升温迅速,形成热低压,其中心位于青藏高原西边。而由太平洋副热带高压辐散的暖湿气流从东南沿海地区以东南或南季风形式深入到北方及河套一带。
影响中国的夏季风来自3个源地:源于南印度洋的西南季风;源于澳大利亚北部的东南季风;源于太平洋、主要影响中国东部地区的东南季风和南季风。它们深入到中国东北地区的西北部及内蒙古的北部,这里是中国夏季风的北界。
冷暖两种性质完全不同的气流相遇后,会在它们之间的界面(锋面)上相互冲突,形成一条大雨带,带来充沛的降水。
冬冷夏热的季风气候
冬夏相反的风向交替,给我国大部分地区带来了明显的气候季节变化,形成了季风气候:
干湿季明显,四季分明。冬季干冷、风大。夏季湿热、多雨。过渡季节即为这两种控制气流的相互作用,天气冷、热、晴、雨多变。
雨季起迄规律性明显。雨季开始,南方早,北方迟,东部早,西部迟。雨季结束,北方早,南方迟,西部早,东部迟。
可以说冬冷夏热,春秋短暂,冬季大风,夏天暴雨是我国大部分地区的气候常态。冬季风带来的寒潮活动频繁,让中国东部北部成为同纬度地区冬天最冷的地方。如:北京1月平均温度比同纬度美国的纽约和希腊的布尔萨气温各低4℃~10℃;汉口比同纬度的其他地区低10℃左右。夏季风带来的暖湿气流,带来大量降水的同时,使得气温迅速升高,让中国成为同纬度夏天最热的地方,比同纬度地区平均高出3℃左右。
炎热的夏半年是对大部分农作物有利的气候条件,更重要的是,两种季风之间的雨带随着季风进退而南北移动,使更大的纬度范围轮流得到雨水,十分有利于扩大种植面积和提高生物多样性。特别是,北半球回归线附近地区多为干旱带,但是由于丰富的季风降雨,这个地带里有两片很大的潮湿地区,这就是中国的长江流域与印度的恒河流域。这两个流域水温资源都十分丰富,是世界生物多样性最大与生物产量最丰富的地区之一。
实际上冬季风与夏季风在各季节都会出现,只是强度与影响范围随季节而变。在隆冬季节冬季风达到最大强度,迫使夏季风退出大陆;在盛夏季节夏季风达到极盛,冬季风退缩到阴山贺兰山一线以北。
夏季风带来的汛期
我国是全球夏季风最活跃区域,尤其受源于太平洋的东亚夏季风的显著影响,夏季风不仅很大程度上决定了我国气候分布格局,而且还控制着我国雨带位置变化和旱涝状况。南海是东亚夏季风爆发最早的地区之一。5月中旬前后南海夏季风的爆发,标志着东南亚和东亚夏季风的到来和雨季的开始。
夏季风首先在南海北部建立,每年5月中旬开始,在广阔的南海海域会刮起西南大风,将水汽源源不断地向我国东南沿海地区输送,最开始是在华南地区,每年5月下旬至6月下旬,是华南前汛期。南海夏季风由于其来自热带海洋,表现为密度较轻且富含能量的暖湿气团,其本身性质就不稳定,遇到合适的条件,比如山脉等复杂地形的强迫抬升,便可以触发不稳定能量的释放,形成强降雨。
之后夏季风的强度逐渐增加并向北推进,冬季风则逐渐减弱、退回北方。但此时亚欧大陆北方尚有大量积雪,融雪会消耗大量热量,有利于维持冬季风的强度,所以雨带向北推进的速度是缓慢的。冬季风同增强的夏季风在我国长江流域长期相持,使雨带在这里停留,形成长达一个月左右的梅雨季节。
梅雨结束后,夏季风达到鼎盛,雨带跟随季风逐渐北上到达华北和东北地区。而长江流域便出现副热带高压控制下的伏旱天气,这时如果没有梅雨留下的水分或梅雨不多,伏旱就会加强,并发展成旱灾。7~8月我国将全面进入主汛期,大部分区域都能沐浴到季风带来的降水。9月之后夏季风会迅速减弱南下,转为冬季风占优势。
夏季风强的年份,锋面很快推移到北方,出现北涝南旱,而夏季风弱时,锋面长时间停于南方,迟迟不能北进,出现南涝北旱的局面。
全球还有哪些重要的季风
除了东亚之外,南亚、非洲北部、澳大利亚北部等也都是季风活跃的地区。
南亚季风
影响亚洲南部(印度半岛和中南半岛以及中国西南地区等地)的季风,其中以印度半岛最为典型。冬季亚洲大陆冷高压强大,风由西伯利亚吹向印度,受自转偏向力影响成为东北风,即亚洲南部的冬季风。夏季气压带、风带北移,本来位于南半球的东南信风北移至印度半岛,受地转偏向力影响成为西南风,即为南亚的夏季风。
北非季风
非洲大陆海拔较高,海陆热力性质差异不够显著,使得季风势力不强且常常与信风重合。但非洲北部的海陆热力性质差异大于南部,所以描述非洲北部的盛行风时大部分情况下可以用“季风”二字,而南部则不用。非洲大陆横跨赤道,其东部在1月份辐射冷却导致在撒哈拉和阿拉伯形成高气压;辐射增热在卡拉哈里沙漠形成热低压,南北气压梯度使气流形成偏北风自北向南越过赤道。7月份与1月份相反。撒哈拉和阿拉伯地区形成热低压,卡拉哈里沙漠形成不强的冷高压。二者之间形成偏南风。
澳大利亚季风
澳大利亚北部地区的气候类型是热带草原气候,但也存在季风的影响。在夏季时,由于气压带、风带南移,北半球的东北季风跨过赤道,在自转偏向力作用下偏转,形成西北季风。西北风由海洋吹向陆地,给澳大利亚北部地区带来降水,形成雨季。而在冬季,这一地区受到东南季风影响,风由陆地吹向海洋,形成干季。
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