在我国,绝大多数地区一年中的风向发生着规律性的季节更替。显著的季风特色是我国的三大气候特征之一。然而,你知道季风是怎样形成的吗?你知道季风都有哪些特征吗?下面将为你解答。
1.季风的概述
通常,我们把由于大陆及邻近海洋之间存在的温度差异而形成大范围盛行的、风向随季节有显著变化的风系,即具有大气环流特征的风称为季风。
季风是以一年为一个周期的大范围对流现象,它的形成是海陆分布、大气环流、大陆地形等因素共同作用的结果。在全球范围内,亚洲地区的季风最明显也最著名,其特征主要表现为冬季的东北季风和夏季的西南季风环流交替盛行,并且它们的转换是一个具有暴发性的突变过程,中间的过渡期比较短。通常,每年的11月至第二年的3月为冬季风的盛行时期,而6~9月为夏季风的盛行时期,中间的4~5月和10月为夏、冬两支季风环流转换的过渡期。不过,不同地区的季节差异有所不同,因而季风在划分上也不完全一致。
从其实质上来说,季风和风带一样同属行星尺度的环流系统,是大范围盛行的、风向随季节变化显著的风系。它的形成是由于冬夏两季海洋和陆地的温度差异而导致的气压差所造成的。一般而言,在夏季,季风由海洋吹向大陆;在冬季,季风则由大陆吹向海洋。
季风的活动范围很广,它的活动影响着地球上1/4的面积和世界1/2人口的生活。季风活动比较明显的地区有:西太平洋、南亚、东亚、非洲和澳大利亚北部。除此之外,在中美洲的太平洋沿岸也有小范围季风区,不过在欧洲和北美洲季风的影响则不明显,没有形成季风区,只是有一些季风趋势和季风现象的出现。
在冬季,由于地面降温比水面快,所以大陆气温比邻近的海洋气温低,这时在大陆上就出现了冷高压。与此相应的,在海洋上形成的是低气压。受气压梯度力的影响,气流大范围从大陆吹向海洋,这就是冬季季风。一般情况下,冬季季风在北半球表现为北风或东北风,这在亚洲东部表现得尤其明显。这是因为冬季季风是由来自西伯利亚的高压冷空气造成的,在气压梯度力的作用下,这种北向季风从中纬度地区一直向赤道地区延伸。冬季季风爆发时,气流大范围南下,在东亚和南亚表现为北风和东北风。此外,在非洲和孟加拉湾地区也有同样的东北季风吹向赤道附近地区。不过,与亚洲地区相比,东太平洋和南美洲虽然也有冬季风的出现,但并不明显。
与冬季不同的是,夏季大陆的气温比附近的海洋温度要高。因此,大陆相对于海洋气压比较低,这样在气压梯度力的影响下,气流由海洋地区吹向内陆地区。因而,此时的北半球盛行西南和东南季风,夏季风在印度洋和南亚地区表现得最为显著。夏季风主要源于印度洋,还有一部分来自西太平洋。到了夏季,来自南印度洋的西南季风,在非洲东海岸跨过赤道一直吹到南亚和东亚地区,有时甚至影响到我国华中地区和日本;来自西北太平洋的夏季风,对我国东部沿海的影响比较大。
夏季风通常要经历四个阶段,即爆发、活跃、中断和撤退。东亚的季风从5月上旬开始爆发,在夏季季风中是活动最早的。这股暖湿气流自东南向西北推进,到7月下旬的时候稳定下来,一般在9月中旬开始回撤。随即在来自内陆的偏北气流的反击下,夏季风开始节节败退,撤退路线路径与推进时正好相反。
影响我国的夏季风是由三支气流形成的:第一支是印度夏季风,在印度季风北移时带来的西南季风会影响到我国大陆;第二支是流经东南亚和南海的跨赤道气流,该气流是一种低空的西南气流;第三支是源自西北太平洋的东南季风,到达我国时有时会转成南或西南气流。
每年的5月上旬,季风开始在我国南海北部出现,其间会经过3次突然北推和4个静止的阶段。季风在5月底至6月5~10日到达华南北部;在6月底至7月初到达长江流域;然后继续北进,大约于7月上旬至20日到达黄河流域,最后到达终界线——华北一带,时间大概是在7月底至8月10日前。在我国,冬季风要比夏季风来得强烈,在东部沿海地区,冬季常有8级以上的北到西北风随寒潮南下。南海地区大风比北部要少一些,多为东北风。
季风对气候的影响是显著的。季风地区的降水大多来自夏季风的暖湿气流,所以在季风影响地区,降水多发生在夏季,而在冬季则干旱少雨(雪)。早在古代,我国对季风的发生规律就已经有了深刻的认识。那时候的人们就利用季风实施航海活动,曾经取得了辉煌的成就。一个很好的例子就是明代的郑和下西洋。郑和下西洋共出航7次,除了第一次夏季启航秋季返回外,其余六次都是在冬季顺风出发,又在西南季风期间顺风返回的。
2.关于季风认识的发展
远在古代时期,季风就已经有了许多名称了,如信风,黄雀风,落梅风,等等。在沿海地区也被称作舶风。所谓舶风也就是夏季从东南洋面吹至我国的东南季风。在古代,海船航行主要是借助风力,冬季盛行的偏北季风不利于从南方来的船舶驶向大陆,而只有夏季的偏南季风才有利于它们北上抵达中国海岸。因此,人们将偏南的夏季风叫舶风。东南季风向北推进到我国长江中下游时,这里的梅雨天气也宣告结束,从此进入夏季的伏旱期。北宋苏东坡曾在他的诗《船舶风》中写道,“三时已断黄梅雨,万里初来船舶风”。诗中的“三时”指的就是夏至后半月,即七月上旬。诗中描述的是七月上旬梅雨结束,东南季风(即舶风)到来的气候状况,与现在的气候差几乎是一样的。
随着科学技术的发展,人类的认识也在不断的进步,现代的人们对季风的认识也更全面了。虽然在某些观点上暂时还没有达成共识,不过以下几点是得到大众公认的,即:
①季风是风向在大范围地区内随着季节而改变的气候现象,这里所说的“大范围”是相对于风向受地形影响很大的小范围而言。
②风向不同,控制气团的性质也不同。例如,冬季盛行的季风,是由来自内陆的西伯利亚的寒冷干燥的冷气团控制的,夏季风则是受来自海洋的暖湿气团控制的。
③在季风影响的地区,天气和气候会随着季风风向的变化而发生明显的变化。
3.季风的形成
由上可知,季风是大范围盛行的、风向有明显季节变化的风系。天气和气候随着风向的季节变化也发生明显的季节变化。“季风”一词来自阿拉伯语,在阿拉伯语中是季节的意思。在我国古代,季风也被称为信风,意为这种风的方向总是随着季节的改变而改变。
英国的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。在冬季,由于大陆气温比海洋低,大陆近地面处在寒冷的高气压的控制下,所以,在冬季近地面空气自大陆流向海洋;到了夏季,由于大陆气温比海洋高,大陆处在低气压的控制下,所以,在夏季近地面气流自海洋吹向大陆。自上世纪50年代起,随着科学技术的发展,人们掌握的高空气象资料越来越多,于是,关于季风成因的说法更加全面和多样化。有人指出季风的形成还有一个主要原因就是行星风系的季节位移。此外,专家指出并不是所有具有海陆差异的地区都会形成季风,在季风的形成过程中还有其他一些物理因子在起着作用。如大地形(如青藏高原)的热力和动力积重难返及南半球越赤道而来的气流等因素的存在,对夏季风活动的影响也非常明显。
季风的形成主要是由海陆间热力环流的季节变化引起的。由于热力性质不同,在夏季,大陆增热比海洋剧烈,近地面空气受热上升到一定高度时,在高空由于陆地上的空气压高于海洋从而导致陆地上空的空气流向海洋。这时候,接近海面的空气由于压力比陆地压力大从而形成由海洋向陆地吹的暖湿气流。这样一来,就构成了夏季的季风环流。在我国夏季季风表现为东南季风和西南季风。我国绝大多数的降水,是由从海洋上吹来的暖湿气流所带来的。
在冬季,由于大陆的冷却比海洋上迅速,所以海洋上的温度比陆地要高些,因此大陆为高压,海洋上为低压,低层气流由大陆流向海洋,高层气流由海洋流向大陆,形成冬季的季风环流。冬季风在我国表现为西北季风或东北季风。在冬季风的影响下,我国的冬天寒冷而干燥。
海陆影响的程度,与纬度和季节都有关系。纬度和季节不同,海陆影响的程度也各不相同。在冬季,中、高纬度受海陆影响大,此时陆地的冷高压中心位置在较高的纬度上,而海洋上的气压则比较低。在夏季,低纬度受海陆影响比较大,此时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。
除此之外,行星风带的季节移动也会影响季风的形成。在季风带的影响下季风或者加强或者减弱。而季风现象是否明显,则与大陆面积大小、形状和所在的纬度位置是密切相关的。一般而言,大陆面积越大,因海陆间热力差异形成的季节性越高,低压就越强,气压梯度的季节变化也就越大。所以大陆面积越大,季风就越明显。在北美,季风表现得不是很明显,主要是因为北美大陆的面积要比亚欧大陆小,所以冬季的冷高压和夏季的热低压并不明显,因而季风表现得也不是很明显。据研究发现,大陆的形状对季风的影响也很大。如欧亚大陆的形状呈卧长方形,所以从西欧进入大陆的温暖气流很难达到大陆东部,因而大陆东部受季风影响就比较明显。而北美大陆则呈竖长方形,从西岸进入大陆的暖湿气流就能够到达东部,所以在北美大陆东部季风表现得不是很明显。另外,大陆纬度越低越利于季风的形成。无论从海陆热力差异上来讲,还是从行星风带的季风移动上来看,大陆纬度与季风的形成密切相关。在纬度分布上,欧亚大陆的纬度位置达到较低纬度,而北美大陆则主要分布在纬度30°以北。正由于此,与欧亚大陆上比起来北美大陆上的季风表现并不明显。
4.季风的特征
季风在世界上的分布主要集中在南亚、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,尤以印度季风和东亚季风最为著名。在季风盛行的地区,雨季和旱季表现得很明显。通常,夏季为雨季,冬季为旱季。在夏季风到来时,来自海洋的暖湿气流被输入到内陆,遇到内陆的较冷气流就会形成降雨,因而,季风影响的地区就进入了所谓的雨季。而到了冬季时,季风主要是来自大陆的干冷气流,它从内陆吹向海洋,冷空气经过的时候,一般天气晴好,不会形成降水,因而在季风影响的地区,冬季往往是旱季。
众所周知,亚洲地区是世界上最著名的季风区。这里的季风特征主要表现为在一年的时间内存在两支主要的季风环流,即冬季盛行的东北季风和夏季盛行的西南季风,它们随着季节的转换而交替出现,在季风区形成明显的季风气候。