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谈季风

发布时间:2019-12-26 15:21来源: 未知
在全球自然地图上,可以清楚地看到在南北回归线的附近大都是干旱地带,然而在亚洲的南部与东部却有两片地域辽阔的多雨地区,这就是印度的恒河流域与中国长江以南的江南与华南地区。这两片地区由于季风的影响,既有丰富的太阳辐射与较高的温度,又有充足的降水,气候资源丰富,所以两地都是历史悠久的古代文明发源地,同时也是当今世界的两个超级人口大国和七个人口过亿的国家之一。
 
  另外两个文明古国埃及与西亚的两河流域,虽然并不位于季风区,但它们完全依赖尼罗河,底格里斯河与幼发拉底河的河水,而这些河的水源来自上游高地季风雨,所以河水的涨落决定于上游地区的季风活动,有着显著的季节性。
 
  现代全球半数以上的人口生活在季风区,其中,除日本外都属发展中国家。因此,季风就成为影响世界大局的一种自然现象。季风区一般是对气候变化敏感的地区。因此,研究季风,利用季风是几千年来的一个重大科学课题。
 
  季风就其名称说,就是季节的风,在季风地区,冬夏两季的盛行风向是大体相反的。如中国的夏季风是来自南方海洋的东南季风与西南季风,冬季则是来自北方大陆与海洋冰面的冬季风。由于冬夏季风的性质是相反的,也带来不同的天气现象。夏季风是湿热的热带海洋气流,是雨季降水的主要水源;冬季风是寒冷干燥的气流,是冷空气活动的原因。更重要的是,中国季风区里的雨带是发生在冬、夏两种季风的交界面上。只要任何一种季风有所异常,都能影响我国的旱涝灾害。
 
  在上世纪中期,前苏联学者根据相反风向的盛行风频率的比率差做出季风指数,描绘了地球的季风分布区,大体包括赤道南北的热带地区与亚洲南半部,特别是东亚地区,季风活动范围甚至达到鄂霍茨克海的纬度。但是,有的学者计算了地球上所有地区与高度的季风指数,发现冬夏盛行风向相反的情况很多。特别是平流层里冬夏风向相反的程度更加突出。此外,也有气流从冬半球流向夏半球,地形也能产生冬夏不同方向的气流,在青藏高原就有“高原季风”。但是,这许多冬夏风向相反的情况所产生的气候的特点没有人们从古代就已十分关注的海陆季风那样显著的气候年变,因此,除风向外,冬夏气流的温湿性质及其对天气气候的影响上的重大差别也应反映在季风的定义里。
 
  海陆热性质的差异是产生季风的原因。平均说来,海水的热容量是陆地物质的两倍,也就是说,如果太阳辐射量相同,陆地的升温应当是海洋的两倍。然而,这还不是问题的关键,海洋还有其它许多重要特点,更能显著减少温度的变化幅度。例如,太阳辐射进入海洋,能够穿透几十米的海水层,也就是说,同样的辐射量被大量的海水分散了,所以升温也就急剧减少了。大陆则正好相反,这里的物质基本上是不透明的,太阳辐射只集中在1毫米的深度里,所以就能引起温度的大起大落,何况海水还能流动,促使热量的均匀分布。所以说,海洋有很大的热惰性,甚至在陆地十分明显的温度日变化在海洋上几乎观测不出来。
 
  由于海洋的热惰性与陆地的热敏性的差别,海陆温度的差值的正负号在年变过程中是冬夏交替的,即冬季陆地冷于海洋,夏季陆地热于海洋。据估计,海陆之间在冬夏的温度差别十分显著,数量上已同赤道与极区之间的温度差别相当了。
 
  气流的方向与速度是同温度变化的方向与强度成正比的,因此海陆温差所产生的季风也就同赤道与极地温差所产生的行星气流强度相当,并列为地球的两大风系。全球各地的天气与气候变化都同这两大风系的变化与相互作用有密切关系,这对季风区尤其重要。
 
  现代研究气候变化特别关心两个因子,这就是太阳辐射与海洋温度。两个因子各有自己的变化原因,对大气的影响过程也不相同,它们虽然对行星风系统与季风系统都有明显的影响,但仍有偏重,太阳辐射最直接的是影响行星风系,海温变化最直接地反映在季风强度上。如当前备受关注的厄尔尼诺现象,即赤道太平洋东部广阔的低温洋面水温升高的异常现象,也是海陆温差的重要影响因子,它最直接地影响到东南太平洋副热带高压的加强上,也是影响夏季风强度的重要因子。它使南美洲太平洋沿岸的赤道气流加强,使这里暴雨频繁发生。赤道太平洋西部的印度尼西亚与澳大利亚等地受到南半球高纬度地区冷气流的影响,成为旱灾频繁发生的地区。
 
  中国位于赤道太平洋的边缘地区,降水带主要在夏季风与冬季风之间的锋带上,降水的强弱主要决定于这两种季风相互冲突的强度与持续时间。厄尔尼诺影响夏季风的增强,对冬季风却没有直接的影响,所以对中国的旱涝只有一半决定权。这就是用这一个因子无法准确预报中国旱涝灾害的原因。
 
  当前,大气中二氧化碳等温室气体的浓度上升,影响到地球的辐射收支,是全球增温的原因。据资料,增温幅度最大的是在高纬度地区的冬季。其中主要原因是此季此区太阳辐射能的收入很少,而地球辐射的支出很多。温室效应只减少地球辐射的支出,却不影响太阳辐射的收入,所以它的作用在高纬地区冬季最为突出的原因。
 
  高纬度地区增温快于低纬度地区的结果,减少了赤道到极地的温度差别,直接影响到行星气流的减弱,使得中纬度地区,也即全球最发达地区由大洋进入大陆的水汽减少,加上温度升高后蒸发加强,使这一带有气候干旱化的可能。
 
  但是,全球增温会引起夏季风的加强与冬季风的减弱,它的影响对季风区来说就比较复杂,需要进一步研究