每年5月中下旬,一支來自熱帶的濕潤氣流都會如期造訪南海,標(biāo)志著我國汛期天氣的開始。這就是“南海夏季風(fēng)”爆發(fā)。南海夏季風(fēng)從何而來?它的到來為何意味著我國汛期的開端?它與夏季活躍在我國大部的東亞夏季風(fēng)有何種關(guān)系?它為何會對東亞地區(qū)的天氣產(chǎn)生深遠影響?本期科普看臺,我們將和您一同探個究竟。
專家顧問:中國氣象局氣象宣傳與科普中心特聘專家 朱定真
季風(fēng)啟航——
拉開我國汛期序幕
每年夏季,我國江南和華南等地頻繁遭受強降水的影響,引發(fā)關(guān)注。南方暴雨頻發(fā),是否與南海夏季風(fēng)有關(guān)?南海夏季風(fēng)是如何形成的?與我國汛期天氣又有怎樣的聯(lián)系?
南海夏季風(fēng)又稱南海季風(fēng),是亞洲季風(fēng)系統(tǒng)的重要組成部分,其實質(zhì)是南半球東非沿岸的越赤道氣流經(jīng)過印度洋、中南半島,最終抵達南海地區(qū)的結(jié)果。
在整個亞洲夏季風(fēng)系統(tǒng)中,南海夏季風(fēng)起著承上啟下的作用。
南海夏季風(fēng)爆發(fā)是指南海區(qū)域風(fēng)向和濕度場快速轉(zhuǎn)變的現(xiàn)象。南海夏季風(fēng)爆發(fā),改變了整個亞洲地區(qū)的熱量和水分平衡,就像給大氣環(huán)流按下了 “切換鍵”,標(biāo)志著亞洲大氣環(huán)流從冬季型正式轉(zhuǎn)換為夏季型,同時也預(yù)示著東亞夏季風(fēng)的到來。
隨著南海夏季風(fēng)爆發(fā),一系列天氣變化接踵而至。西太平洋副熱帶高壓明顯減弱、東撤,南海區(qū)域開始盛行西南風(fēng),對流活動變得活躍起來,降水也會顯著增加。
南海夏季風(fēng)對我國影響最大的是華南與江淮流域的強降水。南海夏季風(fēng)是我國主雨帶由南向北逐步推進的幕后推手之一。6月上旬,南海夏季風(fēng)全面爆發(fā)后,將沿著副熱帶高壓的外圍給華南帶來“龍舟水”;隨后副熱帶高壓北抬,南海夏季風(fēng)也帶著雨帶北移,大名鼎鼎的江淮梅雨隨之上場。到了7月底至8月初,華北、東北地區(qū)陸續(xù)進入多雨季。進入9月,隨著副熱帶高壓南返,夏季風(fēng)逐漸減弱,雨帶南撤,南海轉(zhuǎn)為東北季風(fēng)控制,標(biāo)志著夏季風(fēng)的結(jié)束。
我國從冬季環(huán)流到夏季環(huán)流轉(zhuǎn)換最早的地區(qū)是南海地區(qū)。從氣候的角度觀察,南海夏季風(fēng)爆發(fā)的早晚,預(yù)示著冬季風(fēng)到夏季風(fēng)轉(zhuǎn)換時間的早晚,在一定程度上可預(yù)示我國季節(jié)進程,尤其是雨季進程的早晚。一般來說,南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏早,我國雨季進程就會早一些,反之,雨季進程會遲一些。
值得注意的是,南海季風(fēng)屬熱帶季風(fēng),我國大部地區(qū)為非熱帶地區(qū)。因此,雖然會受到熱帶天氣系統(tǒng)(如源自熱帶的西南氣流)影響,但我國大部地區(qū)降水更多的是中高緯冷空氣作用所致。我國受季風(fēng)影響區(qū)域主要在中東部地區(qū),這里的降水既受西南暖濕氣流影響,也受中高緯度北方冷空氣影響。南海季風(fēng)多與我國季節(jié)轉(zhuǎn)換的早晚相關(guān)聯(lián),與主雨帶關(guān)系則較弱,雨帶主要受中高緯環(huán)流影響。
除了影響我國主雨帶進程,南海夏季風(fēng)的強弱,還會影響汛期不同區(qū)域的降水總量,那么它是如何影響的呢?
數(shù)據(jù)顯示,南海夏季風(fēng)強度指數(shù)與夏季長江中下游和淮河流域降水有顯著負相關(guān)關(guān)系,而與江南地區(qū)降水和華南后汛期降水間呈現(xiàn)出顯著的正相關(guān)關(guān)系。因此,在強南海季風(fēng)年,夏季長江中下游和淮河流域降水偏弱,而江南地區(qū)和華南后汛期降水則會偏強。
此外,南海夏季風(fēng)也是全球氣候系統(tǒng)中的關(guān)鍵一環(huán)。南海夏季風(fēng)與印度洋季風(fēng)、西太平洋暖池活動存在耦合關(guān)系,共同影響厄爾尼諾(ENSO)、印度洋偶極子(IOD)等大尺度氣候事件。(王暢)
數(shù)據(jù)來源:國家氣候中心 制圖/劉蕊
季風(fēng)之舞——
吹動雨帶的風(fēng),如何塑造我國降水格局?
每年5月份,我國南海夏季風(fēng)爆發(fā), 標(biāo)志著東亞夏季風(fēng)系統(tǒng)開始啟動。隨后,東亞夏季風(fēng)環(huán)流逐步建立,季風(fēng)雨帶漸次從華南向北推進,我國逐步進入主汛期。
一般情況下,南海夏季風(fēng)爆發(fā)后,兩周內(nèi)季風(fēng)氣流將攜帶更為充沛的西南暖濕水汽,從熱帶印度洋和南海輸送到東亞大陸,冷暖氣流在我國南方地區(qū)交匯,導(dǎo)致持續(xù)性降水。彼時正值端午前后,華南一帶對流性強降水過程也被稱為“龍舟水”。
龍舟水的成因與南海夏季風(fēng)密切相關(guān)。南海夏季風(fēng)爆發(fā)打通了來自孟加拉灣、印度洋、南海的水汽通道,為龍舟水期間的強降水過程提供了有利的水汽條件。另外,這個季節(jié)仍有弱冷空氣在華南北部活動,西風(fēng)槽系統(tǒng)為華南地區(qū)提供了有利的動力條件,加上季風(fēng)槽活躍在華南地區(qū),導(dǎo)致該區(qū)域常常出現(xiàn)持續(xù)的強降水天氣。
進入6月初,向著東北發(fā)展的南海夏季風(fēng)與向西南延伸的副熱帶季風(fēng)相遇并“牽手”相連,如同架起一座橋梁,讓來自孟加拉灣、中國南海、西太平洋上空的溫暖水汽在橋上通行“飛馳”,形成東北—西南向雨帶。此時,日本進入“梅雨”季節(jié)。
到6月中旬,隨著該雨帶向北躍至長江流域,我國江南、長江中下游以及江淮等地區(qū)出現(xiàn)連綿陰雨天。此時正巧碰上梅子成熟季節(jié),因而又稱為“梅雨”“黃梅雨”,又因溫度高濕度大,衣物用品易發(fā)霉而被稱為“霉雨”。不僅我國,韓國在此時節(jié)也正經(jīng)歷“梅雨”,韓國稱之為“Changma”,形象地比喻為“長毛”。
隨著副熱帶高壓北抬,南海夏季風(fēng)推動雨帶北移,7月底至8月初,華北、東北地區(qū)“接棒”降水,進入“七下八上”的多雨季。此時北方的降雨并不像南方那般“溫和講理”,呈現(xiàn)出降雨集中且強度大等特點。
7月至8月,南海夏季風(fēng)再度影響華南地區(qū),使其進入雨季,稱之為“華南后汛期”。數(shù)據(jù)顯示,南海夏季風(fēng)強度指數(shù)與華南后汛期降水之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。
除了吹動雨帶,南海夏季風(fēng)的爆發(fā)還將給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來影響。5月至6月,正是稻米瓜果生長成熟的季節(jié)。隨著南海夏季風(fēng)的爆發(fā),西南暖濕氣流充沛,強降雨過程頻繁,降雨日數(shù)多而日照偏少,這樣的氣象條件不利于早稻、玉米等作物的正常生長發(fā)育,也將影響瓜果的成熟和上市,還會帶來水稻病蟲害等問題。(劉蕊)
季風(fēng)變奏曲——
爆發(fā)有早晚 影響大不同
南海夏季風(fēng)的爆發(fā)是亞洲大氣環(huán)流從冬季型轉(zhuǎn)為夏季型的重要標(biāo)志。其爆發(fā)時間、強度及進退速度的年際變化,直接影響東亞地區(qū)主要雨帶的時空分布和降水量,進而引發(fā)區(qū)域降水和大氣環(huán)流的異常,甚至通過大氣遙相關(guān)作用,對環(huán)太平洋地區(qū)的氣候產(chǎn)生深遠影響。
南海夏季風(fēng)具有多時間尺度變化特征,影響因素十分復(fù)雜。我國主汛期洪澇災(zāi)害多發(fā),其中大部分極端降水事件都與南海夏季風(fēng)的異?;顒泳o密相關(guān)。國家氣候中心統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,過去40年間,南海夏季風(fēng)爆發(fā)時間整體有所提前。這是由于在氣候變暖背景下,全球不同地區(qū)的升溫幅度并不均勻,南海北部的中、高緯度地區(qū)的升溫幅度,比南海南部的熱帶地區(qū)更大,這種經(jīng)向熱力對比促使了南海夏季風(fēng)提早爆發(fā)。
此外,全球變暖還導(dǎo)致南海夏季風(fēng)呈增強趨勢,南海北部中、高緯度地區(qū)快速增暖,南海地區(qū)的夏季風(fēng)環(huán)流和對流均呈現(xiàn)持續(xù)增強的長期變化趨勢。
從單一年份看,南海夏季風(fēng)爆發(fā)時間的早晚對東亞氣候格局影響顯著。
若南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏早,南亞和東亞夏季風(fēng)將偏強,我國夏季主要雨帶會分布在北方地區(qū),東亞地區(qū)夏季旱澇分布主要表現(xiàn)為由南向北的澇-旱-澇-旱的相間經(jīng)向分布,旱澇范圍大小接近,程度輕重相當(dāng);而在南海夏季風(fēng)爆發(fā)偏晚的年份,南亞和東亞夏季風(fēng)將偏弱,長江流域及其以南地區(qū)降水可能偏多。此時,東亞地區(qū)夏季旱澇分布主要表現(xiàn)為由南向北的旱-澇-澇-旱格局,其中澇的范圍大于旱,旱的程度重于澇。在南海夏季風(fēng)爆發(fā)時間正常的年份,東亞地區(qū)夏季旱澇分布主要表現(xiàn)為局部性分布,旱澇的范圍均較小,旱澇的程度也較輕。若爆發(fā)較常年偏晚,長江流域及其以南地區(qū)需注意防范強降水天氣的發(fā)生。
強度方面,在南海夏季風(fēng)偏弱年,長江中下游及江淮流域降水將明顯偏多,華南和華北地區(qū)降水將偏少;而在南海夏季風(fēng)偏強的年份,主要多雨帶將位于我國東南沿海和華北北部至東北南部一帶。
為應(yīng)對南海夏季風(fēng)變化帶來的挑戰(zhàn),氣象部門不斷提升監(jiān)測預(yù)報預(yù)警能力,重點防范城市內(nèi)澇、中小河流洪澇及山洪、地質(zhì)災(zāi)害等次生災(zāi)害。中國氣象局依托我國新一代氣候監(jiān)測預(yù)測分析系統(tǒng)(CIPAS3.0),實現(xiàn)了對南海夏季風(fēng)變化的實時監(jiān)測,為汛期氣候分析預(yù)測提供有力支撐。2021年,中國氣象局聯(lián)合高校單位開展的南海夏季風(fēng)綜合科考試驗,成功觀測到南海夏季風(fēng)全面爆發(fā)的強對流過程,揭示了南海夏季風(fēng)爆發(fā)前后的復(fù)雜環(huán)流形勢。未來,中國氣象局還將持續(xù)密切監(jiān)測南海夏季風(fēng)發(fā)展變化,滾動開展短期氣候預(yù)測預(yù)報服務(wù),為防災(zāi)減災(zāi)提供科學(xué)依據(jù)。(蘇杰西)
季風(fēng)記憶
還記得去年那場持續(xù)一周的暴雨嗎?陽臺晾不干的衣服、小區(qū)變成“水塘”、外賣小哥的橙色救生衣……這些都是與南海夏季風(fēng)有關(guān)的記憶。來,說說你的季風(fēng)記憶——
小紅書用戶@祝安釀:
亞熱帶季風(fēng)氣候是種進南方孩子骨子里的。南方的五月,整個人都變得潮濕。在夏季,我們被迫躲著天空,在雨傘下隔離出自己的空間。永遠曬不干的校服讓我不得不把褲腳卷到小腿肚,那時無厘頭地想每天都穿不干的衣服老了會不會得風(fēng)濕病,天真地以為全世界的夏季都要和雨畫等號。來濟南之后,我極少聽到那種如同交響樂團共奏的雨點敲打,雨傘常常被捆好放到櫥柜深處,雨季幾乎從我的記憶中消失了。然而實際上我低估了亞熱帶季風(fēng)氣候在南方孩子身體里的“根植”力度。當(dāng)我聞到空氣中久違的放線菌味道,就好像又穿越回悶熱潮濕的南方。那些雨水,滲入土壤、滲入骨骼、滲入時光、滲入血液,我想我走到哪,都逃不出雨季的網(wǎng)了。
外賣小哥江濤:
我在廣東廣州送外賣八年啦,季風(fēng)記憶那是刻在車輪子上的。每年季風(fēng)一來,暴雨就跟倒水似的。記得有回接單,雨大得像天漏了個窟窿,我穿著雨衣也渾身濕透,電動車在積水里直打滑,心里又急又怕訂單超時??梢灿行┡牡臅r刻,有次暴雨天,顧客特意在訂單備注“師傅慢點,安全第一”,還給我打賞了。等雨小了些,風(fēng)裹著街邊木棉香氣撲過來,我又有了勁頭。這季風(fēng)啊,有苦有甜,就像咱這生活,再難,也總有盼頭,咬咬牙就挺過去咯。
記者林禹彤:
我的家在遼寧大連,季風(fēng)記憶總伴隨著童年暑假的潮濕黏膩,這里的季風(fēng)總裹挾著海鹽的咸澀與松濤的嗚咽。小時候,總愛趴在老式防盜窗上看浪頭拍碎在防波堤上,碎成千萬顆蹦跳的銀珠子。爸爸總說海風(fēng)里藏著“海蠣子味兒”,可我覺得那是季風(fēng)卷著老鐵山柞樹林的松香,纏著漁港晾曬的魷魚絲在跳舞。但季風(fēng)帶來的不只有詩意,還有晾不干的校服和永遠潮乎乎的作業(yè)本。媽媽總把衣服掛在空調(diào)出風(fēng)口,最難忘的是暴雨的夜晚,爸爸用膠帶在玻璃窗上貼出米字格,小小的我,裹著毯子看閃電把云層劈成兩半。
(責(zé)任編輯:張林)