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為什么我國沿海地區(qū)夏季多東南風(fēng),冬季多西北風(fēng)?

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中國科協(xié)、中科院攜手“互聯(lián)網(wǎng)+科普”平臺,深耕科普內(nèi)容創(chuàng)作
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我國沿海大部分地區(qū)夏季多東南風(fēng),冬季多西北風(fēng),這種因季節(jié)而改變的盛行風(fēng)向,叫做季風(fēng)。隨著這種盛行風(fēng)向的轉(zhuǎn)變,帶來了明顯不同的天氣和氣候,當(dāng)冬季風(fēng)盛行時,氣流從西北方大陸上流過來,這時的空氣是寒冷干燥,降水很少;當(dāng)夏季風(fēng)盛行時,氣流從東南方海洋上流過來,這時的空氣是溫暖潮濕,降水增多。

季風(fēng)現(xiàn)象在世界上最為明顯的要算亞洲東部和南部,所以我國東南地區(qū)就成了強大的季風(fēng)區(qū)。這里冬季和夏季的風(fēng)向幾乎是相反的,例如上海1月偏北風(fēng)(包括西北風(fēng),北風(fēng)和東北風(fēng))為62%,也就是觀測100次風(fēng)向,有62次是偏北風(fēng),7月偏南風(fēng)為57%;廣州1月偏北風(fēng)為55%,7月偏南風(fēng)為52%。由冬夏季風(fēng)引起不同的天氣和氣候特點,最主要而明顯的就是冬季干燥,夏季多雨。

為什么我國東南地區(qū)季風(fēng)特別明顯呢?這要從季風(fēng)形成的原因談起。我們知道,冬季和夏季海陸氣溫是不同的,冬季海洋比陸地暖,夏季海洋比陸地冷。溫度不同了,氣壓也是不同的。冬季大陸上氣溫低些氣壓高些,海洋上氣溫高些氣壓低些;夏季相反,海洋上氣溫低些氣壓高些,大陸上氣溫高些氣壓低些。既然海陸之間發(fā)生氣壓差異,空氣就要從氣壓高的地方向氣壓低的地方流動,于是形成了冬夏季海陸之間不同的風(fēng)向,冬季由陸向海,夏季由海向陸。

海陸間溫度相差越大,氣壓也會相差越大,季風(fēng)就會越強大。世界各地有些地方季風(fēng)現(xiàn)象并不顯著,這是因為這些地方海陸間的溫度差異和氣壓差異都不大,被原有的風(fēng)掩蓋了。亞洲東南部的季風(fēng)之所以強大是與地理位置和海陸形勢有關(guān)的。亞洲是和歐洲連起來的一塊陸地,它與非洲也差不多是連接的。只隔了一個紅海。這一塊巨大陸地的東面和南面又是廣大的海洋,海陸間所產(chǎn)生的溫度和氣壓差異是很大的。冬季大陸上存在著強大的高氣壓,夏季又被強大的低氣壓控制著。這些高氣壓中心和低氣壓中心,都產(chǎn)生在海陸間溫度差異最大的地方。亞洲東南部正是位于這些高低氣壓之間的地帶,冬夏季風(fēng)也就特別盛行了。

為什么印度半島沿海夏季經(jīng)常吹特別強大的西南風(fēng)?

從我國到亞洲南部地區(qū)或北非東岸,輪船要經(jīng)過北印度洋。照理,海員們設(shè)計航線,應(yīng)采用航程最短的航線。但是,實際上北印度洋的最短航線,海員們只在冬季采用。在夏季,特別是七月初到八月末,海員們設(shè)計的航線往往偏離最短航線的南面很多,就是說,輪船要多走許多航程。這是為什么呢?

因為最短航靠近印度半島大陸的邊緣,這里夏季西南風(fēng)特別強大。大風(fēng),是海上航行的敵人。在夏季,特別是七月初到八月末,海員們航行到北印度洋時,寧肯放棄靠近大陸的最短航線─北航線,而選取航程較長的航線─南航線。為什么在印度半島沿海,夏季經(jīng)常吹特別強大的西南風(fēng)呢?

這里有兩個主要的因素:一是因為印度半島位于歐亞兩大陸地的南端,面臨廣大的北印度洋。因此,在印度半島沿海所形成的隨季節(jié)而改變方向的季風(fēng),也就特別強大。冬季風(fēng)由陸地吹向海洋,夏季風(fēng)由海洋吹向陸地;由于地球偏向力的作用,冬季吹強大的東北風(fēng),夏季吹強大的西南風(fēng);二是因為夏季南半球的東南信風(fēng)帶隨著太陽的北移越過了赤道,進(jìn)入了北半球,在地球偏向力的作用下,越過赤道的信風(fēng)就改變?yōu)槲髂巷L(fēng)。這樣,西南季風(fēng)和南半球信風(fēng)帶隨著太陽的北移越過了赤道而改變成的西南風(fēng),合并起來,就造成了印度半島近海,特別是阿拉伯的東北緣,夏季的西南風(fēng)特別強大,以致經(jīng)常達(dá)到大風(fēng)和烈風(fēng)的程度。從七月初到八月末,西南風(fēng)風(fēng)力最大常常發(fā)生烈風(fēng)和暴風(fēng)雨。一般從五月份起,小機(jī)帆船就停止在該海區(qū)航行了。至于大型船舶,從七月初到八月末,通過北印度洋時,海員們也都選取航程較長的航線。

為什么好望角盛行強勁西風(fēng)?

有豐富航海經(jīng)驗的海員,都知道好望角的暴風(fēng)特別多;不論在哪一個季節(jié)、哪一個月份,船舶繞好望角航行時,總會遇到強勁的西風(fēng)和狂浪。這是什么緣故呢?

原來繞好望角的航道,接近南緯40度,正好處在副熱帶高壓帶和副極地低壓帶之間??諝馐菑母邏簠^(qū)域流向低壓區(qū)域的。從副熱帶高壓帶流向副極地低壓帶的空氣,在地球偏向力作用下,南半球吹西北風(fēng)。由于這一帶的氣流偏轉(zhuǎn)較大,所產(chǎn)生的風(fēng)多接近西風(fēng),因此人們稱為“盛行西風(fēng)帶”。

盛行西風(fēng)帶的風(fēng),它的特點是風(fēng)力大。由于南半球的陸地面積,只占南半球總面積的19%,因此這個地帶的盛行西風(fēng)常??蛇_(dá)到暴風(fēng)級的風(fēng)力。這里的風(fēng)向比較穩(wěn)定,使海面上經(jīng)常會產(chǎn)生強有力的狂浪。據(jù)統(tǒng)計,這個地帶一年中,大約110天有狂浪,浪高達(dá)6米以上,其余的日子里,一般浪高也在2米以上。在南緯40~50度的地帶,海洋幾乎覆蓋著整個地表面,這里所出現(xiàn)的強勁西風(fēng)及伴生的狂浪就更加兇猛了。

為什么中高緯度的北大西洋和北太

平洋,冬季的狂風(fēng)惡浪特別多?

遠(yuǎn)洋航行的海員,都有這種體會:船舶經(jīng)過中、高緯度(30~60度)的北大西洋或北太平洋時,常常會遇到怒吼的狂風(fēng)和洶涌的波濤;而且冬半年(10月~次年3月)比夏半年(4月~9月)的風(fēng)浪要大得多。另外,北大西洋的風(fēng)浪比北太平洋的還要大。這是什么道理呢?

原來,中、高緯度的北大西洋和北太平洋的地理條件和其它自然因素都比較復(fù)雜,這里存在著比低緯度要強大得多的冷流和暖流交接的過渡地帶。在這個過渡地帶內(nèi)的水溫變化最劇烈,其相鄰兩邊水溫的差別也最顯著。在冷流和暖流上面流過的空氣,必然會受到水溫對它的影響,例如:在冷流上面流過的空氣會變冷;在暖流上面流過的空氣會變暖。這樣,在冷暖流交接的過渡地帶,往往成為冷暖空氣的分界面,稱為“鋒面”?!颁h面”附近往往容易形成風(fēng)暴。因為中、高緯度的冷暖流過渡地帶,比低緯度的過渡地帶要強大,所以、中高緯度的北大西洋和北太平洋,比低緯度海洋狂風(fēng)惡浪頻繁而厲害得多了。

在中、高緯度,這個過渡地帶的形成,從大氣環(huán)流來看,是由于從高緯度來的東北風(fēng)和偏東風(fēng),以及從副熱帶北緣來的西南風(fēng)和強西風(fēng),在這一地區(qū)匯合的結(jié)果。但這個“帶”是隨著季節(jié)的變化而逐漸移動的;夏季往北移,冬季向南移。冬半年,這個“帶”多半處在中、高緯度的北大西洋和北太平洋的冷暖流交接的過渡地帶上。這時冷暖流的水溫差,加劇了冷暖空氣之間的溫度差異,這就助長或加強了風(fēng)暴的產(chǎn)生與發(fā)展。夏半年,這個“帶”向北移到更高的緯度去了。因此,中、高緯度的北大西洋和北太平洋的狂風(fēng)惡浪,在冬半年比夏半年強烈而頻繁。由于地理上的原因,北大西洋的風(fēng)流要比北太平洋大。