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年我国气候异常接连不断,极端天气气候事件频繁发生,随着南海夏季风的爆发,气候异常又表现出新的形式。国家气候中心对亚洲夏季风环流的最新监测表明,南海夏季风于5月第6候爆发(具体为5月29日),爆发日期较常年(5月5候)略偏晚。
南海夏季风的爆发意味着我国将全面进入主汛期。一般情况下,季风爆发后的两周内,季风气流将携带更为充沛的西南暖湿水汽从热带印度洋和南海输送到东亚大陆,长江以南地区对流性强降水过程将显著增多。预计6月中旬至下旬,江南大部、西南地区东部、华南中南部降水偏多,其中江南北部偏多2~5成。上述地区需特别防范降水持续偏多引发的城市内涝、中小河流洪涝和山洪地质等灾害。
今年南海夏季风爆发进程中,今年来自西太平洋的第3号台风“彩云”赶来添乱,使得越赤道季风环流、副热带高压反气旋环流、台风气旋性环流在南中国海附近争夺势力,最终导致东风退出、西风进入,南海夏季风爆发,大爆发!华南沿海和台湾等地干旱得到有效缓解。广东省气候中心的监测表明,5月30日至6月2日,粤西出现了中到大雨局部暴雨以外,广东全省大部普遍出现了暴雨到大暴雨(表1),其中惠州的龙门和博罗、揭阳惠来、中山、珠海、河源紫金、汕尾陆丰出现了特大暴雨。
表1广东降水过程刷新雨量极值情况(单位:毫米)
南海夏季风到底是个什么东东呢?别急!先从季风概念开始,谈谈季风的道道。季风(monsoon)是一个古老而又有新意的气候学概念,气象学者对其内涵有各自的见解和理解,在不同时间-空间尺度上形成了诸多学术流派。季风的本质是因海-陆热力差异而导致在大陆和海洋之间大范围的、风向随季节有规律改变的风,以一年为周期的大范围的冬夏季节盛行风向相反的现象。
南海季风是指中国南海区域盛行风向随着季节有显著变化的风系。南海季风是热带性质的季风,夏半年南海地区低层盛行西南风,高层为偏东风,冬半年南海地区低层盛行东北风,高层为偏西风。亚洲夏季风最早于5月上旬(25候前后)在孟加拉湾附近爆发,2候之后的5月中下旬在南海及其周边地区爆发。南海季风爆发以后,季风气流和降水分别向北和东北以及西北推进,造成东亚和印度季风的爆发与雨季的来临,并改变整个亚洲地区的热量和水分平衡。另一方面通过遥相关过程对更大区域的天气和气候产生重要的影响。因此,南海夏季风的爆发不但对于亚洲夏季风的爆发具有先兆意义,也是亚洲地区气候季节突变中的一个重大转折点。
阿拉伯人很早已发现了季风,并称之为"Mausim",意思为季节。17世纪后期英国哈莱首先提出季风是由于海-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。在中国古代对季风有各种不同的名称,如信风、黄雀风、落梅风、舶风,所谓舶风即夏季从东南洋面吹至我国的东南季风。
北宋苏东坡《船舶风》诗中有,“三时已断黄梅雨,万里初来船舶风”之句。20世纪30年代竺可桢()明确系统阐述了东南季风与中国雨量的关系。现代人们对季风的认识有以下三个基本观点:季风是大范围地区的盛行风向随季节改变的现象;冬季风寒冷干燥少雨,夏季风温暖潮湿多雨;随着盛行风向的变换,冬季和夏季的天气气候有显著不同。
季风包括了多个空间尺度,即区域季风、洲际季风和全球季风等。世界上季风明显的地区主要有南亚、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,其中以印度季风和东亚季风最著名。亚洲地区是世界上最著名的季风区,其季风特征主要表现为存在两支主要的季风环流,即冬季盛行东北季风和夏季盛行西南季风,并且它们的转换具有爆发性的突变过程。季风气候随着纬度的差异可以划分为3种类型:温带季风气候、亚热带季风气候和热带季风气候。
我国雨带的开始和结束与东亚副热带降水、南海夏季风活动、东亚副热带夏季风进程密切相关。中国季风气候的形成与演变受大气环流及其季节变化的影响。其基本特点如下:一是干湿季明显,四季分明。二是雨季起讫规律性明显。三是受季风影响东部近海多雨,西部干旱少雨,南方比北方多雨。四是中国北部温度年变化与日变化比南方大,冬季比夏季相差更大。
年在“九五”国家攀登A项目的支持下,由中国气象局主持,中国科学院、国家海洋局、教育部共同参与的“南海季风试验”(SCSMEX),取得举世瞩目的成就。南海季风试验研究是由中国科学家第一次发起并主持的成功的大型国际性大气与海洋综合观测试验,是中国在大气-海洋科学领域规模最大、观测项目最多的观测试验。通过大气与海洋联合外场观测的实施,获取第一手南海夏季风爆发与活动的大量大气、海洋及海气相互作用等观测资料,据此研究南海及邻近地区季风爆发与维持的主要过程以及水分和能量循环关系,揭示南海夏季风活动规律及其影响,为提高季风的预报能力,尤其是季风爆发和汛期气候预测水平奠定科学基础。
南海季风试验的核心是实施大规模外场观测试验计划。外场观测分大尺度加强观测网(40°N-10°S,70°-°E)和加密观测网(30°N-10°S,°-95E°)。前者主要以收集常规观测资料为主,后者以进行加密观测与特殊观测为主。整个加强观测期延续4个月(5月-8月),其中加密观测期为5月5日-25日和6月5日-25日。南海季风外场试验主要由大气观测网、海洋观测网、海-气界面观测网、卫星观测网四部分组成,设南、北两个通量观测阵。外场试验使用了目前最先进的大气、海洋观测手段和观测平台,包括探空、地面、双多普勒雷达、科学考察船、无人飞机、卫星、通量观测塔、海洋边界层测量、ISS综合探空系统、辐射、ATLAS浮标、漂流浮标、CTD、ACTD、AXBT等。
外场试验主要资料收集于年1月完成。资料的质量控制和处理,制作数据集的光盘和磁带于年3月底完成。SCSMEX试验数据集发放情况:8个国家(泰国、马来西亚、新加坡、菲律宾、文莱、澳大利亚、美国、日本);3个地区(香港、澳门、台湾);22个国内参与单位(广东省气象局、中科院南海海洋所、中科院青岛海洋所、北京大学、中科院大气物理所、国家气象中心、中国气象科学研究院、国家气候中心、南京气象学院、中山大学、国家海洋局二所、国家海洋局三所等)。
海洋科学考察船包括:海监74号、向阳红5号、科学1号、实验3号、海研1号和海研3号。海监74号船、向阳红#14号在南海南部先后投放了的7个ARGOS漂流浮标。卫星观测包括地球同步卫星(GMS-5)、极轨卫星(NOAA)和热带测雨卫星(TRMM),其测得的资料为南海季风试验和研究提供了降水反演资料、云、高分辨率的黑体温度(TBB)、射出长波辐射(OLR)、水汽通量、海面温度以及植被、陆面过程等方面的资料。
外场观测的意义:(1)成功地举行了大规模国际海气联合外场试验,获得了宝贵的第一手资料,是继MONEX和TOGA-TOARE之后,国际上一流水平的季风科学试验。(2)获得的大气与海洋资料完全按国际标准和限定时间处理与释放,已在国际季风研究中发挥了重要作用,为多种资料同化集做出了重要贡献。(3)大大促进了关于季风研究的国际合作,把更多的国际大气科学家和研究机构吸引到东亚和南海季风的研究中,使南海季风试验与研究成为诸多国际大气科学计划的一个部分。
当今世界面临着百年未有之大变局。人类只有一个地球,一个世界。人类命运共同体这一全球价值观包含相互依存的国际权力观、共同利益观、可持续发展观和全球治理观。在“人类命运共同体”的新视角,寻求人类的共同利益和共同价值的新内涵。南海季风试验已成为世界气候计划中CLIVAR计划的一部分以及WMO季风研究计划的一个试验计划,标志着中国大气科学观测试验水平跨越了新的高度。南海季风的历史地位及重要性彰显中国科学家跨进国际舞台,并将向着气象强国建设高歌猛进。
年以来,22年过去了,中国科学家再次主导的第2次南海季风科学试验是否已经走在路上?
大兵说气候