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为何我国季风气候显著?北方秋雨也在增加,又是极端气候惹的祸?

 地理那些事 2021-09-29

我国位于北半球,是世界上季风气候最为显著的国家之一,究其原因主要是我国位于面积最大的亚欧大陆东部,濒临最大的太平洋,由于陆地与海洋的比热容差异明显,陆地比热容小升温快降温也快,海洋比热容大升温慢降温也慢,也就是说海陆热力性质存在巨大的差异,造成不同季节“高压中心”的位置不同,“风向”就存在季节变化。

通常情况下,气象学上基于季节的划分是主要是根据平均温度来进行的,例如气象学上真正进入“夏季”一般是在二十四节气中“立夏”之后的25天左右,所以按此来计算,北半球每年的6-8月是夏季、9-11月是秋季、12-翌年2月是冬季、3-5月是春季。

夏季太阳直射点位于北半球(春分日至秋分日之间),北半球中高纬度太阳高度角、日照时间处于一年中相对最大水平,因此陆地迅速增温气压降低,而夏季的海洋升温较慢气压较高,因此暖湿气流就从海洋吹响陆地。

冬季太阳直射点移动到南半球,北半球中高纬度太阳高度角、日照时间处在一年之中相对较低的水平,获得的太阳辐射相对最少,故而陆地降温迅速气压升高,而冬季的海洋比热容降温慢气压较低,因此蒙古-西伯利亚就成为高压中心,冷空气从高压中心向四周辐射,我国冬季主要吹的是干冷的西北风。

不过,季节的轮换从来就不是“转瞬即逝”从一个季节“立即”转为另一个季节,而是一种相对较为缓慢的过程,这主要是受太阳直射点移动速度的影响。

经过计算得出,太阳直射点每天移动的纬度约为0.258°(47°/182天),也就是约为28.638公里,所以西太平洋副热带高压中心的位置也会随着太阳直射点的北移而出现变化。

正常年份西太副高是随着太阳直射点的北移而北移,因此北半球中高纬度的季节轮换就存在“时差”,例如华南地区纬度较低气温回升较快,而华北、东北地区纬度较高气温回升较慢。

并且西太副高地缓慢移动,冷暖气团交汇所出现的“雨带”也存在季节上的差异,也就是时空差异。以我国的主雨带为例,正常年份,夏季太平洋副热带高压是影响我国夏秋季节最为重要的一种天气系统,其位置和、强弱等都将影响我国的水汽输送状况。

按照正常的主雨带推移,大致对应的时间是每年2至5月份雨带位于华南沿海一带;6月中旬至7月中上旬雨带北移至长江流域形成“梅雨”;7月下旬至8月上旬雨带北移至华北和东北一带,基本上达到一年中纬度最高的位置。而非主雨带影响的区域由于是受单一的冷气团或暖气团控制,天气系统相对稳定。尤其是每年夏秋之交的江淮地区(长江与淮河之间的区域),如果西太副高稳定,盛行下沉气流,就会出现高温酷暑的“伏旱天气”。

然而今年我国北方地区和南方地区的天气基本上出现了“倒挂”的情况,从7月中上旬开始华北“七下八上”的降雨“规律”就被打破,河南郑州、新乡、鹤壁、安阳等地更是遭遇了罕见的强降雨袭击,洪涝灾害极为严重,不少区域一度成为“水中城”。而反观南方地区,一些地方不仅“闷蒸桑拿天”还真是不少,并且降雨与北方相比堪称“完败”,截止到今年9月河南卫辉的降雨量甚至超过广东南澳的5倍。

而我国北方地区降雨量悄然增多,河南郑州、北京海淀等多地雨量更是打破历史纪录,以至于被解读为“2020年中国降水线或大幅北移,北方暴雨或成常态”、“中国降水线大幅北移,西周盛唐或重现”、“降水线北移我国北方或将变南方”,那么事实是这样的吗?

从今年的降雨数据来看,我国北方不少地区的降雨量的确比南方很多地方要高出很多。根据国家气候中心、中国气象报的一项统计数据显示,今年7月份我国降水量排名前十的城市(包括直辖市)由高到低分别是郑州、石家庄、合肥、杭州、济南、天津、南京、上海、北京、重庆,其中位于秦岭淮河这条地理分界线以北的就占了一半,而郑州以902毫米高居榜首,7月份一个月的累计雨量就相当于往年全年平均降雨量(542.15)的约1.66倍。

实际上,从今年入汛以来,我国川陕到华北黄淮江淮一带,都出现了一轮或多轮持续的降雨天气,尤其是四川盆地的北部、陕西南部、河南中北部、江汉、江淮一带不少地方甚至出现了大到暴雨,这里很多区域其实就是我国“地理意义”上的北方。而造成华西、华北黄淮等地降雨增多的原因,主要是与水汽的充沛有直接关系,而水汽的充沛与否又受到副热带高压的影响。

上文中讲到,西太副高的位置和强度影响着我国乃至东亚、东南亚的水汽输送状况。而今年西太副高异常偏北、偏强,因此为水汽向我国内陆输送让出了空间,因此水汽异常充足,而来自海洋的暖湿气流(暖气团)与来自内陆的冷气团交汇的“主战场”就恰好位于我国北方地区。

除此之外,我国中东部有一系列东西或东北西南走向的山脉,源源不断的暖湿气流在山地的阻挡下辐合上升,在迎风坡形成“地形雨”,例如河南中北部的郑州、安阳、鹤壁等城市就是位于太行山、伏牛山区向华北平原的过渡地带,湖北随县位于桐柏山南麓,四川盆地北部、陕西南部位于秦巴山区等。

如今,全球气候变暖已成既定事实,而随着气候变暖极端天气和极端气候现象也越来越频繁,因此从很大程度上来讲,我国北方地区降雨量的增加是在全球气候变暖的大环境中出现的,而在这种异常模式下“旱涝反转”本就不是定数,所以从北方短期降雨量的陡增就判定降水线北移并没有科学依据。

不过有一点可以给出“标准答案”,那就是温室效应越强,极端天气就会变得更极端,并且出现的概率会越大,而在愈发强烈、愈发频繁的极端天气面前任何国家都无法置身其外,所以唯一要做的就是节能减碳降低温室效应。

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