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关于反向季风槽和梅雨锋 最近一年一度的梅雨季又开始了,很多孩柱们其实无法分清这两个概念的区别。那么我们今天就来讲解一下。 首先,何谓季风槽? 季风槽(Monsoon trough)在西北太平洋指西南季风与东北信风汇合形成的低压带,是热带辐合带(ITCZ)的一部分。 如图,这是西太平洋8月平均流线图。红圈部分即为季风槽。其实,季风槽与传统三圈环流中的信风槽性质的热带辐合带并无ben质不同,它可以看作是热带辐合带受北半球大陆的影响而大规模北抬的产物。硬要说不同之处,那就是季风槽比普通热带辐合带更湿润一些,因为季风经过了更长距离的热带海洋下垫面,以及热带西太平洋的海温总体高于其他地方等。因此,热带气旋也经常在季风槽内诞生。 那么,何谓反向季风槽呢?反向季风槽这个概念其实并没有一个公认的定义,在中文文献方面仅仅是一个经验性的分类方法而已,在英文文献方面则不见引证。根据《西北太平洋季风槽异常与热带气旋活动》(高建芸等,海洋学报(中文版),2008(03):35-47),反向型季风槽指 由于副高位置偏东且南北跨度大, 西南端可伸至印度尼西亚, 季风槽由南海伸向琉球群岛, 槽线呈西南-东北向。而《季风槽内热带气旋生成的基本特征分析》(吕心艳等,气象学报,2011,69(06):990-1000)中指出: 副热带高压西脊点异常偏东, 中国大陆也存在一个高压中心, 季风槽位于两个高压之间。 简单说来,就是副高以及信风萎靡东退,季风霸占了信风原本的地盘,把副高切开了一个西南-东北向的口子。由于更加温暖阴湿的季风占据了更大的空间,反向季风槽形态下一般台(shui)风(huo)频出。 这么看来,反向季风槽与梅雨锋还真有那么几分相似。首先,它们都是两个高压之间的带状低压区;其次,梅雨锋一般也是西南-东北向。那么,它们之间到底是什么关系呢?是否是同一种事物呢? 其实,反向季风槽和梅雨锋之间还是有ben质区别的。这个区别就在于正压性与斜压性。梅雨锋是一种准静止锋,这代表它是一种中纬度天气系统,依托着温压场不对称发展,也就是所谓的斜压性。而反向季风槽ben质仍然是热带辐合带,是一种和台风一样温压场对称的正压系统。可以理解为,季风槽低压带的形成主因是辐合抬升,而梅雨锋则不仅有辐合抬升的因素,还有斜压能的释放,温压场不对称的系统在努力变得温压场对称过程中释放能量。其中的具体机制需要一些大气动力学的偏微分方程来解释,这里不再赘述。 那么,为何会造成这种机制上的差异呢?这还是与它们周围的系统有关。虽然它们两侧都是高压,但反向季风槽北侧的高压ben质上还是副高,即使出现在大陆上。而梅雨锋北侧则是中纬度反气旋,比如变性冷高压。它们的气团性质是有所不同的。表现在高空图上,反向季风槽与西风带并没有直接的联系,但是梅雨锋则与西风带密切相关。西风带的参与是造成梅雨锋斜压性的主要原因,但反向季风槽北侧与西风带之间则被副高所隔离。 有小伙伴不禁要问,这两者之间能否实现转化呢?就像热带气旋转化为温带气旋那样?虽然手头上缺乏典型的实例,但我个人认为也是可以的,当然也存在介乎这两种之间的事物。如果变性冷高在南下过程中进一步发生气团变性,逐渐具备副高的性质并且脱离西风带并入副高,那么它与原本副高之间的辐合带理论上是可以实现梅雨锋到反向季风槽的转化的。而季风槽里诞生的台风,其实也仍然可以看作季风槽的一部分,它脱离季风槽北上转温的过程其实也可以看作是一种类似的转化。 最后的问题嘛,是如何在实际应用中分辨反向季风槽和梅雨锋。实际大气是非常复杂的,叠加了无数的天气系统,瞬时的流线远远要比上面的8月平均图复杂得多。如果按照典型的流场来判断这两者,很多时候是无从下手的。简单总结一下,最主要的判据是低压带与高空西风带之间的关系。 我们来举两个栗子。这是2018年6月14日西北太平洋流场图,呆儿湾西南为1806格美的前体热带扰动95W。由于95W与锋区和500hpa西风带关系密切,我们应当认为它是一个极度偏南的梅雨锋产物。尽管由于位置偏南、海水温暖、水汽充沛等原因,格美的CISK机制在其增强过程中起到主导作用,机构也将其定义为了热带气旋,但是我们认为它仍然是脱胎于中纬度系统梅雨锋的,血统不纯正。也因为与西风带关系过于亲近,它在15日获得命名后16日旋即就转温停编了。这是2016年8月17日西北太平洋流场图,中央为1610狮子山前身热带扰动96W。96W与500hpa西风带相距十分遥远,而且中间有副高脊线的隔离,因此我们认为狮子山是源于反向季风槽,是正儿八经的热带气旋,尽管SSD一度将其定性为副热带气旋。其北侧的高压已经脱离西风带,并且与南侧原副高之间已经锋消,可以认为两者已经是同一性质的气团,因此北侧的高压也属于副高的一部分。 我们才疏学浅,如有不妥之处,敬请大神指正。
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