李 汀，琚建華

1 中國科學(xué)院大氣物理研究所大氣科學(xué)和地球流體力學(xué)數(shù)值模擬國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029

2 云南省氣象局，昆明 650034

1 引 言

全世界有60%以上的人口生活在季風(fēng)區(qū)［1］，季風(fēng)對于人們的影響不言而喻.亞洲夏季風(fēng)是全球季風(fēng)最活躍和最重要的成員，其變化不僅受到季風(fēng)經(jīng)典定義中海陸熱力差異的影響，還受到南北半球和東西半球之間熱力差異的影響，這也正是其復(fù)雜之處.近幾十年來對季風(fēng)的研究［2］表明，亞洲夏季風(fēng)可分為兩個獨(dú)立的子系統(tǒng)，即東亞夏季風(fēng)和印度夏季風(fēng)（或稱為南亞夏季風(fēng)），兩者存在諸多差異，如琚建華等［3］指出東亞夏季風(fēng)的熱源在南海和西太平洋，而印度夏季風(fēng)的熱源則在青藏高原和孟加拉灣.Wu等［4］和 Liu等［5］也證實(shí)了這一觀點(diǎn).

南海熱帶季風(fēng)是東亞夏季風(fēng)中重要的組成部分，也是東亞夏季風(fēng)體系中最早建立的成員.李崇銀等［6－8］指出，南海熱帶季風(fēng)最基本的特征在于其建立的突發(fā)性及經(jīng)向風(fēng)分量的重要性，在其爆發(fā)前后，南亞和東南亞地區(qū)的對流層低層風(fēng)場、高層位勢高度場、大氣濕度場和垂直運(yùn)動場都發(fā)生顯著變化，西風(fēng)加強(qiáng)和索馬里越赤道氣流對其有重要作用.朱亞芬等［9］對比了降水、對流層低層風(fēng)場、對流和對流層上部水汽亮溫等不同指標(biāo)，揭示了南海夏季風(fēng)特征.謝安等［10］分析了南海夏季風(fēng)期間水汽輸送的特征.陶詩言等［11］分析了南海夏季風(fēng)對中國雨帶演變特征的影響.王啟等［12］指出，南海夏季風(fēng)在6月的連續(xù)躍升對應(yīng)江淮流域梅雨季節(jié)的降水，而7月下旬的連續(xù)躍升則對應(yīng)華南晚汛期和華北雨季的開始，9月后南海夏季風(fēng)開始連續(xù)突降則標(biāo)志著夏季風(fēng)撤出中國大陸.吳尚森等［13］統(tǒng)計了4種南海夏季風(fēng)強(qiáng)度指數(shù)與我國汛期降水和雨帶類型之間的關(guān)系.

孟加拉灣西南季風(fēng)可視為南亞季風(fēng)系統(tǒng)的一部分，因此南亞夏季風(fēng)也常稱為西南季風(fēng).研究表明［14］，與南海和阿拉伯海相比，孟加拉灣的緯向西風(fēng)（或西南風(fēng)）不僅出現(xiàn)最早，并且在整個夏季風(fēng)期間存在最大西南風(fēng)速中心.劉屹岷［15－16］等指出了孟加拉灣西南季風(fēng)的爆發(fā)與南海夏季風(fēng)的爆發(fā)之間存在的物理聯(lián)系，孟加拉灣季風(fēng)氣旋所釋放出的凝結(jié)潛熱有助于副熱帶高壓撤出南海地區(qū)和南海夏季風(fēng)的建立.段安民等［17］以季風(fēng)區(qū)對流層中經(jīng)向溫度梯度來表征孟加拉灣西南季風(fēng)的爆發(fā)，并對其進(jìn)行了有效預(yù)測.Wu等［18］研究了孟加拉灣季風(fēng)爆發(fā)渦旋的形成和發(fā)展，指出孟加拉灣季風(fēng)爆發(fā)與青藏高原—南亞海陸熱力對比強(qiáng)迫下的孟加拉灣海氣相互作用有關(guān).

前人對亞洲夏季風(fēng)的研究非常豐富，在此不再一一羅列.但就南亞季風(fēng)系統(tǒng)而言，大多針對夏季（6—8月）印度季風(fēng)爆發(fā)后的時段，而對于在初夏（5月）就爆發(fā)的孟加拉灣西南季風(fēng)的研究有限.事實(shí)上孟加拉灣作為與中國西南地區(qū)最為接近的熱帶海洋地區(qū)，是我國西南地區(qū)乃至整個中國中東部水汽的主要來源地之一，其西南氣流對于中國西南乃至華南等地降水和氣候的作用不言而喻［19－20］.因此，研究孟加拉灣季風(fēng)活動及其對降水的影響，對中國南部汛期的短期氣候預(yù)測具有重要意義.本文對比分析了孟加拉灣西南季風(fēng)和南海熱帶季風(fēng)在爆發(fā)、推進(jìn)、強(qiáng)度和持續(xù)期方面的異同以及在季風(fēng)不同階段的對流、環(huán)流形勢，以期反映亞洲季風(fēng)體系中各季風(fēng)子系統(tǒng)之間的既獨(dú)立又聯(lián)系的特征.

2 資料和方法

本文采用NCAR／NCEP提供的OLR、17層風(fēng)場（u，v）和12層垂直速度場（ω）等逐日再分析資料［21］，水平分辨率均為2.5°×2.5°，時間范圍為1979年1月1日—2008年12月31日；日本氣象廳人類自然與大氣科學(xué)研究所提供的高分辨率亞洲降水及水資源評價資料（the Asian Precipitation－Highly－Resolved Observational Data Integration Towards Evaluation of the Water Resources，即APHRODITE）中亞洲季風(fēng)區(qū)域（Monsoon Asia）的逐日降水?dāng)?shù)據(jù)APHRO＿M(jìn)A＿V1003R1［22］，水平分辨率為0.5°×0.5°，時間范圍為1979年1月1日—2007年12月31日.同時本文運(yùn)用了合成分析、相關(guān)性分析及信度檢驗(yàn)等統(tǒng)計學(xué)方法.

3 季風(fēng)的爆發(fā)、推進(jìn)、強(qiáng)度與持續(xù)期

正如引言所述，東亞夏季風(fēng)和南亞夏季風(fēng)（也稱印度季風(fēng)）同屬亞洲夏季風(fēng)中的兩個子系統(tǒng)，既有密切的聯(lián)系又具有明顯的獨(dú)立性.從性質(zhì)上來說，南亞夏季風(fēng)屬于典型的熱帶季風(fēng)，而東亞夏季風(fēng)受到熱帶海洋和中高緯度系統(tǒng)的共同影響，屬于熱帶－副熱帶季風(fēng).孟加拉灣西南季風(fēng)作為南亞夏季風(fēng)的重要組成部分，南海熱帶季風(fēng)作為東亞夏季風(fēng)的重要組成部分，兩者也存在著聯(lián)系和差異.孟加拉灣西南季風(fēng)主要受南半球馬斯克林高壓和印度次大陸南部西南越赤道氣流的影響，由于其北側(cè)受到巨大的青藏高原對北方冷空氣的阻擋，相對而言比較簡單；而南海熱帶季風(fēng)則具有副熱帶季風(fēng)的性質(zhì)，同時受到印度洋西南氣流、南海越赤道氣流和副熱帶西太平洋副高的影響，特征更為復(fù)雜［23］.下面本文將首先從季風(fēng)的爆發(fā)、強(qiáng)度和持續(xù)期的角度來對兩者進(jìn)行氣候特征方面的比較.

季風(fēng)的爆發(fā)時間是季風(fēng)演變過程研究中的一個重要內(nèi)容.在過去的研究中用于衡量季風(fēng)爆發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)不一而同，有的側(cè)重于降水突增，有的側(cè)重于對流加劇，有的側(cè)重于環(huán)流突變（如盛行風(fēng)的轉(zhuǎn)向等），還有的綜合考慮了環(huán)流場和加熱場的雙重因素等［24－31］.對于亞洲夏季風(fēng)的爆發(fā)還存在一些爭議，到底是南海夏季風(fēng)先爆發(fā)［11］，還是孟加拉灣西南夏季風(fēng)先爆發(fā)［6，32］，或者是孟加拉灣、中南半島和南海夏季風(fēng)同時爆發(fā)［33］，這一問題目前尚未達(dá)成共識.就孟加拉灣西南季風(fēng)和南海熱帶季風(fēng)而言，季風(fēng)槽的建立是季風(fēng)爆發(fā)的重要標(biāo)志，因此對流層低層（850hPa）西南風(fēng)常被作為一個有效指標(biāo).圖1是1979—2008年合成的孟加拉灣（圖中記為BOB，即the Bay of Bengal，實(shí)線）和南海（圖中記為SCS，即the South China Sea，扭線）850hPa上全風(fēng)速在西南方向上的投影［34］（后簡稱為“西南風(fēng)”）的逐日變化.其中孟加拉灣和南海的區(qū)域分別取為（10°N—20°N，85°E—95°E）和（10°N—20°N，110°E—120°E），西南風(fēng)vSW＝（u＋v.如圖所示，在氣候平均狀態(tài)下，孟加拉灣從4月8日左右開始全境內(nèi)轉(zhuǎn)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，持續(xù)到10月20日左右結(jié)束；而南海則從5月5日左右才開始全境內(nèi)轉(zhuǎn)向?yàn)槲髂巷L(fēng)，比孟加拉灣推遲約1個月，且僅持續(xù)到9月24日左右結(jié)束（比孟加拉灣提前約1個月結(jié)束），即孟加拉灣盛行西南風(fēng)的持續(xù)時間比南海延長約2個月.同時孟加拉灣西南風(fēng)的強(qiáng)度在整個夏季風(fēng)期都比南海大大增強(qiáng).

季風(fēng)槽建立時，除對流層低層盛行西南風(fēng)外，大范圍深對流出現(xiàn)也是一個重要標(biāo)志，OLR資料可以很好反映對流的活躍程度，235W·m－2常被作為對流活躍（或稱對流性積云多發(fā)區(qū)）的標(biāo)準(zhǔn)［35］.圖2是1979—2008年合成孟加拉灣（實(shí)線）和南海（扭線）平均OLR的逐日變化（單位：W·m－2），圖中虛線為235W·m－2.如圖，孟加拉灣從4月22日起對流顯著加強(qiáng)（平均OLR急劇下降），5月10日左右后進(jìn)入對流活躍期（平均OLR＜235W·m－2），10月18日后對流不再活躍（平均OLR＞235W·m－2）；而南海則從5月7日起對流才顯著加強(qiáng)，5月14日左右后進(jìn)入對流活躍期，均比孟加拉灣有所推遲，而對流不再活躍的時間則與孟加拉灣比較一致.同時，與南海相比，孟加拉灣對流的強(qiáng)度也明顯偏強(qiáng).

圖3是1979—2008年合成850hPa矢量風(fēng)分別沿10°N—20°N（a）、85°E—95°E（b）和110°E—120°E（c）剖面的演變圖，其中陰影區(qū)是850hPa西南風(fēng)＞0的區(qū)域（其大小詳見圖例）.如圖所示，在10°N—20°N緯帶上，有三個明顯的西南風(fēng)最強(qiáng)區(qū)，分別在阿拉伯海、孟加拉灣和南海，分別對應(yīng)了印度季風(fēng)、孟加拉灣西南季風(fēng)和南海熱帶季風(fēng)在海上的活動區(qū)域（或者說季風(fēng)槽的位置）.在中南半島，自冬季開始就具有偏南風(fēng)，這是由于其東部的南海高壓南側(cè)的東風(fēng)與熱帶印度洋的赤道西風(fēng)在中南半島匯合，產(chǎn)生偏北氣流沿中南半島大陸橋北傳，因此較早出現(xiàn)偏南氣流.有研究表明，這種偏南氣流的出現(xiàn)與青藏高原地形的動力強(qiáng)迫作用有關(guān)［36］.就孟加拉灣而言，在4月以前都為東北風(fēng)，4月第5候后開始出現(xiàn)弱的偏南風(fēng)分量（此時主要是受印度大陸北部中緯度西風(fēng)帶的影響），后逐漸向東擴(kuò)張并加強(qiáng)，隨著印度洋越赤道氣流的加強(qiáng)，到5月第2候左右后孟加拉灣全境西南風(fēng)加強(qiáng)，孟加拉灣西南季風(fēng)爆發(fā)，至10月第5候時西南風(fēng)消失，轉(zhuǎn)為偏東風(fēng)；就南海而言，在5月第1候以前受強(qiáng)大的副熱帶高壓控制，南海都為偏東風(fēng)，5月第1候時南海西部開始出現(xiàn)偏西風(fēng)分量，西南暖濕氣流開始侵入南海地區(qū)，5月第3候時南海季風(fēng)槽建立，南海全境為西南風(fēng)，南海熱帶季風(fēng)爆發(fā)，直至10月第1候消失，轉(zhuǎn)為偏東風(fēng).孟加拉灣和南海西南風(fēng)在爆發(fā)時間、強(qiáng)度和持續(xù)時間上的差距與圖1的結(jié)果一致.同時也可看出，孟加拉灣西南風(fēng)的緯向分量較強(qiáng)，而南海西南風(fēng)則經(jīng)向分量較強(qiáng)；另外，孟加拉灣西南風(fēng)的產(chǎn)生和發(fā)展較為緩慢，沒有明顯的風(fēng)向逆轉(zhuǎn)分界，而南海則是偏東風(fēng)突然被強(qiáng)大的西南風(fēng)所取代，因此這種對流層低層風(fēng)向的突然逆轉(zhuǎn)也常被作為南海季風(fēng)爆發(fā)的標(biāo)志.在圖中還能看出，阿拉伯海在5月第3候出現(xiàn)了偏西風(fēng)分量，隨著索馬里越赤道氣流的加強(qiáng)，在6月第2候以后印度半島上來的西北風(fēng)被暖濕的西南風(fēng)所取代，印度季風(fēng)槽建立，印度夏季風(fēng)爆發(fā)，并且西南風(fēng)強(qiáng)度為亞洲該緯帶上最強(qiáng)，持續(xù)到10月第1候時突然被偏北風(fēng)切斷，西南風(fēng)的撤退很快.在圖3b和3c中，孟加拉灣和南海西南風(fēng)的演變過程的差異更加明顯，孟加拉灣西南風(fēng)自春季起隨著印度洋越赤道氣流的加強(qiáng)而從熱帶地區(qū)逐漸向北推進(jìn)，而南海西南風(fēng)則是在5月第2候時突然北跳，這與東亞大槽的一次替換過程和西太平洋副高的東撤相聯(lián)系；同時，孟加拉灣西南風(fēng)的向北推進(jìn)可北至副熱帶25°N附近，而南海西南風(fēng)的北進(jìn)僅在20°N以南；另外，孟加拉灣西南風(fēng)的撤退較快，從10月第5候后幾乎是全境內(nèi)迅速同時消失，而南海西南風(fēng)則撤退較慢，從9月第2候后就開始南撤，直至10月第5候后才全面撤出南海地區(qū).

圖3 1979—2008年合成850hPa矢量風(fēng)分別沿10°N—20°N （a）、85°E—95°E（b）和110°E—120°E（c）剖面的演變圖（單位：m／s），其中陰影區(qū)是850hPa西南風(fēng)＞0的區(qū)域Fig.3 Evolution of 850hPa wind（unit：m／s）respectively along 10°N—20°N （a），85°E—95°E（b）and 110°E—120°E（c）during 1979—2008.The shaded area is the region of 850hPa southwest wind＞0

圖4是1979—2008年合成OLR分別沿10°N—20°N （a）、85°E—95°E （b）和110°E—120°E （c）剖面的演變圖.如圖所示，在10°N—20°N緯帶上，對流活躍區(qū)最早于4月下旬出現(xiàn)在印尼群島附近，但強(qiáng)度并不是最高.5月第2候左右在孟加拉灣東部對流開始活躍，并在5月中旬就形成了亞洲這一緯帶上對流最強(qiáng)的區(qū)域，持續(xù)到10月中旬左右結(jié)束.有資料表明［37－38］，孟加拉灣東北部是全球熱源最強(qiáng)中心，并且也是南亞季風(fēng)的主要形成機(jī)制.在青藏高原南側(cè)，由于南風(fēng)分量受地形抬升作用而導(dǎo)致大量潛熱釋放，形成了孟加拉灣熱源，因此這里對流也是最強(qiáng)的.在5月第3候左右南海大氣熱源中心形成［3－4］，對流開始活躍，南海季風(fēng)槽建立，其強(qiáng)度緩慢加強(qiáng)，7月中旬后在亞洲這一緯帶上為第二活躍的對流區(qū)，9月中旬后開始逐漸緩慢減弱，可持續(xù)到冬季.而阿拉伯海地區(qū)的對流則從6月才開始活躍，這標(biāo)志著印度季風(fēng)槽的建立和印度季風(fēng)的爆發(fā)，其對流強(qiáng)度較弱，且集中在阿拉伯海東部地區(qū)，并逐漸向東減弱收縮，在10月初就不再活躍.從圖4b和4c的對比來看，孟加拉灣對流的活躍是個逐漸北進(jìn)的過程，當(dāng)?shù)豂TCZ（赤道輻合帶）從4月上旬到6月初近兩個月時間才從印度洋熱帶緩慢向北推進(jìn)到孟加拉灣北部地區(qū)，而在南海則是在5月第2—3候時從菲律賓群島以南的熱帶西太平洋地區(qū)突然北跳到南海，這與ITCZ春末夏初從熱帶向南海的突然北跳相聯(lián)系；同時，孟加拉灣的對流比南?；钴S，且可北至副熱帶地區(qū)，而南海則強(qiáng)度較弱，活躍區(qū)偏南，集中在20°N以南地區(qū)；另外，孟加拉灣對流活躍區(qū)的南撤較為迅速，10月初開始減弱撤退，10月中旬后在孟加拉灣南部有一個短暫的回升，11月后對流活躍區(qū)就基本消失，而在南海的對流撤退則較為緩慢，從10月初到12月末才全面撤出南海南部.

圖4 1979—2008年合成OLR分別沿10°N—20°N （a）、85°E—95°E（b）和110°E—120°E（c）剖面的演變圖（單位：W·m－2）Fig.4 Evolution of OLR（unit：W·m－2）respectively along 10°N—20°N（a），85°E—95°E（b）and 110°E—120°E（c）during 1979—2008

通過上述分析可以看出：第一，就季風(fēng)的爆發(fā)、演變、持續(xù)和強(qiáng)度而言，無論我們選擇的標(biāo)準(zhǔn)是對流還是對流層低層環(huán)流，其歸根結(jié)底都著眼于季風(fēng)槽.以不同標(biāo)準(zhǔn)確定出來的季風(fēng)爆發(fā)時間會有差異，但總的來說，孟加拉灣西南季風(fēng)的爆發(fā)比南海季風(fēng)早、強(qiáng)度比南海季風(fēng)更強(qiáng)、持續(xù)時間比南海季風(fēng)更久、向北推進(jìn)比南海季風(fēng)更北.第二，孟加拉灣西南季風(fēng)的建立，主要是索馬里越赤道西南氣流的逐漸加劇和熱帶印度洋ITCZ的逐漸北移，因此其建立過程較為緩慢；而南海季風(fēng)的建立，主要由于西太平洋副高突然東撤和熱帶西太平洋ITCZ突然北跳，因此其建立過程比較迅速.第三，孟加拉灣西南風(fēng)的緯向分量較強(qiáng)，其季風(fēng)建立前后的主要變化在于偏西風(fēng)的強(qiáng)度；而南海西南風(fēng)的經(jīng)向分量較強(qiáng)，季風(fēng)建立前后存在風(fēng)向的突然逆轉(zhuǎn)，偏東風(fēng)由于副高東撤而迅速被強(qiáng)大的西南風(fēng)取代.第四，孟加拉灣西南季風(fēng)的撤退較快，而南海季風(fēng)則撤退較慢.

4 季風(fēng)各個階段的環(huán)流、對流形勢和降水分布

根據(jù)3節(jié)中對于孟加拉灣西南季風(fēng)和南海季風(fēng)爆發(fā)和推進(jìn)的分析，我們對季風(fēng)階段做出如下劃分：5—10月為夏季風(fēng)期，其中5月為季風(fēng)發(fā)展期，6—8月為季風(fēng)強(qiáng)盛期，9—10月為季風(fēng)減退期.下面我們對各個階段的環(huán)流、對流形勢和降水分布做出分析.

圖5是1979—2008年在5月（a1、b1）、6—8月（a2、b2）和9—10月（a3、b3）分別合成的 OLR（單位：W·m－2）和850hPa矢量風(fēng)（單位：m／s）（a1—a3）以及逐日降水量（單位：mm／d）（b1—b3）.由于日本APHRO＿M(jìn)A＿V1003R1降水資料僅到2007年，因此降水?dāng)?shù)據(jù)的合成只有29年，下同.如圖所示，5月（季風(fēng)開始期）時，對流活躍區(qū)主要位于中南半島、孟加拉灣東南和熱帶東印度洋—印尼群島一帶，且西南風(fēng)已經(jīng)出現(xiàn)，向中南半島等地輸送暖濕氣流，因此這些地區(qū)降水為正距平；在孟加拉灣北部偏西已經(jīng)出現(xiàn)了兩側(cè)風(fēng)向的轉(zhuǎn)折，表明此處開始西南季風(fēng)槽的初步建立（季風(fēng)槽為東西向，南側(cè)為偏西風(fēng)，北側(cè)為偏東風(fēng)），通常槽前為上升氣流，因此在孟加拉灣北部也出現(xiàn)了降水的顯著正距平；此時副高已撤出南海地區(qū)，反氣旋環(huán)流隨之東撤到20°N附近的西太平洋上，南海地區(qū)為偏南風(fēng)，加上來自熱帶印度洋的西南暖濕氣流已經(jīng)北上到了華南和中國東部，因此在這些地區(qū)也形成了降水正距平.到6—8月（季風(fēng)強(qiáng)盛期），對流活躍區(qū)顯著加強(qiáng)，并北上到了10°N—20°N，對流中心分別位于孟加拉灣東部和南海東部，這表明ITCZ已經(jīng)從熱帶北抬到了上述地區(qū)，這種強(qiáng)對流也同時對應(yīng)著西南季風(fēng)槽和南海季風(fēng)槽（或者說孟加拉灣季風(fēng)低壓和南海季風(fēng)低壓）的位置.亞洲地區(qū)形成了兩條明顯的水汽通道，一條是強(qiáng)大的索馬里越赤道氣流，可達(dá)中南半島，其途經(jīng)的印度半島和中南半島等地都為降水正距平，尤其以印度半島西岸、中南半島西岸和孟加拉灣北部最顯著.同時在印尼群島以東也出現(xiàn)熱帶西太平洋的越赤道氣流的匯入，可越過南海地區(qū)到達(dá)中國東部，中國東部、華南等地具有明顯降水.在9—10月（季風(fēng)減退期），ITCZ已回撤到熱帶地區(qū)，對流活躍區(qū)南撤到印尼群島以西的熱帶印度洋一帶，季風(fēng)區(qū)內(nèi)西南風(fēng)大為減弱，降水明顯減少，孟加拉灣低壓和南海低壓還有弱的存在，在孟加拉灣北部和南海還有弱的氣旋性環(huán)流，孟加拉灣東南和南海南部還留有正在撤退的西南風(fēng)，因此孟加拉灣北部、東岸和南海兩岸還有顯著降水.

圖5 1979—2008年在5月（a1、b1）、6—8月（a2、b2）和9—10月（a3、b3）分別合成的 OLR（單位：W·m－2）和850hPa矢量風(fēng)（單位：m／s）（a1—a3）以及逐日降水量（單位：mm／d）（b1—b3）Fig.5 OLR（unit：W·m－2）and 850hPa wind（unit：m／s）（a1—a3）and daily precipitation（unit：mm／d）（b1—b3）averaged respectively in May（a1，b1），Jun—Aug（a2，b2）and Sep—Oct（a3，b3）during 1979—2008

圖6 1979—2008年在5月（a1、b1）、6—8月（a2、b2）和9—10月（a3、b3）分別合成的沿85°E—95°E（a1—a3）和110°E—120°E（b1—b3）的垂直剖面上的流線圖Fig.6 Streams on vertical profiles respectively along 85°E—95°E（a1—a3）and 110°E—120°E（b1—b3）averaged in May（a1，b1），Jun—Aug（a2，b2）and Sep—Oct（a3，b3）during 1979—2008

為了能更好地體現(xiàn)孟加拉灣季風(fēng)和南海季風(fēng)的三維垂直結(jié)構(gòu)特征，我們給出1979—2008年在5月（a1、b1）、6—8月（a2、b2）和9—10月（a3、b3）分別合成的沿85°E—95°E（a1—a3）和110°E—120°E（b1—b3）的垂直剖面上的流線圖（圖6）.如圖所示，5月（季風(fēng)開始期）時，孟加拉灣和南海經(jīng)度上都已分別形成了垂直環(huán)流圈，孟加拉灣經(jīng)度上在10°N以南有一個在熱帶上升、在南半球15°S以南下沉的經(jīng)圈環(huán)流，在10°N以北由于孟加拉灣東部熱源和青藏高原巨大熱源的存在，也為上升區(qū)；在南海經(jīng)度上，經(jīng)圈環(huán)流具有南北對稱性，15°S—15°N的對流上升經(jīng)高空輻散后分別在南側(cè)的南半球副熱帶和北側(cè)的華北地區(qū)下沉，這與琚建華等［3］分析的結(jié)果一致.6—8月（季風(fēng)強(qiáng)盛期）時，由于對流活躍區(qū)加強(qiáng)并北抬到了孟加拉灣和南海地區(qū)，因此兩地經(jīng)圈環(huán)流的上升區(qū)也相應(yīng)擴(kuò)大并北移.孟加拉灣經(jīng)度上，從南半球熱帶地區(qū)到青藏高原北部都為強(qiáng)大的上升氣流，并在南半球15°S以南下沉；在南海經(jīng)度上，赤道以北都為上升氣流，而在赤道以南下沉.9—10月（季風(fēng)結(jié)束期）時，由于對流活躍區(qū)的減弱和南撤，經(jīng)圈環(huán)流也相應(yīng)地范圍減小并南移，孟加拉灣經(jīng)度上10°S—青藏高原中部仍為上升區(qū)，經(jīng)高空輻散后分別在南半球和青藏高原南側(cè)下沉；在南海經(jīng)度上，5°N南北兩側(cè)的經(jīng)圈環(huán)流對稱性很好，華南以北都為北側(cè)經(jīng)圈環(huán)流的下沉區(qū).

從上述分析可知，首先，孟加拉灣和南海經(jīng)度上在夏季風(fēng)期內(nèi)都存在著南北側(cè)對稱分布的經(jīng)圈環(huán)流，但由于孟加拉灣和青藏高原強(qiáng)大熱源的存在，一方面，孟加拉灣經(jīng)圈環(huán)流上升區(qū)的南北向跨度比南海的更大，北側(cè)下沉區(qū)通常在高原以北（圖略），而南海的下沉區(qū)則相對偏南；另一方面，孟加拉灣經(jīng)圈環(huán)流也比南海更加穩(wěn)定，南海經(jīng)圈環(huán)流的南北擺動更明顯.其次，正如上文所述，在季風(fēng)開始期和強(qiáng)盛期，熱帶東印度洋ITCZ的位置比熱帶西太平洋ITCZ偏北，孟加拉灣以南對流活躍區(qū)和上升中心區(qū)的位置也比南海以南對流活躍區(qū)和上升中心區(qū)偏北；在季風(fēng)結(jié)束期時，由于南海ITCZ撤退較慢，因此上升中心區(qū)比孟加拉灣的偏北.需要指出的是，這里所說的經(jīng)圈環(huán)流并不是Hadley環(huán)流，Hadley環(huán)流本質(zhì)上是一種熱力環(huán)流，在赤道附近上升而在其南北兩側(cè)的副熱帶下沉；而經(jīng)圈環(huán)流本質(zhì)上是由于ITCZ北抬引起的次級經(jīng)向環(huán)流，在季風(fēng)槽對流活躍區(qū)上升而在南北兩側(cè)下沉，一般稱為季風(fēng)經(jīng)向環(huán)流.另外，孟加拉灣的垂直速度比南海的更大（圖略），在季風(fēng)開始期和強(qiáng)盛期時尤其明顯，這說明孟加拉灣的季風(fēng)環(huán)流強(qiáng)度相對要更加強(qiáng)大，其對流也比南海更加活躍，這也與上文的分析結(jié)果相符.

5 結(jié)論和討論

本文采用NCAR／NCEP提供的OLR、風(fēng)場和垂直速度資料和日本APHRO＿M(jìn)A＿V1003R1降水資料，分析了孟加拉灣西南季風(fēng)和南海熱帶季風(fēng)的氣候特征異同以及對降水分布的影響.

總的來說，孟加拉灣西南季風(fēng)比南海熱帶季風(fēng)爆發(fā)更早、強(qiáng)度更強(qiáng)、持續(xù)時間更久、向北推進(jìn)更北.孟加拉灣西南季風(fēng)建立過程緩慢，主要是索馬里越赤道西南氣流的逐漸加劇和熱帶印度洋ITCZ的逐漸北移；而南海熱帶季風(fēng)建立過程迅速，主要是東亞大槽的一次替換過程伴隨西太平洋副高突然東撤和熱帶西太平洋ITCZ突然北跳.孟加拉灣西南風(fēng)的緯向分量較強(qiáng)，季風(fēng)建立后的主要變化在于偏西風(fēng)的強(qiáng)度；而南海西南風(fēng)的經(jīng)向分量較強(qiáng)，季風(fēng)建立后風(fēng)向突然逆轉(zhuǎn)，偏東風(fēng)由于副高東撤而迅速被強(qiáng)大的西南風(fēng)取代.另外，孟加拉灣西南季風(fēng)的撤退較快，而南海季風(fēng)則撤退較慢.

根據(jù)季風(fēng)進(jìn)程將夏季風(fēng)期劃分為季風(fēng)發(fā)展期（5月）、強(qiáng)盛期（6—8月）和減退期（9—10月）.季風(fēng)開始期時，對流活躍區(qū)（ITCZ）主要位于熱帶東印度洋附近，西南季風(fēng)槽初步建立，中南半島、孟加拉灣北部、華南和中國東部為降水正距平.季風(fēng)強(qiáng)盛期時，對流活躍中心加強(qiáng)并北上到孟加拉灣東部和南海東部，對應(yīng)西南季風(fēng)槽（孟加拉灣季風(fēng)低壓）和南海季風(fēng)槽（南海季風(fēng)低壓）的位置.亞洲地區(qū)形成了兩條明顯的水汽通道，強(qiáng)大的索馬里越赤道氣流可達(dá)中南半島，同時出現(xiàn)熱帶西太平洋越赤道氣流的匯入，其途經(jīng)的印度半島、中南半島、中國東部和華南等地具有明顯降水.季風(fēng)減退期時，隨著對流活躍區(qū)回撤到熱帶，季風(fēng)區(qū)內(nèi)西南風(fēng)減弱，降水明顯減少.

在夏季風(fēng)期內(nèi)，孟加拉灣和南海都存在南北側(cè)對稱分布的經(jīng)圈環(huán)流，這是由于ITCZ北抬引起的季風(fēng)經(jīng)向次級環(huán)流，在季風(fēng)槽對流活躍區(qū)上升而在南北兩側(cè)下沉.由于孟加拉灣和青藏高原強(qiáng)大熱源的存在，孟加拉灣上升區(qū)的南北跨度比南海的更大，北側(cè)下沉區(qū)通常在高原以北，而南海的下沉區(qū)則相對偏南；孟加拉灣經(jīng)圈環(huán)流更加穩(wěn)定，而南海經(jīng)圈環(huán)流的南北擺動更明顯.由于ITCZ在熱帶東印度洋比在熱帶西太平洋的偏北，孟加拉灣上升區(qū)也比南海的偏北.季風(fēng)結(jié)束期時，由于南海ITCZ撤退較慢，其上升區(qū)比孟加拉灣上升區(qū)偏北.

本文側(cè)重于對比孟加拉灣西南季風(fēng)和南海熱帶季風(fēng)的氣候特征異同，對于反映亞洲夏季風(fēng)兩個子系統(tǒng)間既聯(lián)系又獨(dú)立的特征具有一定意義，但限于篇幅，對產(chǎn)生這種氣候特征異同的原因未作更全面深入的探討.例如孟加拉灣西南季風(fēng)比南海熱帶季風(fēng)的爆發(fā)更早、強(qiáng)度更強(qiáng)、持續(xù)時間更久、向北推進(jìn)更北，這是否與它們的熱源差異和季風(fēng)性質(zhì)差異有關(guān)？類似問題還有待于今后工作的繼續(xù)探索.

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