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熱帶輻合帶雲系

鎖定
熱帶輻合帶是指低緯度地區的槽或低壓系統,它又稱為赤道輻合帶赤道槽、熱帶鋒。衞星觀測表明,熱帶大部分雲系集中在熱帶輻合帶內,其又對應洋麪温度的暖軸上,所以熱帶輻合帶是低緯度熱量、水汽輸送最集中的地區,是大氣能量源地,也是颱風發生發展主要源地。它大氣環流起極重要作用。一般而言,熱帶輻合帶表現為一條由一系列活躍對流雲團組成的近於緯向的連續雲帶,寬度可達5個緯距以上,東西長達數千公里。但有時當輻合帶不活躍時,雲帶很窄,表現為斷裂的一團團尺度較小的雲團。雲系隨時間而變,可分成長期變化和短期變化兩種情況。
中文名
熱帶輻合帶雲系
別    名
赤道輻合帶
別    名
赤道槽
熱帶鋒

熱帶輻合帶雲系系統特點

一般而言,熱帶輻合帶表現為一條由一系列活躍對流雲團組成的近於緯向的連續雲帶,寬度可達5個緯距以上,東西長達數千公里。但有時當輻合帶不活躍時,雲帶很窄,表現為斷裂的一團團尺度較小的雲團。也有時熱帶輻合帶內迭加有一個或多個渦旋雲系,每一個渦旋與一個低壓相伴。還有時,熱帶輻合帶與東風波相重疊,此時熱帶輻合帶呈現出大尺度的波狀雲帶,在波峯處,雲系稠密,顯現出渦旋結構。
在通常的情況下,熱帶輻合帶只表現為單獨一條,但有時在太平洋地區,熱帶輻合帶表現為雙熱帶輻合雲帶結構,其中有一條雲帶位於南半球,為西北東南走向。 [1] 

熱帶輻合帶雲系變化

熱帶輻合雲帶的雲系隨時間而變,可分成長期變化和短期變化兩種情況:
1.長期變化(季節變化):
熱帶輻合帶的長期變化是一種年變化。這種年變化與大氣環流的季節變化相關聯。
(1)熱帶輻合帶各個季節在南北方向的位移;
(2)洋麪副熱帶高壓的勢力隨季節的增強或減弱,並由此導致東太平洋麪上層積雲雲量的季節變化;
(3)熱帶對流雲的變化,特別是在大陸地區對流雲系的變化;
(4)地形和地表反照率對平均雲量的影響。在靠近亞洲大陸的西太平洋地區由於陸地的影響,雲帶的強度和位置變化都較為明顯;而在太平洋中部、東部和大西洋西部地區,雲帶的年變化小,南北位移小,位置較為穩定,全年各月都處在5-100N的範圍內。
熱帶輻合帶的年變化與大氣環流的變化有關。在一月份,亞洲東北季風勢力很強,從中印半島經南海到菲律賓均為東北季風所控制,熱帶輻合帶位於一年中最南位置,特別從3-5月的平均雲量圖上,反映在平均雲量圖上,雲量最少;在七月份,從菲律賓到中印半島為西南季風所控制,這時的熱帶輻合帶位置最北,在平均雲量圖上,雲量最大位置較北,同時也可見到雙赤道輻合帶的存在。
2.短期變化:
熱帶輻合帶在短時間內(幾天到十幾天),強度和位置都會發生明顯的變化。原來是一條稀疏的雲帶,會在幾天之內演變成長達幾千公里、寬達幾個緯距的雲帶。熱帶輻合雲帶的加強和減弱,常是周邊各天氣系統對其作用而引起的:
(1)熱帶輻合雲帶加強的特徵
a.當熱帶輻合雲帶向北推進時,其雲系一般加強。特別是盛夏季節,副高北進加強,梅雨結束時,輻合雲帶加強更顯著;
b.當熱帶輻合雲帶南側的西南季風加強,或者是雲帶南側的西南季風與北側的偏東信風同時加強,則熱帶輻合雲帶加強;
副熱帶高壓加強時,其南側的偏東信風氣流加強,則輻合雲帶加強。
(2)熱帶輻合雲帶減弱的特徵
a.當熱帶輻合雲帶內有颱風生成和加強,由於颱風環流的作用,該雲帶將斷裂、破壞,從而減弱消失;
b.當熱帶輻合雲帶內有颱風西移,強烈風浪引起其後部洋麪冷水上湧,抑制雲系發展,或導致副高南落,促使雲帶消失;
c.赤道反氣旋北上,使輻合雲帶向北推進,而原地方的輻合雲帶減弱消失。 [1] 

熱帶輻合帶雲系類型

根據熱帶輻合雲帶周圍的環境流場和本身的強度,常將其分為季風槽和信風槽兩類:
季風槽:這是西南季風與副熱帶高壓南側的偏東信風氣流之間的輻合而形成。在季風槽內,風速很小,所以又稱無風赤道槽。在這種槽中,雲系十分稠密、為範圍很寬的雲帶,由季風雲團組成,其出現的位置也較北。
信風槽:這是東南信風與東北信風之間的輻合形成的,它表現為一條氣流輻合漸近線,其輻合強度比季風槽要弱得多,加上信風逆温的抑制和氣旋性切變不明顯,雲區中對流弱,範圍小,時常表現為一條斷裂雲帶。它常出現於太平洋中部和東太平洋地區,副熱帶高壓的東南側。
有時當東北信風與東南信風同時加強時,信風槽雲系也可以變得很稠密;而當西南季風向東擴展推進時,信風槽會轉變為季風槽。 [1] 

熱帶輻合帶雲系雲系與大氣環流

在衞星雲圖上發現,熱帶輻合帶有時只有一條,有時則有兩條,即雙熱帶輻合雲帶,這種雲系的特殊分佈也反映了大氣環流分佈。

熱帶輻合帶雲系綜合模型

熱帶輻合雲帶垂直剖面與大氣環流的綜合模型,這是由雲量和不穩定帶引起的下沉氣流綜合建立的。
模式Ⅰ 模式Ⅰ [2]
(1)模式Ⅰ
模式Ⅰ表示存在一條熱帶輻合雲帶時雲的剖面與大氣環流模式。它可以簡單的哈脱萊徑向環流圈説明,在赤道地區是上升運動,伴隨的對流雲區;300N、300S處是下沉運動處,相應的是副熱帶高壓區。按下沉氣流分為四種情形。
模式Ⅱ 模式Ⅱ [3]
(2)模式Ⅱ
模式Ⅱ表示存在雙熱帶輻合雲帶時雲的剖面與大氣環流模式。沿赤道處是下沉運動區,為少雲或晴空區;在南北半球50N、50S處是上升運動區,存有雙赤道輻合雲帶。按下沉運動區分成模式2a、2b和2c四種情形。
模式Ⅲ  模式Ⅲ  [4]
(3)模式Ⅲ
模式Ⅲ表示有低的對流雲帶的切變線模式,對流雲系的高度較低,且表現有多個弱對流雲羣,佈滿了赤道地區。
模式Ⅳ 模式Ⅳ [5]
(4)模式Ⅳ
模式Ⅳ表示沒有塊狀對流雲的簡單模式,表現為在赤道兩側約緯度約50的地區有兩個中等對流雲系,赤道地區是下沉運動區。 [1] 

熱帶輻合帶雲系分佈原因

圖5 熱帶太平洋地區緯向環流圈與雲分佈 圖5 熱帶太平洋地區緯向環流圈與雲分佈 [1]
對熱帶雲系的緯度向分佈,早在1923年Walker就提出太平洋上存在一個緯向環流圈,這就是著名的沃克環流,有時稱之南方濤動或南半球振動。當東太平洋的冷水向西延伸時到坎頓島上時就盛行下沉氣流;另一方面,當冷距平東退時,圖5給出了Walker環流這種振動是指印度尼西亞和南太平洋東部海平面氣壓值之間的反相關,熱帶印度洋地區氣壓的多年平均值偏差與熱帶太平洋大部分地區的符號往往相反,大約有±1.5百帕左右的偏差,這種現象與從南美洲到印尼約佔全球四分之一範圍內的一系列變化有關。
當Walker環流底部(南美洲西北沿海)地區的氣壓增加時,使地面赤道東風氣流增強,與此相隨的是冷水上湧加強,使太平洋東、西部的海面温度差加大,這本身又是形成Walker環流的原因。相反,當Walker環流內風速減弱,南美洲與赤道東太平洋間的氣壓梯度減小,導致赤道東風的減弱,與之相聯的冷水上湧流減小,海水變暖,東西温差減小,緯向環流減弱。在熱帶海氣相互作用導致氣壓梯度增強或減小的趨勢的循環進行的。Walker環流與哈脱萊環流間的關係至今尚不清楚。 [1] 
參考資料