[科普中国]-索马里急流

索马里急流也称东非急流，是存在于赤道印度洋西部的一支低空越赤道急流，为西南季风的组成部分。1

简介索马里急流从马达加斯加北端附近向西北通过索马里东部平原进入非洲东部内陆，然后转向东北从10°N附近重新出海。它到阿拉伯海后分为两支，分别流向印度半岛的中部和南端。这支急流长500－1000km，宽200－400km，厚约1km。最大风速可达65m/s,最大风速轴位于距地约1km高度处。在急流上方距地约3km高度处，有一个季风稳定层。到阿拉伯海后，急流和稳定层的高度都有所降低。急流附近盛行湿空气，而其两侧则为相对干区。

影响索马里急流对其邻近地区的大气环流和天气有显著影响，特别与非洲东岸和印度西海岸降水关系十分密切。这支急流继续向东到达孟加拉湾地区构成印度西南季风，对我国南部汛期降水也有明显贡献。

夏季索马里急流的建立及其影响机制索马里急流(SMJ)是最强大的低空越赤道气流，作为季风系统的重要成员之一，在南北半球之间的质量、动量、水汽交换中扮演重要角色，是热带大气环流的重要组成部分。20世纪60年代末，首先发现了索马里低空急流。后来，对索马里急流进行了一系列动力学研究和数值模拟。我国气象工作者在研究越赤道气流过程中发现，东半球越赤道气流特别是索马里急流对我国夏季降水、台风等灾害性天气有重要影响。

近年来，在关于季风建立和南北半球季节转换的研究中，索马里急流受到越来越多的重视。索马里跨赤道气流的稳定建立是南海季风爆发的重要机制。分析表明，从全球范围看，季节变化始于全球最冷的地区，其次是热带季风区和副热带季风区，之后通过越赤道气流的作用才引起夏季风的爆发。

这些工作说明，夏季索马里急流(SSMJ)的建立是南北半球季节转换过程中的一个重要环节，其稳定建立不仅对北半球夏季风的爆发起重要的作用，同时也预示着北半球夏季风的爆发，是亚澳夏季风爆发的一个重要信号。但是，还没有从多年资料人手来确定SSMJ建立时间并研究其建立过程，以及前期海陆热力状况与SSMJ建立关系如何，冬季风异常如何影响SSMJ的建立早晚，研究将对这些问题进行初步的探讨，并试图给出物理解释。

研究资料研究使用的资料主要有：(1)NCEP/NCAR全球逐日的17层风场(u、v)、位势高度场(φ)资料以及逐月的表面温度资料。分辨率为2.5°×2.5°，时间长度为1948年1月—2002年12月。文中根据需要将逐日资料处理成逐候资料。(2)NoAA的全球外逸长波辐射(OLR)逐日资料。分辨率为2.5°×2.5°，时间长度为1979年1月-2002年12月，文中处理成逐候资料。(3)1951年1月-2000年12月中国160站夏季降水资料。

索马里越赤道气流的季节变化随着观测资料增加，关于东半球夏季低空越赤道气流通道的看法逐渐趋于一致。夏季东半球低空主要有5个越赤道气流通道：45°E通道(索马里急流)、90°E通道(孟加拉湾越赤道气流)、125°E通道(苏拉维西越赤道气流)、150°E通道(新几内亚越赤道气流)，且其强风轴均在925hPa上下。图1a给出了东半球低层1948-2002年55a 5°S～5°N平均经向风随时间的演变，图1b为相应的纬向平均的地形分布。从图中可以看到，上述5支越赤道气流均位于30°E以东，冬季盛行北风，夏季盛行南风，具有明显的季风性质。越赤道气流由北风变为南风的过程即为夏季越赤道气流的建立过程。对比这5支越赤道气流可发现，SMJ春季最早开始反向，其次为90°E越赤道气流，而105°E、125°E、150°E这3支相对较迟；夏季，SMJ核心区风速达10m/s以上，远强于其余4支；而秋季，SMJ反向最迟。可见，夏季SMJ是东半球低空建立最早、维持时间最长的越赤道气流。

为了进一步研究SSMJ的季节变化，取夏季925hPa高度上索马里急流核心风速区(40—55°E，5°S～5°N)为索马里急流区，并用这里的平均经向风代表SMJ。图1c为垂直剖面上SMJ随时间的变化，可发现SSMJ具有明显的季节变化：早在3月下旬，SSMJ就已开始建立，4月逐渐加强并向高空伸展，6、7、8月达到最强并继续向上伸展，最高可达到300hPa高度，9月初开始减弱，11月中下旬撤退并开始反向。

索马里越赤道气流建立时间及其年代际特征（1）夏季索马里越赤道气流建立时间

基于SMJ冬夏季风向相反的特点，其夏季核心区风向的稳定转变可用来判定SSMJ的建立。分析发现，925hPa高度上赤道地区(0°-360°E，5°S-5°N)年平均经向风为南风，其55a平均值为0.86m/s。研究以赤道地区925hPa当年的平均经向风作为判别SSMJ建立指标，当SSMJ稳定达标(连续3候达标，或连续2候达标间断1候又立刻回到间断前的状态并持续2候)且其后间断不超过2候时，则将达标首候定义为该年SSMJ的建立时间。表1是由此标准定义的1948-2002年间各年夏季索马里急流的建立时间的时间序列。由表1可见，索马里急流的建立有明显的年际变化，建立最早的年份是1959年，在13候(3月第1候)；最晚的年份是1957年和1964年，在24候(4月第6候)；平均建立时间为19.02候，与合成资料计算的日期(19候，即4月第1候，图略)很接近。这表明，SSMJ的建立时间早于南海季风爆发9候，早于印度季风爆发13候，是亚洲季风爆发的最早信号。索马里急流区内，气候平均的经向风(图2a)与OLR随时间演变(图2b)的对比分析表明，自19候，索马里急流区平均O氓值持续减小，直到25候(7月第1候)才有所回升。这正好与夏季索马里越赤道气流第19候建立相对应。可见，OLR值的变化与索马里越赤道气流建立时间具有一致性，说明研究定义的SSMJ的建立标准及确立的时间具有一定的合理性。

（2）夏季索马里急流建立的年际和年代际变化

将1948—2002年55a的建立时间标准化，然后对其进行线性拟合(图3)。取标准化距平σ=1.0为临界值，σ>1.0定义为建立偏迟年，σ