[科普中国]-东亚季风

概况

东亚季风，是亚洲季风的重要组成部分，它的移动和变化影响着中国的天气和气候。东亚近地面层季风仅次于南亚季风与东南亚的夏季风，其范围大致包括中国东部、朝鲜半岛、日本等地区。冬季大陆为冷高压盘踞，高压前缘的偏北风成为亚洲东部的冬季风。各地所处的冷高压的位置不同，盛行风向也不尽相同。华北、日本等大致为西北风，华中华南地区为东北风。而夏季亚洲大陆为热低压控制，同时太平洋高压本伸北进，以致形成由海洋吹向大陆的偏南风系，即亚洲东部和夏季风。东亚季风与南亚季风的成因不同，天气气候特点也有差别。如：冬季风盛行时，东亚地区的气候特征为低温、干燥、少雨；夏季风盛行时则为高温、湿润多雨。1

成因亚洲与太平洋之间存在明显的海陆热力差异，冬季在蒙古、西伯利亚一带形成冷高压,切断了副极地低气压带.蒙古高压与太平洋低压、赤道低压之间存在气压梯度力，并且受地转偏向力影响形成反气旋，其中的偏北风南下影响亚洲东部大面积地区，这就是东亚的冬季风，夏季在印度一带形成热低压，切断了副热带高压，副热带高压带断裂、保留的海洋上,北太平洋上存在一个高压中心，北太平洋高压中偏南气流影响东亚地区，这就是东亚地区的夏季风.。

研究概况东亚季风异常对中国旱涝和冷害的发生有很大影响。1982年起中国气象科学研究院组织了有关科学家成立中国季风研究协作组，在国家气象局和国家自然科学基金会的资助下，并与美国在中美政府间大气科学合作协定下进行东亚季风研究。发现了亚洲季风中存在一个东亚冬夏季风环流系统，确定了该系统的各个成员，提出该系统和印度季风系统既相互独立又相互作用，东亚旱涝和冷害主要受东

亚季风系统变化的影响，这个观点纠正了过去认为中国季风单纯是印度季风向东延续的概念，为东亚季风的研究建立一个新的科学基础。此外，还发现夏季风暴发最早起源于东亚季风系统中的南海世纪；亚洲大气热源中心主要在孟加拉湾、南海和印度西岸，不在青藏高原上空，东亚季风存在30一60天低频振荡和年际振荡，东亚副热带低频振荡传播是由东向西且由南向北的，并与中高纬向南的振荡汇合于约30。该项目获得1995年国家自然科学二等奖。主要完成人为陈隆勋、丁一汇、何金海、朱乾根和罗会邦等。1

中国气象科学研究院曾长期组织和从事东亚季风及其对中国天气和旱涝影响的研究。该文对中国气象科学研究院在东亚季风研究方面取得成果进行综述，并回顾了20世纪50年代以来国内有关季风的研究活动，也回顾了影响中国天气气候、东亚季风环流系统的提出及其后续的有关东亚和印度

季风系统的相互作用，引发中国大陆暴雨生成的水汽输送，表达中国大陆季风活动的季风指数设计等研究结果。综述了南海夏季风爆发、梅雨开始、中国雨季开始及传播等有关研究成果；东亚季风系统中副热带地区低频振荡纬向和经向传播特征及与赤道地区不同之处，东亚低频振荡对El Nino形成及夏季东亚热带和副热带季风爆发的可能影响，东亚热带和副热带季风低频振荡对中国天气气候的影响等有关成果；亚洲地区大气热源的计算及其分布，青藏高原夏季热源对东亚夏季风及降水的可能影响，青藏高原冬季冷源对El Nino生成的可能影响等有关成果；东亚季风及降水的年际变化特征，准4年年际振荡的分析及与ENSO形成间的相互作用，极地对东亚夏季降水的影响及东亚季风年代际变化特征等成果。综述东亚季风系统形成的可能机制，特别是亚洲大陆-西太平洋海陆热力差异及非洲、印度半岛、中南半岛及澳大利亚陆地与周围海洋对冬夏季风形成、印度和东亚季风系统形成、南海夏季风形成作用的结果。1

监测东亚季风系统既包含南海－西太平洋的热带季风，又包括大陆－日本的副热带季风，中国位于东亚季风区，气候变化受季风进退和强度异常的年际变化影响显著，尤其是夏半年的汛

期（5-9月）中国东部地区的降水和雨带位置的变化是与夏季风活动密切相关的。人们利用实时接收的大气资料、卫星观测资料（OLR）和中国大陆地区的台站降水资料，对东亚夏季风的活动情况（包括夏季风爆发、推进、强度等）和中国大陆地区雨带位置和降水异常状况进行实时监测。1

以下分别从监测资料、南海夏季风监测、季风推进过程监测、东亚副热带夏季风监测、雨带位置和异常变化监测等几个方面对东亚季风监测指数指标进行介绍。1

监测资料季风监测系统中监测所用资料主要来源于以下几个部分：

A：全球高空实时资料（包括逐日和逐月）（200hPa,500hPa,850hPa）来自国家气象中心12Z客观分析资料，保存资料网格点距为2.5°´2.5°。全球高空历史资料来自美国国家环境预测中心（NCEP），多年平均基准为1971～2000年，网格点距为2.5°´2.5°。

B：全球月平均海平面气压场资料来自国家气候中心气候系统诊断预测室分析处理的576格点的资料。

C：中国322个测站逐日降水资料来自国家气象信息中心，多年平均基准为1971～2000年。

D：OLR日平均资料和历史资料均取自美国国家环境预测中心（NCEP），网格点距为2.5°´2.5°。多年平均基准为1974～2003年，网格点距为2.5°´2.5°。

候资料是由逐日资料加工处理而成，其中1年72候，每月6候。

季资料是由逐月资料加工处理而成。冬季为上年12月-当年2月平均，春季为3-5月平均，夏季为6-8月平均，秋季为9-11月平均。1

南海夏季风监测指标说明南海是东亚夏季风爆发最早的地区之一。研究表明，5月中旬前后南海夏季风的突然爆发，标志着东南亚和东亚夏季风的到来和雨季的开始。对南海夏季风的监测包括南海夏季风的爆发、强度变化以及撤退等。以下介绍南海夏季风爆发时间的监测指标，以及南海夏季风强度指数等。

1．南海季风监测区选为：10-20°N，110-120°E

2、南海夏季风起止时间的判定指标：

以南海季风监测区内平均纬向风和假相当位温为监测指标，当监测区内平均纬向风由东风稳定转为西风以及假相当位温稳定地大于340°K的时间，为南海夏季风爆发的主要指标。同时参考200hPa和850hPa，500 hPa位势高度场的演变。

3．南海夏季风强度逐候变化

以南海季风监测区内平均纬向风逐候变化和同时段气候平均值比较，考察南海夏季风强度的逐候变化。

4．30年南海夏季风强度指数变化

南海夏季风爆发到结束期间纬向风（考虑西风）强度累积值的标准化距平值为当年南海夏季风强度指数（气候值为1971-2000）。监测系统中给出近30年南海夏季风强度指数变化曲线图。

5．南海季风指数

根据何敏等定义（He Min，1997；何敏等，2002）计算了南海季风指数。该指数定义为100-130°E、0-10°N范围内，850hPa和200hPa平均纬向风距平差，该指数表示了南海南部高低层的纬向风切变。当夏季南海季风指数大于零时，表示在南海地区低层西南气流较常年偏强，影响中

国的热带夏季风偏强。反之，当指数小于零时，夏季风偏弱。根据他们的研究和预测业务中的应用，表明冬季南海夏季风指数与南海夏季风活动密切相关，当上年南海季风指数为高指数时，次年南海夏季风往往爆发偏早且强，反之，低指数年则偏晚且弱。监测系统提供了根据该定义计算所得36月南海季风指数变化图，及30年南海夏季风强度指数。1

东亚副热带季风指数说明该系统提供了3个东亚副热带季风强度指数，下面给予分别介绍

1、海－陆气压差季风指数

该指数计算主要参考施能等的定义（Shi Neng, etal 1996, 施能，1996），计算两个序列，月序列及季（夏季）序列

该指数定义为：20-50°N（7个纬带）的110°E与160°E的月（季）的标准化海平面气压差的和，所得的序列再进行一次标准化处理。对于夏季（6-8月平均）的季强度指数，则乘以-1，这样计算所得的强度指数越大，表示夏季风越强。

2、海－陆气压差季风指数

该指数是根据郭其蕴（1983），赵汉光等（1996）的定义计算而得。计算的季风指数序列包括月序列和季序列。

定义为10-50°N范围内，每10度纬圈上用110°E减160°E之间的气压差值》=5hPa的所用数值之和，代表冬季风强度，气压差值《=-5hPa的所用数值之和，代表夏季风强度，并将各月冬、夏季风强度与气候平均值（1971-2000年），求比值，作为冬夏季风强度指数。

3、东亚副热带夏季风强度指数

该指数根据张庆云等（2003）的定义计算求得。2

将东亚热带季风槽区（10-20°N，100-150°E）与东亚副热带地区（25-35°N，100-150°E）6-8月平均的850hPa风场的纬向风距平差，定义为东亚夏季风指数（EASMI）：

该指数根据夏季热带季风槽与梅雨锋的强度及其距平风场的变化呈相反趋势的特征而定义的，能够较好地反应东亚风场和中国东部降水场的年际变化特征。1

4．30年南海夏季风强度指数变化

南海夏季风爆发到结束期间纬向风（考虑西风）强度累积值的标准化距平值为当年南海夏季风强度指数（气候值为1971-2000）。监测系统中给出近30年南海夏季风强度指数变化曲线图。

根据何敏等定义（He Min，1997；何敏等，2002）计算了南海季风指数。该指数定义为100-130°E、0-10°N范围内，850hPa和200hPa平均纬向风距平差，该指数表示了南海南部高低层的纬向风切变。当夏季南海季风指数大于零时，表示在南海地区低层西南气流较常年偏强，影响中5．南海季风指数

国的热带夏季风偏强。反之，当指数小于零时，夏季风偏弱。根据他们的研究和预测业务中的应用，表明冬季南海夏季风指数与南海夏季风活动密切相关，当上年南海季风指数为高指数时，次年南海夏季风往往爆发偏早且强，反之，低指数年则偏晚且弱。监测系统提供了根据该定义计算所得36月南海季风指数变化图，及30年南海夏季风强度指数。

与南亚季风的区别概括起来，东亚季风与南亚季风的主要区别有以下几个方面：3

1、季风环流结构不同，形成降水的天气系统不同：南亚季风是方向完全相反的Hadley环流季节性转变的结果，其季风雨为热带的扰动；而东亚季风是随着全球环流的季节性转变，主要由海陆不同的造成的两种不同的气团季节性交替控制的结果，其降雨以锋面降水为主。

2、气团源地不同：南亚季风来源于印度洋和阿拉伯海，东亚季风则来源于印度洋、太平洋和澳洲北部的越赤道气流。

3、组成季风系数的主要成员不同：南亚季风系统的主要成员为印度洋季风槽、马斯克林冷高压、索马里低空系统、北半球高空东风急流及其南半球的越赤道气流和青藏高原高空高压系统；东亚季风环流的主要成员为南海—西太平洋的季风槽、ITCZ、西太平洋副高、澳大利亚冷高压、105E与125E之间的越赤道气流和高空南支东风急流及其在100E附近的越赤道气流。

此外，还有以下区别，4

分布位置：东亚季风主要在亚洲东部和东南部包括温带季风、亚热带季风和热带季风;南亚季风主要在我国西南地区和印度附近。

.成因区别：东亚季风是海陆热力性质差异形成的;南亚季风除受海陆热力性质差异影响外，主要还与气压带风带的移动有关。

风向及源地：东亚：冬季，偏北、西北风，亚欧大陆内部;夏季，偏南、东南风，太平洋。 南亚：冬季，东北风，亚欧大陆;夏季，西南风，印度洋。