熱帶輻合區(qū)和赤道西風(fēng)的區(qū)別 熱帶輻合帶的天氣特征

導(dǎo)語：熱帶輻合區(qū)和赤道西風(fēng)的區(qū)別是什么?熱帶輻合區(qū),，也被稱為“熱帶輻合帶”或“赤道輻合帶”,，是一個(gè)低氣壓帶，位于赤道兩側(cè)的低緯度地區(qū)，這里的氣流由于地球的自轉(zhuǎn)和赤道地區(qū)的加熱作用,，形成了強(qiáng)烈的上升運(yùn)動(dòng),，進(jìn)而導(dǎo)致了低氣壓的形成,，而赤道西風(fēng)，則是一種特殊的風(fēng)向現(xiàn)象,，它主要出現(xiàn)在赤道附近，由東向西吹拂,，這種風(fēng)向的形成,，與地球的自轉(zhuǎn)、赤道地區(qū)的熱力分布以及大氣環(huán)流等多種因素密切相關(guān),，接下來就一起去看看熱帶輻合帶的天氣特征吧,！

熱帶輻合區(qū)和赤道西風(fēng)的區(qū)別

熱帶輻合區(qū)

熱帶輻合區(qū)又稱赤道輻合區(qū)或赤道槽，從流場(chǎng)上看是一條近于連續(xù)的氣流匯合線或匯合區(qū);從氣壓場(chǎng)上看是低緯地區(qū)的槽區(qū)或低壓區(qū),，向赤道槽匯合的氣流主要是來自南北半球的兩支偏東信風(fēng)氣流,，在衛(wèi)星拍攝的照片上可以看到該地區(qū)常常是一條或幾條狹窄的近于連續(xù)的對(duì)流云帶。

在一周或月衛(wèi)星云圖平均圖上,，這種云帶更明顯2.這就是熱帶輻合區(qū)云帶,。在一般天氣資料稀少的地方，尤其在海洋上,，衛(wèi)星云圖在確定熱帶輻合區(qū)位置并分析其演變上是很有用的工具,。熱帶輻合區(qū)最早稱為赤道無風(fēng)帶，意思是這個(gè)地區(qū)風(fēng)弱而多變,，即風(fēng)場(chǎng)的穩(wěn)定性最小,。但是只用風(fēng)的穩(wěn)定性這個(gè)量不能唯一地定出熱帶輻合區(qū)的平均位置，還必須考慮氣流的特征,。在風(fēng)穩(wěn)定性最小,，同時(shí)流線又呈輻合的地區(qū)才是熱帶輻合區(qū)。過去人們把輻合區(qū)只看作氣候上或統(tǒng)計(jì)上的概念,，主要是輻合區(qū)中每天一系列渦旋環(huán)流分布的平均結(jié)果,。后來天氣分析表明,，天氣學(xué)上同樣有熱帶輻合區(qū)存在,，它們可以在氣候的輻合區(qū)位置上出現(xiàn)，也可偏離這個(gè)平均位置出現(xiàn)在另外的地區(qū),。

近年來衛(wèi)星觀測(cè)完全證實(shí)了每天熱帶輻合區(qū)的存在,。北半球的輻合帶從非洲經(jīng)大西洋、美洲一直到西太平洋,，近于是一條連續(xù)的氣流匯合帶,。在云圖上相應(yīng)是一條變化很大的對(duì)流云帶。在有些地區(qū)和時(shí)間內(nèi)輻合區(qū)云帶長(zhǎng)達(dá)幾千公里,，在另一些地區(qū)或時(shí)間,，輻合區(qū)云帶斷裂成一系列云團(tuán)，它們一個(gè)個(gè)相繼西移,。前者在大洋東部最常出現(xiàn),，后者在大洋西部多見,。根據(jù)氣流的輻合特征不同，熱帶輻合區(qū)可分為兩種類型128.一種稱季風(fēng)槽,，一種稱信風(fēng)槽或赤道信風(fēng)帶,。季風(fēng)槽主要出現(xiàn)在南亞、東南亞和西太平洋地區(qū),，它的形成與季風(fēng)有關(guān),。季風(fēng)槽的主要特征是風(fēng)向切變大，槽南側(cè)是西風(fēng)或西南風(fēng),，北側(cè)是偏東信風(fēng),。因而在由西風(fēng)到東風(fēng)的過渡區(qū)是一片較平靜的“無風(fēng)區(qū)”,風(fēng)弱而多變。這種無風(fēng)帶是活躍的熱帶輻合區(qū),，有許多大面積云系或云團(tuán),，許多熱帶風(fēng)暴和臺(tái)風(fēng)就發(fā)生在這里。根據(jù)近年來的研究,，熱帶輻合區(qū),、熱帶輻合云帶和熱帶氣旋發(fā)生區(qū)的位置有密切的關(guān)系。

熱帶氣旋形成在東西風(fēng)間低空切變線附近的赤道槽之北緣;在切變線以南的西風(fēng)氣流中為輻合區(qū)云帶,，云區(qū)的變化主要是就地增長(zhǎng)和衰亡;低壓槽位于云帶與氣旋發(fā)生區(qū)之間,。信風(fēng)槽主要位于北大西洋、太平洋中,、東部,，是由來自兩半球的東北和東南信風(fēng)組成，這是一種不太活躍的輻合區(qū),，其中發(fā)生的臺(tái)風(fēng)較少,。根據(jù)衛(wèi)星觀測(cè)和天氣分析，在西太平洋地區(qū)這兩種類型的輻合區(qū)都可以出現(xiàn),，并且常常是交替出現(xiàn)的,。西太平洋兩類輻合區(qū)有代表性的低層流線圖，它們的特征和演變過程如下1:不活躍階段(或不活躍型):來自南半球的東南信風(fēng)較弱,。西太平洋地區(qū)在中低層多盛行北半球副熱帶高壓南側(cè)的東北信風(fēng),。赤道西風(fēng)只限于中南半島一帶，它們與東風(fēng)的匯合區(qū)在南海地區(qū),，輻合區(qū)弱且偏西,。

在菲律賓以東地區(qū)赤道附近，主要表現(xiàn)為一條弱的來自西半球信風(fēng)氣流(東北和東南)間的匯合線,。輻合區(qū)云系面積較小,、分布散亂，它們的卷云砧在高空東風(fēng)氣流影響下向西或西南方擴(kuò)展,。臺(tái)風(fēng)多由東風(fēng)波或高空冷渦發(fā)展而成,?；钴S階段(或活躍型):當(dāng)南半球經(jīng)向環(huán)流發(fā)展，冬季高壓勢(shì)力增強(qiáng)并移近赤道方向時(shí),，其北側(cè)東南氣流加強(qiáng),，西太平洋地區(qū)出現(xiàn)大范圍西風(fēng)和南風(fēng)，原來低緯地區(qū)的偏東氣流撤至15°—20°N,輻合區(qū)北抬,。由于南北半球氣流的強(qiáng)烈相互作用,，在輻合區(qū)水平切變較大的地區(qū)開始出現(xiàn)一些氣旋性渦旋環(huán)流。相應(yīng)有大面積云團(tuán),。在衛(wèi)星云圖上常表現(xiàn)為一條東西向的稠密云帶,。在這個(gè)階段，臺(tái)風(fēng)最易從輻合區(qū)云帶北緣的熱帶擾動(dòng)發(fā)展而成,，并且常常幾個(gè)熱帶擾動(dòng)同時(shí)或相繼發(fā)展成臺(tái)風(fēng),。熱帶輻合區(qū)有明顯的季節(jié)變化，尤其是在南亞和東南亞一帶,，位置變化更大,。

1月北半球的輻合區(qū)位置最南，信風(fēng)槽在赤道到5°N之間,。到4月或5月,，北半球季風(fēng)槽位置顯著北移，在東南亞移到5°N附近,。但北半球信風(fēng)槽位置變化不大,。在印度洋和印度尼西亞一帶，南北半球各有一季風(fēng)槽存在,，南半球季風(fēng)槽在50°—150°E范圍內(nèi)(未給出,，可參看10月份的情況)。在春秋過渡季節(jié),，由于兩半球的輻合區(qū)離赤道距離大致相等,，故在兩半球都能形成熱帶風(fēng)暴。關(guān)于雙熱帶輻合區(qū)的存在有人很早就指出過,。后來的衛(wèi)星觀測(cè)和其它研究[29.301.證實(shí)了雙熱帶輻合區(qū)的存在,。發(fā)現(xiàn)南北半球兩條熱帶輻合帶常在幾周內(nèi)表現(xiàn)為一增一消,，輻合區(qū)并不通過赤道,，而是就地增長(zhǎng)和衰亡。最近SahaI3]進(jìn)一步指出,，雙熱帶輻合區(qū)并不是全球現(xiàn)象,，只在某些地區(qū)或某些季節(jié)存在，相應(yīng)與熱帶輻合區(qū)的有關(guān)的經(jīng)圈環(huán)流也比原來認(rèn)為的復(fù)雜得多[32],。

7月和8月,，北半球季風(fēng)槽顯著北進(jìn)和發(fā)展,，它穿過阿拉伯半島南部，經(jīng)南亞北部,、南海北部到西太平洋,，呈西北-東南走向。在印度半島位置最北,。在菲律賓以東的赤道槽最為活躍,，是西太平洋大多數(shù)臺(tái)風(fēng)的發(fā)源地，它是西南季風(fēng)與偏東信風(fēng)之間的匯合區(qū),。在東太平洋,，原來冷季的信風(fēng)槽現(xiàn)轉(zhuǎn)變?yōu)榧撅L(fēng)槽，南側(cè)出現(xiàn)西南風(fēng),，位置在10°N附近,。到了秋季，亞洲季風(fēng)槽位置比西太平洋南撤要快,，季風(fēng)槽位置平均在10°N,。由于槽兩側(cè)氣流輻合很強(qiáng)，在西太平洋,、南海,、孟加拉灣和阿拉伯海常產(chǎn)生熱帶氣旋。在東太平洋季風(fēng)槽仍存在,，這使該區(qū)熱帶氣旋活動(dòng)也較頻繁,，其中有些風(fēng)暴可西移到中、西太平洋,，1967年Sarah臺(tái)風(fēng)就是一個(gè)明顯的例子,。

在西太平洋和南海地區(qū)是全世界每年熱帶風(fēng)暴發(fā)生最多的地區(qū)，在每一個(gè)月幾乎都有臺(tái)風(fēng)形成,。這在其它地區(qū)還沒有這種情況,。7—10月臺(tái)風(fēng)發(fā)生最多，這與該地區(qū)季風(fēng)槽活躍密切有關(guān),。當(dāng)季風(fēng)槽的位置位于正常位置之北,，或向東擴(kuò)展到正常位置以東時(shí)，臺(tái)風(fēng)發(fā)生頻率最多,。在10—12月,，季風(fēng)槽有時(shí)延伸到180°或以東，使一些風(fēng)暴在馬紹爾群島地區(qū)形成,。由于秋季季風(fēng)槽在南海地區(qū)呈東西向通過,，熱帶風(fēng)暴頻數(shù)最多。熱帶輻合區(qū)形式是多樣的，結(jié)構(gòu)也很復(fù)雜,，與地理區(qū)域的特點(diǎn)和氣流特征有關(guān)系,。例如海洋上和陸地上就不同。同樣在海洋上,，東西太平洋就不同,。在西太平洋地區(qū)，輻合帶是向南或西南傾斜的,，主要的上升氣流發(fā)生在這個(gè)傾斜面切變帶內(nèi),，云區(qū)也主要出現(xiàn)在這個(gè)上升氣流帶內(nèi)。

其基本特征與過去Sawyerl34.給出的相似,。在輻合區(qū)低層是輻合氣流,，高空是輻散氣流。最近根據(jù)地球同步衛(wèi)星資料也證明了輻合區(qū)這種高低空氣流結(jié)構(gòu),。在1969年11月由衛(wèi)星推出的太平洋高低空流場(chǎng)圖上,，在東太平洋熱帶地區(qū)南北半球低層各有一條氣流匯合區(qū)存在，而在高層,，在南北半球的輻合區(qū)上空都是輻散氣流,，它們都流向赤道，在赤道上空形成氣流輻合區(qū),，與赤道干區(qū)相對(duì)應(yīng),，顯然這里盛行下沉氣流。熱帶輻合區(qū)內(nèi)有大量的凝結(jié)潛熱釋放,。計(jì)算表明它制造的有效位能足以克服熱帶哈得來環(huán)流中動(dòng)能的摩擦消耗,，囚而熱帶輻合區(qū)是熱帶大氣環(huán)流的主要推動(dòng)機(jī)制。熱帶輻合區(qū)是怎樣產(chǎn)生和維持的呢?目前主要有三種看法,。

一是與第二類條件不穩(wěn)定(CISK)有關(guān),。Charney根據(jù)CISK機(jī)制提出了熱帶輻合區(qū)的增長(zhǎng)機(jī)制[361.其方式與CISK不穩(wěn)定機(jī)制決定的熱帶低壓的增長(zhǎng)相似[3]。如果寬廣的東風(fēng)氣流具有一個(gè)擾動(dòng),，由于邊界層摩擦輻合作用,，低層氣旋性渦度的增加使質(zhì)量和水汽的垂直吸入增加，結(jié)果凝結(jié)潛熱釋放增加,，增強(qiáng)了對(duì)流層中上層的力管場(chǎng),，這又使低空輻合增加，它把赤道地區(qū)角動(dòng)量大的空氣帶到北邊與來自較高緯度的角動(dòng)量低的空氣相并置和接觸,，使氣旋性渦度進(jìn)一步增加,，垂直運(yùn)動(dòng)和積云對(duì)流增加，以此循環(huán)下去可產(chǎn)生一條熱帶輻合區(qū),。Charney先后用一維數(shù)值模式和全球非線性模式研究了熱帶輻合區(qū)的形成,，無論從最大增長(zhǎng)率、出現(xiàn)緯度,、寬度,，云區(qū)分布上都與實(shí)際情況較為接近。

海溫

Pike[38]認(rèn)為熱帶輻合區(qū)與海溫有關(guān),。他利用多層模式研究了海面溫度對(duì)輻合區(qū)的作用,。他得到輻合區(qū)經(jīng)常離開赤道，其移動(dòng)總是與最暖的海溫緯度相聯(lián)系,，這表明海面溫度在確定輻合區(qū)緯度上是一個(gè)重要因子,。第三種看法認(rèn)為輻合區(qū)與赤道波擾動(dòng)有關(guān)。Holton認(rèn)為熱帶輻合區(qū)不是一種穩(wěn)定的大氣狀態(tài),，而是緯向傳播著的擾動(dòng)產(chǎn)生的云團(tuán)的位置,，這些云團(tuán)主要沿離赤道5°—10°的地區(qū)移動(dòng)。這種觀點(diǎn)與每日輻合區(qū)的特征和變化情況更符合,。

在熱帶輻合區(qū)上經(jīng)常發(fā)生一些氣旋性渦旋,，有時(shí)沿一條輻合區(qū)同時(shí)可形成幾個(gè)渦旋。在季風(fēng)槽以北2°—4°地區(qū),，水平切變達(dá)到最大值,，這里風(fēng)場(chǎng)的垂直切變也很小，根據(jù)第二類條件不穩(wěn)定(摩擦偏轉(zhuǎn),、對(duì)流,、吸入、輻合,、高空自動(dòng)流出等)最易發(fā)生渦旋,。觀測(cè)表明80—85%的擾動(dòng)都產(chǎn)生在無風(fēng)帶赤道槽之北2°—4°內(nèi)。由于輻合區(qū)的強(qiáng)水平切變對(duì)于渦旋產(chǎn)生有這樣重要作用,，所以有人主張正壓不穩(wěn)定是這些擾動(dòng)發(fā)展的能源,。新田等[401.Lips 411.謝義炳等根據(jù)實(shí)際觀測(cè)資料計(jì)算，認(rèn)為這種機(jī)制是可能的,。不穩(wěn)定波長(zhǎng)是2000公里,，與實(shí)際情況比較一致。

后來Batesf?3同時(shí)考慮了在正壓不穩(wěn)定和CISK機(jī)制作用下輻合帶中擾動(dòng)的增長(zhǎng)問題,，他得到最不穩(wěn)定的波長(zhǎng)也是2000公里,。在初始階段，大部渦旋動(dòng)能通過雷諾應(yīng)力由平均氣流得到,，以后在正壓和CISK機(jī)制共同作用下增長(zhǎng),，最后當(dāng)擾動(dòng)達(dá)到成熟階段后，CISK機(jī)制成為主要能源,，即以由凝結(jié)潛熱制造的有效位能的直接轉(zhuǎn)換為主,，這時(shí)它比正壓轉(zhuǎn)換大一個(gè)量級(jí)，比平均溫度的斜壓轉(zhuǎn)換大2個(gè)量級(jí)。在季風(fēng)槽以南是西南或偏西氣流,，在東南亞,、南亞和西太平洋地區(qū)最明顯。這支氣流也稱赤道西風(fēng),。有時(shí)人們認(rèn)為它是印度西南季風(fēng)向東擴(kuò)展的結(jié)果,，所以仍用西南季風(fēng)來稱這支氣流。實(shí)際上氣流主要是自西向東的,，而不是自西南向東北的,。西南季風(fēng)主要盛行于印度半島和中南半島，并限于低層,。赤道西風(fēng)的存在早已為氣象工作者所知悉,，但作為低緯度一支基本氣流還是近20年的事。

五十年代初期,，鑒于赤道西風(fēng)比信風(fēng)時(shí)空多變,，所以有人把它看作一系列渦旋南邊流場(chǎng)平均得出的西風(fēng)。后來隨著資料的增多,，人們發(fā)現(xiàn)低緯度的西風(fēng)是大范圍的,，約占赤道附近整個(gè)緯圈的2/5.并且比較穩(wěn)定，尤其是在印度洋和南亞,，呈現(xiàn)基本氣流的性質(zhì),，這用上述五十年代初期的看法是不能解釋的。陶詩(shī)言和陳隆勛[40也曾指出,，西風(fēng)是東亞和西太平洋熱帶地區(qū)的一支基本氣流,。西風(fēng)厚度可達(dá)5—6公里，最大風(fēng)速層在1—3公里間,，最大風(fēng)速在20米/秒以上,。赤道西風(fēng)的穩(wěn)定度在海洋上小于60%,在大陸上更低，故一般比信風(fēng)更為多變,。赤道西風(fēng)對(duì)于熱帶輻合區(qū)的形成,、北推和強(qiáng)度變化有十分密切的關(guān)系，具體過程將在以后說明,。

謝義炳等[45曾對(duì)東南亞西風(fēng)的一些特征及其與臺(tái)風(fēng)發(fā)生的關(guān)系進(jìn)行過一些統(tǒng)計(jì)研究,。他們發(fā)現(xiàn)，赤道西風(fēng)的強(qiáng)度變化由印度洋到西太平洋基本上具有一致性,，印度南部上空西風(fēng)增強(qiáng)時(shí)東南亞上空西風(fēng)也增強(qiáng),，由西向東變化時(shí)間有落后現(xiàn)象。夏季大多數(shù)臺(tái)風(fēng)是發(fā)生在赤道西風(fēng)向東增強(qiáng)的時(shí)期,，主要是在西風(fēng)越過菲律賓南部以后,。

臺(tái)風(fēng)大多數(shù)發(fā)生在西風(fēng)和偏東信風(fēng)交界面上,。另外他們還注意到，赤道西風(fēng)有一部分是來自印度洋,，并不完全來自南半球,。關(guān)于赤道西風(fēng)的起源問題現(xiàn)在還沒有肯定的結(jié)論。早期歸因于季風(fēng)效應(yīng),。一般認(rèn)為夏季南半球信風(fēng)被吸向受熱大陸的熱低壓中,，在通過赤道后受地轉(zhuǎn)偏向力作用折向后變成西風(fēng),。但是近年來的觀測(cè)事實(shí)和理論研究表明,，這種解釋是不十分正確的。觀測(cè)事實(shí)明確指出,，從東南信風(fēng)改變?yōu)槲髂巷L(fēng)在印度洋大部分地區(qū)發(fā)生在赤道以南2°—3°S的地區(qū),，極端情況下可在10°S折向。另外,，通過計(jì)算,，還指出，在7月的一天,，通過印度半島西岸輸入到印度半島的水汽量為通過赤道輸送量值的2—3倍,，可見6公里以下通過印度半島向東流去的大部分空氣是起源于北半球。

另外觀測(cè)事實(shí)也表明,，在赤道兩邊一些地區(qū)(如幾內(nèi)亞灣)全年盛行西風(fēng),，不存在跨越赤道折向的問題。最近,，F(xiàn)indler[46-48]的工作引起了人們的重視,。他證實(shí)了夏季在印度洋西部和東非存在著類似低空急流的持續(xù)高速氣流，在對(duì)流層下部(一般在600—2500米間)可達(dá)50米/秒,。高速氣流包含有來自南半球的空氣,，它們可能起源于南半球副熱帶反氣旋東端爆發(fā)的冷空氣氣流。這支氣流的脈動(dòng)與印度半島西部降水的脈動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系,。在7月,，這支氣流每天輸送7.68×102米·噸/天的空氣，約占對(duì)流層下部整個(gè)赤道地區(qū)跨赤道氣流輸送16.20×102米·噸/天的一半,。因而低空急流是半球間交換和大氣環(huán)流的主要成員,。

根據(jù)Findler的結(jié)果看，在北半球夏季跨赤道氣流實(shí)際上集中在印度洋西部的低層大氣中,，而在整個(gè)印度洋上并沒有明顯的跨赤道氣流,，西風(fēng)主要來自北半球。最近有人進(jìn)一步指出[49],除了上述跨赤道氣流外,，在90°—100°E和125°E附近可能還有兩支明顯的跨赤道氣流,，它們對(duì)南海和西太平洋臺(tái)風(fēng)的發(fā)生有密切關(guān)系,。因而經(jīng)典的信風(fēng)跨赤道變成季風(fēng)的經(jīng)典概念必須修正。

熱帶輻合帶的天氣特征

氣流輻合和對(duì)流活動(dòng)： 在熱帶輻合帶區(qū)域內(nèi),，氣流強(qiáng)烈輻合,，導(dǎo)致對(duì)流活動(dòng)非常旺盛，這是由于暖濕空氣上升形成的,。

季節(jié)性和短期變化： 熱帶輻合帶的位置隨季節(jié)變化而移動(dòng),，這種移動(dòng)與大氣環(huán)流的調(diào)整變化密切相關(guān)。

臺(tái)風(fēng)和風(fēng)暴的發(fā)展： 熱帶輻合帶的變動(dòng)和強(qiáng)度變化與臺(tái)風(fēng)的發(fā)生,、發(fā)展和移動(dòng)密切相關(guān),，這表明它對(duì)熱帶氣旋的形成有重要影響。

降水特征： 在夏季,，熱帶輻合帶可以影響到華南地區(qū)的降水模式,，導(dǎo)致雨量分布不均、強(qiáng)降雨分散但爆發(fā)性強(qiáng),、短時(shí)雨量大的特征,。

衛(wèi)星云圖表現(xiàn)： 在衛(wèi)星云圖上，熱帶輻合帶表現(xiàn)為由許多大小不同的對(duì)流云團(tuán)組成,，這些云團(tuán)與云團(tuán)之間夾有大小不一的晴空區(qū)或少云區(qū),。

這些特征使得熱帶輻合帶成為影響熱帶地區(qū)天氣變化的主要系統(tǒng)之一。

相關(guān)查詢：北京天氣預(yù)報(bào),、旅游景點(diǎn)天氣,、上海天氣預(yù)報(bào)15天、廣州國(guó)際機(jī)場(chǎng)天氣,、衛(wèi)星云圖天氣預(yù)報(bào),、天氣預(yù)報(bào)降水分布