副熱帶高氣壓帶

副熱帶高氣壓帶

副熱帶高氣壓簡稱副高,是位于副熱帶地區的暖性高壓系統。它對中、高緯度地區和低緯度地區之間的水汽、熱量、能量的輸送和平衡起著重要的作用,是大氣環流的一個重要系統。

  • 中文名稱
    副熱帶高氣壓帶
  • 別    稱
    副高帶
  • 英文名稱
    Subtropical high pressure belt

簡介

由赤道低氣壓帶上升的氣流,由于氣溫隨高度而降低,空氣漸重,在距地面4-8公裏處大量聚集,轉向南北方向擴散運動,同時還受重力影響,故氣流邊前進,邊下沉,各在南北緯30°附近沉到近地面,使低空空氣增多,氣壓升高,形成了南北兩個副熱帶高氣壓帶,它是因為空氣聚積,由動力原因形成的,屬暖性高壓。

副熱帶高氣壓帶(圖1)副熱帶高氣壓帶(圖1)

副高會對它所控製的地區的氣溫造成影響。首先,赤道低壓屬熱力低壓,副熱帶高壓屬動力高壓,副極地低壓屬動力低壓,極地高壓屬熱力高壓。

由"熱低壓"產生的赤道低壓使氣流從赤道上升到高空,並向極地高壓流動。高空氣流不考慮與地面的摩擦,在地轉偏向力(北半球垂直氣流方向向右,南半球相反)的影響下,最終,在緯度30度附近氣流方向與緯線平行,阻礙了氣流運動,導致空氣發生聚集並下沉,由此形成一個動力高壓--副高。由于副高緯度較低,且空氣下沉導致降雨稀少,所以副高溫度較高。

氣候特點

夏季炎熱多雨,冬季寒冷幹燥,冬季氣溫0℃~5℃,夏季25~30℃。年降水量約350~900毫米,集中于夏季,冬半年降水量隻佔全年降水的20~40%,最大月降水量是最小月降水量的3倍以上。

成因

夏季,在副熱帶高壓控製下,氣流下沉,幹旱少雨。冬季,副熱帶高壓移向低緯,本氣候區西風帶氣旋活動頻繁,降水豐富,同時因西風從冬季較溫暖的海洋(海陸熱力性質差異)上吹來,氣候溫和濕潤。

副熱帶高氣壓帶(圖3)副熱帶高氣壓帶(圖3)

位于副熱帶地區(緯度約為20°~30°)的高壓系統。它呈橢圓形,其長軸大致同緯圈平行,是具暖性的動力系統,一般在700百帕和500百帕等壓面圖上最明顯,屬行星尺度系統(見天氣系統)。副熱帶高壓對中、高緯度地區和低緯度地區之間的水汽、熱量、能量、角動量的輸送和平衡起著重要的作用,是大氣環流的一個重要系統。副熱帶高壓主要位于大洋上,常年存在,按不同的地理位置,分別稱為北太平洋高壓、北大西洋高壓、南太平洋高壓、南大西洋高壓和南印度洋高壓。由于這些高壓環繞整個副熱帶地區,故統稱為副熱帶高壓帶。有時,副熱帶高壓還可分裂為更小的高壓單體,有的小單體也可以位于大陸上。冬季位于南海地區的單體,稱為南海高壓。 特征 副熱帶高壓帶的主要成因是動力的作用(見急流),其高壓脊線(等壓線或等高線反氣旋曲率最大處的連線)處于哈得來經圈環流和費雷爾經圈環流(見大氣環流)的下沉氣流區,天氣多晴朗。相傳從大西洋運馬往西印度群島的帆船,進入副熱帶高壓所在的緯度時,接連幾周平靜無風,無法航行,終因水和糧食用盡,不得不將馬匹投入海中,故歐美各國常用馬緯度作為副熱帶高壓的同義詞。就副熱帶高壓的單體來說,東部和西部的大氣鉛直運動情況有很大的差異:在高壓的東部,下沉運動特別強,下沉氣流因絕熱壓縮而變暖,造成很強的下沉逆溫,稱為信風逆溫。這種強逆溫的層結非常穩定(見大氣靜力穩定度,抑製了鉛直對流的發展,使天氣持續晴好,形成了副熱帶大陸西岸的幹燥氣候帶〔見地中海(型)氣候〕。在高壓的西部,下沉氣流和逆溫都比較弱,使低層輻合上升的暖濕空氣,易于沖破逆溫層而形成對流,故多西北雨天氣。

西太平洋高壓、北太平洋高壓,在夏季一般分為東、西兩個大單體:位于西太平洋的大單體,稱為西太平洋高壓,位于東太平洋的大單體,稱為東太平洋高壓。西太平洋高壓脊線北側的西風帶中,氣旋和鋒面活動比較頻繁,常產生陰雨或暴雨天氣。中國東部地區的主要雨帶,經常處于高壓脊線以北5~8個緯度的距離處。西太平洋高壓脊線的季節性變化,和中國東部地區主要雨帶的季節性位移相對應。平均而言,5月份高壓脊線位于北緯15°附近,主要雨帶位于華南,6月份脊線越過北緯20°,主要雨帶位于長江中下遊和淮河流域,使江淮一帶進入梅雨期;7月中旬脊線向北越過北緯25°,主要雨帶就移到黃河流域,使華北進入雨季,這時,江淮流域正處在高壓脊線控製之下,梅雨期結束而進入伏旱期,天氣酷熱少雨。脊線南側為東風帶,常常有東風波和台風活動,產生大量的降水。因此,在7月中旬以後,華南又出現一條雨帶。西太平洋高壓和台風的相互配置,決定著台風的移動路徑。高壓強大且脊線呈東西向時,台風穩定西行;高壓脊線呈西北-東南向時,台風容易向西北移動,並在中國登入;若高壓減弱和斷裂,則台風往往北上登入或轉向。

分布規律

分布于南、北緯30~40°間的大陸西岸。分布還具有廣泛性,是唯一的除南極洲以外,世界各大洲都有的氣候類型。副熱帶高壓的東部是強烈的下沉運動區,下沉氣流因絕熱壓縮而變暖,所控製地區會出現持續性的晴熱天氣。而副熱帶高壓的西部是低層暖濕空氣輻合上升運動區,容易出現西北雨天氣。隨著季節的更迭,副熱帶高壓帶的強度、位置也會發生明顯的季節變化。從1月到7月,副熱帶高壓主體呈現出向北、向西移動和強度增強的趨勢;從7月到1月,副熱帶高壓主體則有向南、向東移動和強度減弱的動向。這種季節性的變化,還具有明顯的緩慢式變化和跳躍式變化的不同階段。

副熱帶高氣壓帶(圖4)副熱帶高氣壓帶(圖4)

副熱帶高氣壓帶位于副熱帶地區的曖性高壓。約位于南、北緯30度附近。此高壓帶是盛行西風帶和東風帶的分界,其高緯一側是西風帶。在副熱帶高壓控製下,天氣晴朗,在其西北一側是西南氣流治躍區(通帶雨區)。介于熱帶和溫帶之間的高氣壓稱為副熱帶高壓,通常把控製太平洋地區的稱為太平洋副熱帶高氣壓。隨季節而變化,一般在10~40°N之間活動。

分布區域

世界上有5個地區具有地中海氣候:

副熱帶高氣壓帶(圖5)副熱帶高氣壓帶(圖5)

①地中海沿岸,包括歐洲南部,非洲北部沿海和西亞少數地區。

②北美加利福尼亞沿岸。

③非洲南部的西岸,即南非西部和納米比亞南部(稱開普區或好望角區)。

④南美智利中部。

⑤澳大利亞西南和東南沿海(雖為東南部,但屬西海岸,阿德萊德附近地區,而不是雪梨一帶)。

具體特征

特殊性

地中海氣候的特點是:冬季受西風帶控製,鋒面氣旋活動頻繁,氣候溫和,最冷月均溫在4~10℃之間,降水量豐沛。夏季在副熱帶高壓控製下,氣流下沉,氣候炎熱幹燥,雲量稀少,陽光充足。全年降水量300~1000毫米,冬半年約佔60%~70%,夏半年隻有30%~40%。冬雨夏幹的氣候特征,在世界各種氣候類型中,可謂獨樹一幟。

副熱帶高氣壓帶(圖6)副熱帶高氣壓帶(圖6)

典型性

地中海氣候的成因主要是冬季受西風帶控製,鋒面氣旋活動頻繁;夏季受副熱帶高壓帶控製,氣流下沉。在世界十多種氣候類型中,全年受氣壓帶、風帶交替控製的氣候類型中,除地中海氣候外,還有熱帶草原氣候(赤道低壓帶與信風帶交替控製)和熱帶沙漠氣候(信風帶與副熱帶高壓帶交替控製)。全年受西風帶控製的氣候是溫帶海洋性氣候。分析可見,對地中海氣候的成因考查,既考查了學生對副熱帶高壓帶(最大影響緯度範圍是南北緯20-40度)和西風帶(最大影響緯度範圍是南北緯30-60度)分布狀況的掌握情況,又考查了氣壓帶、風帶的移動問題。可以說,如果學生能對地中海氣候的成因準確理解,理解其他氣候應該是輕而易舉的事。

廣泛性

地中海氣候的分布規律是位于南北緯30-40度之間的大陸西岸。地中海氣候是唯一的除南極洲以外,世界各大洲都有的氣候類型。地中海氣候的分布地區中,以地中海沿岸最為明顯。其他地區如北美洲的加利福尼亞沿海、南美洲的智利中部、非洲南端的好望角地區和澳大利亞西南沿海等。其分布區大多經濟比較發達,也是世界熱點地區。

代表城市

羅馬

代表城市威尼斯代表城市威尼斯

威尼斯

米蘭

都靈

翡冷翠

那不勒斯

巴勒莫

馬賽

尼斯

摩納哥

馬德裏

巴塞羅那

雅典

伊斯坦布爾

貝魯特

大馬士革

耶路撒冷

安曼

開普敦

舊金山

洛杉磯

墨爾本

伯斯

的黎波裏

阿爾及爾

達爾貝達

聖地亞哥

中國影響

一般而言,每年從冬季到夏季,西太平洋副熱帶高氣壓都會有規律地自南向北推移;從夏到冬,又有規律地自北往南撤退。熱帶與溫帶之間過渡地區的暖性高氣壓帶,受海陸分布的影響,常斷裂成為若幹個孤立的暖性高壓,這些孤立的高 壓,統稱為副熱帶高壓。這種高壓是控製熱帶、副熱帶地區 的持久的大型天氣系統,其位置和強度隨季節而變化。影響 我國的副熱帶高壓主要有西太平洋高壓、青藏高壓和南海高壓,其中以西太平洋高壓對我國的影響最大,是造成我國夏季旱澇變化的主要天氣系統之一。在副熱帶高壓的不同部 位,出現的天氣情況是各不相同的。

副熱帶高氣壓帶(圖7)副熱帶高氣壓帶(圖7)

在副熱帶高壓區內,天氣一般晴朗,所以當它長期控製某一地區時,往往會造成該 地區的長期高溫幹旱,但當條件適當時,有時也會出現局地 性的熱雷雨;在西太平洋高壓的南側,是台風頻繁活動的地 區,在它的東風氣流裏,常有東風波形成並向西移動,影響 黔桂以東、長江以南地區,發生西北雨和暴雨天氣;在副熱帶高壓的北側和西北側,由于西部的偏南氣流從海上帶來大 量的水汽,當遇有西風帶低壓槽或低渦等天氣系統時,會產生大範圍的雨帶。據統計,這一雨帶在西太平洋高壓西部脊 線以北的5一8個緯度一帶,一般呈東西向。我國的華南雨 季、江淮的梅雨期、華北雨季等都與西太平洋高壓向北移動 有密切關系。這一雨帶在某一地區停留的時間長短,直接關 系到該地區的旱澇。一般來說,雨帶停的時間越長,出現洪。澇的次數越多,停留的時間短,易出現幹旱。青藏高壓的位置與長江流域的梅雨及陝、青、甘的大一暴雨有密切的關系。

一、副高西部的偏南氣流是向我國大陸東部輸送太平洋暖濕水汽的天然"傳送帶"。大家知道,高氣壓是指氣壓分布狀況而言;從氣流狀況說,副高是個巨大的反氣旋,在北半球,氣流從高壓中心按順時針方向向外旋轉流出,在高壓西部形成偏南氣流;就廣大範圍內大團空氣的溫度、濕度說,副高區域是一個龐大的濕熱的熱帶海洋氣團。在夏半年,正是依靠副高西部的偏南氣流,才把形成于副熱帶太平洋上的熱帶海洋氣團的濕熱空氣,源源不斷輸送到我國大陸廣大地區,從而為形成降水提供充足的"原料";在這同時,它還把副熱帶海洋的一部分熱量隨著氣流輸入我國,使我國夏季氣溫普遍高于同緯度世界其他地區,此"功"亦不可沒。

二、副高的強弱和位置是直接影響我國夏季雨帶分布的"指揮棒"。不難明白,前述副高西部的偏南氣流,其實就是夏季盛行的偏南風--濕熱的夏季風的一支:東南季風。但是,濕熱氣流隻為降水提供了可能性,隻有當它一旦與北方南下的冷空氣交鋒,才能形成大範圍的降雨帶。正是因為副高位置隨季節而變化:冬季偏南,夏季偏北,使夏半年我國鋒面雨帶也自南而北漸次推進,因而南北雨季開始早遲也不同。春末,南嶺一帶進入雨季。夏初,副高勢力增強向北、向西擴張,暖濕的偏南氣流沿副高西部邊緣北上,與來自北方的幹冷空氣交鋒于江淮地區,形成梅雨天氣。盛夏季節,勢力進一步增強的副高繼續北跳,雨帶也隨之推到華北、東北地區。入秋,副高南撤,雨帶跟著南移。這就是我國南方雨季開始早結束遲持續時間長,北方雨季開始遲結束早持續時間短的原因。

三、副高中心盤踞的"營地"必然是個大"火爐"。7~8月間,地處副高"營地"的江淮一帶,在高壓下沉氣流影響下,氣溫升高,水汽不易凝結,天氣炎熱幹燥,形成伏旱天氣:人們汗流浹背,農業生產抗旱任務很重,工業生產和人們生活用水緊張,不少同學深受暑熱煎熬。製造這樣的大"火爐"是副高的"功勞"。

四、反常的副高是造成我國大範圍旱澇災害天氣的禍首。夏季,我國東部天氣的晴雨冷熱變化,在很大程度上取決于副高的強弱。副高的位置和強弱一旦異常,其西部表現為東南季風的偏南氣流的位置和強弱也就隨之變化。夏季風強的年份,鋒面很快就推進到北方;弱的年份,鋒面就在南方徘徊。鋒面徘徊很久的地方,往往多雨,鋒面滯留時間很短的地方,往往缺雨。可見,我國夏半年,在同一時期常常是此處澇、彼處旱;在同一地區,則常常會此時澇、彼時旱,這在很大程度上是由于副高在作怪。因此,我國各地降水量年際變化相當大,常常出現大範圍的旱澇災害天氣。例如,1991年副高失常,使鋒面雨帶不僅提前近1個月早早移到江淮一帶,而且遲遲不肯北上,在那裏"賴了"近2個月,這就造成蘇、浙、皖一帶持久性暴雨天氣,釀成百年未遇特大洪澇災害,不少地區很長時間都是一片汪洋。與此同時,南嶺一帶卻發生嚴重幹旱。1994年,由于副高勢力強且長時間穩踞長江中下遊地區,那裏發生了幾十年不遇的嚴重高溫伏旱天氣。

夏天情況

副熱帶高氣壓帶(圖8)副熱帶高氣壓帶(圖8)

在副熱帶高壓的不同部位,往往會造成該地區的長期高溫幹旱,但當條件適當時,有時也會出現局地性的熱雷雨;在西太平洋高壓的南側,是台風頻繁活動的地區,在它的東風氣流裏,常有東風波形成並向西移動,影響雲貴以東、長江以南地區,發生西北雨和暴雨天氣;在副熱帶高壓的北側和西北側,由于西部的偏南氣流從海上帶來大量的水汽,當遇到西風帶低壓槽或低渦等天氣系統時,會產生大範圍的雨帶。據統計,這一雨帶在西太平洋高壓西部脊線以北的5--8個緯度一帶,一般呈東西向。我國的華南雨季、江淮的梅雨期、華北雨季等都與西太平洋高壓向北移動有密切關系。這一雨帶在某一地區停留的時間長短,直接關系到該地區的旱澇。一般來說,雨帶停的時間越長,出現洪澇的次數越多,停留的時間短,易出現幹旱。

幹旱原因

在西太平洋高壓控製下的地區,有強烈的下沉逆溫,使低層水汽難以成雲致雨,造成晴空萬裏的穩定天氣,時間長久了可能出現大範圍幹旱。

副高是向我國大陸輸送水汽的重要系統。我國降水的水汽來源,雖然主要依靠西南氣流從印度洋輸送來,而太平洋副高的位置、強度和活動,不僅對西南氣流的水汽輸送有關,而且還影響著它南側的東南季風從太平洋向大陸輸送來的水汽。同時,西太平洋副高的北側是沿副高北上的暖濕空氣與中緯度南下的冷空氣相交綏的地帶,往往形成大範圍的陰雨天氣,是我國大陸地區的重要降水帶。

因而,我國降水帶的南北移動同西太平洋副高的季節活動相一致,通常降雨帶位于副高脊線以北約5-8個緯度。

每年2-4月,副高脊線穩定在18-20N間時,我國華南地區出現連續低溫陰雨天氣。6月副高脊線北跳越過20N,穩定在20一25N間,降水帶位于長江下遊和日本一帶,正是梅雨季節開始的時期。由于每年副高的勢力強弱不同,北進快慢有別,梅雨期的長短和入梅、出梅的早晚都有很大差異。梅雨可以出現在5-7月間的各個時段。出現在5月的梅雨稱為早梅雨出現在6-7月的梅雨稱正常梅雨。一般在6月中旬前後入梅,7月上旬出梅,梅雨期平均約20天。

造成梅雨期連續降雨過程的天氣系統,主要是準靜止鋒、切變線和西南低渦。

這些系統在長江中下遊地區的連續出現或移、停滯,都能造成大面積的洪澇。到7月份,副高脊線再次北跳,降雨帶從長江流域推移到黃淮流域。長江中、下遊的梅雨結束,開始被西太平洋副高所控製,天氣變得炎熱少雨。如果副高強大,控製時間長久,將造成嚴重幹旱現象。從7月底到8月初,高壓脊線進一步越過30°N,雨帶也北移至華北、東北地帶。9月上旬,高壓脊線開始向南回跳,雨帶也自北南移。

上述情況僅僅是西太平洋副高活動對我國天氣影響的一般規律。

實際上,副高的南、北季節性移動經常出現異常,造成一些地區幹旱;另一些地區水澇的反常天氣。

例如,1956年西太平洋高壓脊第一次北跳偏早,第二次北跳偏晚,這一年梅雨很盛,長江中下遊流域雨量過多。1954年副高比較久地穩定在20一25N間,長江流域梅雨持續時間達兩個月之久,結果造成江淮地區幾十年罕見的大水。1958年副高脊線第一次北跳偏晚,第二次北跳偏早,形成了這一年空梅,造成了幹旱。

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