weather爱好者 20-05-09 22:09
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#大气科学[超话]##科学科普# 【睡前科普——细说梅雨】对于江南地区来说,梅雨季可以说是一年中的“大事情”。尽管人们熟悉它,但仍不免有很多疑问:梅雨是怎样形成的,入梅对多雨的江南意味着什么,科学家是如何对梅雨进行监测预报的呢?

梅雨是东亚夏季风向北阶段性推进的独特产物,是东亚地区独特的天气气候现象,是中国季风性降水中最为显著的雨季。每年6月上旬到7月中旬,梅雨主要出现在我国江淮流域到韩国、日本列岛一带。

此时,正值江南梅子的成熟期,故称其为梅雨;由于长时间时雨时晴高温高湿风弱天气,使得家中器物容易发霉,民间亦称为“霉雨”。梅雨季节气候特点表现为:降水集中、雨量大、日照时数少、高湿多云以及风力较小。

主导——冷气团与暖气团。如果没有隆起的喜马拉雅山脉,江南只能是一片沙漠,不再会是鱼米之乡,也不会有五官端庄眉清目秀的“梅雨姑娘”。江南美女时而娇羞温婉悦情,时而肆意任性暴力,总是那么神秘又捉摸不定。

梅雨产生于西太平洋副热带北边缘冷暖空气交汇的对流活动活跃区,由于冷暖空气在长江中下游流域到淮河以南区域势均力敌、此消彼长,展开了4-5周的进退“拉锯战”,形成在空间上呈现出由西南西——东北东走向纬向分布的雨带。

气象大百科上将温度、湿度等物理性质不同的冷暖空气交汇(冷气团、暖气团)的交界面称之为锋面,冷空气为主为冷锋,暖空气主导为暖锋。梅雨具有锋面降水的性质,梅雨锋具有很强的暖湿梯度,同时具有水汽辐合。

东亚梅雨锋面的西段在江淮流域,主要特点是温差小、斜压性弱、多为对流云;梅雨锋面东段伸展到日本列岛,温差大、斜压性强、多为层状云。梅雨锋徘徊于江淮流域,并常常伴有西南涡和切变线,中尺度对流系统活跃,由此维持了梅雨季节的连续性降水。由于相对稳定少动,“梅雨锋”在专业术语上称为“准静止锋”。

中国内地梅雨区域主要分布在江淮流域,即西自湖北宜昌,东至华东沿海,南端以南岭以北的北纬28度为界,北抵淮河沿线北纬34度一带,其经纬度范围为北纬28度-34度、北纬110度-123度;涉及的行政区域包含上海、江苏、安徽、浙江、江西、湖北、湖南等6省1市。江淮流域梅雨区域包括长江中下游区及其南侧的江南区和北侧的江淮区。

时间尺度上可分为整体的梅雨季节、区域的梅雨期和梅雨天气过程,利用气象要素(降水量、气温等)、大气环流及其特征量(西北太平洋副热带高压脊线等)资料对梅雨发生、中断、结束以及梅雨期强度、梅雨发生区域等实况进行梅雨监测诊断、分析服务等工作。由此确定梅雨入/出梅日期、梅雨量、梅雨强度等诸多综合参数。

在风调雨顺的岁月里,梅雨季节常年6月8日入梅,7月18日出梅,平均梅雨量343毫米。梅雨季节时间长度40天,也就是出现在“芒种”“夏至”“小暑”节气内。7月中旬后,随着西太平洋副热带高压脊线位置再一次北跳,梅雨季节宣告结束,主要降雨带就北移,华北雨季拉开帷幕。

监测——老标准与新指标。梅雨研究和梅雨业务与季风问题一样源远流长,是气候学与天气学中永恒的主题,富有传奇色彩,随着气象事业的发展和改革开放的深入逐步走向新的时代,在不同的年代、不同的时代表现出不同的活力,也经历着变化和各种冲突与争论。

长期以来一直依据长江中下游5站(上海、南京、芜湖、九江和汉口) 逐日降水量资料来开展监测预报。但在进入新世纪以后,长江中下游梅雨呈现得不清晰了,以至于提出非典型梅雨的理念,学术界关于梅雨的讨论一直就未停止过。

预报——数值预报与民间谚语。梅雨预测是实践不可绕越的重要工作。由于梅雨具有复杂性、多样性、非对称性和重要性等多重个性,地域差异大,具有明显年代际和年际变化特征。

梅雨季节时间尺度跨度从周到次季节尺度,成为天气学与气候学交界面衔接处的重要天气气候现象。因此,梅雨强度受东亚夏季风活动、大气外强迫因素(ENSO、北极海冰、高原积雪、下垫面过程)与大气内动力过程的综合影响。

根据影响梅雨的不同因子,综合数值预报模式输出产品、大气环流系统的特征、气象大数据挖掘和人工智能等技术,国家气候中心和中央气象台需要预测预报梅雨的强度和“个性”,预知其为“暴力梅”“羞涩梅”还是“经典梅”,为国家和地方防汛抗旱提供科学支撑和决策服务。

民间预报梅雨的谚语有许多,如“腊月里多雪,水黄梅”,就是指腊月雪和梅雨存在着正相关。“行得春风,必有夏雨”,这句谚语意思是春季偏东风盛行,则夏季梅雨量也会多。