四、环 流 形 势

(一)四 季 环 流

冬季,广东省高空为深厚的偏西风控制,广东处于南支西风急流中心的的前侧。此时广州500百帕上空西风风速达40—45米每秒,受急流波动的直接影响,广东出现冬寒天气。低空为浅薄的东风,广州、海口偏东风高度仅达1000百帕,西沙可伸到850百帕。低纬上空南风分量较大,表明低纬上空有空气质量向北输送,为质量“源”;而低空却有较大的偏北风分量,表明低纬近地面有空气质量向南输送,为质量“汇”。这种高低空质量输送,由低纬经圈环流来完成。往低纬,东北季风与东北信风叠加,使东北风更强,更稳定。

冬季,副热带高压退至远离广东的140—150。E洋面上,500百帕西风带波动的平均主槽位于东亚沿岸,主脊位于乌拉尔山附近,脊前的西北气流把极地冷空气源源输送到广东,地面表现为冷高压南侵,入侵广东的强冷空气或寒潮多是在这种长波槽槽后偏北气流引导下南侵的。冬末春初,副热带高压开始加强西伸至广东沿海一带。南支西风槽比较活跃。此时若西风带为阻高横槽形势,则冷空气以小股形式渗透南下,这种小股冷空气与来自海洋的暖湿气流常在广东省北部形成对峙形势,地面上维持一条准静止锋,全省出现连绵阴雨天气。

春季,南支西风急流明显减弱和北撤,副热带高压进一步加强西伸。当副热带高压稳定于20。N时,广东会发生春旱。此时,南亚高压(100百帕)也开始伸至120。E,广东省高空出现热带东风层,中、低空为西南季风和东南季风。中纬度西风减弱,槽脊结构平浅,位置东移。地面冷高压路径由南下转为东移出海,广东处于出海冷高压后部回流的偏东气流影响下,出现多雾、能见度差的“蒙雨天气”。春末夏初,南亚高压位于中印半岛上空,广东位处其东北侧,风向由西转西北。夏季,南亚高压移上青藏高原上空,广东位处其东南侧,风向转东北。至此,热带东风层便控制了广东省上空。这种稳定的偏北风分量的辐散流场,极有利于低层和地面辐合作用的发展。入夏之后,副热带高压的西脊点一直稳定在东经120。左右,直接影响广东省夏季的天气。由印度季风低槽发展起来的气旋波北传和东移过程中,旺盛的西南气流源源流向广东而成为前汛期暴雨不稳定能量的重要输送带。

夏季,广东省高空吹偏北风,低空和地面吹偏南风,形成一个与冬季相反的反哈得莱环流圈。偏南风来自南海和印度洋,水汽充足,层结不稳定,而且常伴随出现西南风急流轴(风速约20米每秒)和出海冷高压后部回流的东南风急流轴。前者还常伴随季风槽、西南槽等低值系统。这些“轴”是不稳定能量的输送带,一旦遇到南侵的冷空气,潜在的不稳定能量大量释放,造成大面积暴雨。广东省4—6月份的暴雨有93%与这种低空急流有关,成为广东省前汛期暴雨的主要形成机制。若几支急流同时叠加,便可触发特大暴雨。随着西风带的减弱北撤,副热带高压北跳,热带辐合带也相应北移。对广东影响较大的辐合带是由副高南边的偏东气流和赤道西风之间构成的辐合带。辐合带上的扰动是影响广东夏季天气的主要系统,热带风暴多产生于辐合带之中。

秋季,西风带迅速加强,随着西风波动的发展、地面冷高压逐渐建立和加强、东北季风迅速占领大陆近地面层,副热带高压撤退至广东省沿海,但广东省高空仍为副高控制,两个高压叠加,形成全省大陆晴朗干燥的秋高气爽天气。此时,南支西风在青藏高原南侧重建和逐渐加强。随着地面冷高压的加强和向南活动,广东省通常于9月下旬前后出现首次“寒露风”天气过程。由于上层副热带高压的影响和地面冷空气的入侵,常常诱导地面热带低压发展并加强形成热带风暴,西移侵袭粤西和海南岛。

(二)季 风 环 流

广东省位处南北不同季风风系的通道上,是中国季风环流比较发达的地区。夏季风期间,广东近地面层盛行的偏南风来自热带海洋和赤道海洋的暖湿气团,空气中水气含量大,从地面到200百帕高空,气层平均水汽含量52—58毫米。气候温暖、湿润多雨,具有明显的海洋性气候特点。冬季风期间,广东近地面层盛行的偏北风来自蒙古或西伯利亚的大陆气团,空气中水汽含量减少,从地面到200百帕高空,大气层平均水汽含量20—30毫米。气候寒冷,干燥少雨,具有明显的大陆性气候特点。随着冬夏季风的进退,广东各地降水量呈现出明显的季节性变化。

每年9月底10月初至翌年2月底3月初,广东全省为东北季风控制,称东北季风期。10月底至2月中旬为东北季风盛期。近地层(1—2公里)吹东北风,称冬季风,东北风频率占候风向频率的60%以上。高空为偏西风,500百帕以西南风和西北风较多,200百帕以西南风为主,说明副热带西风相当深厚。西风带槽后的西北气流引导冬季风南下和爆发寒潮,其前锋掠过广东全省南移出海,造成全省大风、降温及阴雨天气。一次寒潮过程可使全省24小时内降温10摄氏度以上,风力6—7级,持续3—4天左右便可回暖,天气转晴朗。如果北方冷空气势力较弱则冷锋常在广东北部趋于静止,使北部降雨而南部因在暖气团控制下多云而少雨。

东北季风初建期和减弱期,近地面层以东北风为主,但伴有一定分量的东南风。初建期中高层仍为夏季的东北风,中低层盛行下沉辐散气流,天气较晴朗;减弱期中高层为偏西风,地面为偏东风,风向垂直切变明显,故地面多为阴雨天气。在东北季风期,由于受热带气团的影响,有时会出现“季风中断”现象。

3月中旬至5月中旬,广东为东南季风时期,即地面风向转偏南,气流来自东南部海洋,是冷高压出海的回流气流,中层以上仍为偏西风,但南风分量增大,气流来自西部海洋,是印度洋、孟加拉湾的南支波动槽前的西南气流,有利于辐合流场的发展。所以当地面有冷空气侵袭时,通过中低层的风向和水气辐合,容易形成大范围的蒙雨天气。

5月中旬至9月,广东为西南季风时期,南支西风急流北撤至北纬40?,中层副热带高压西伸至东经90? (西脊点),热带辐合带北移,印度季风槽稳定地建立。此时,广东省高空(100百帕)为源自南亚高压的热带东风,盛行偏东北的下沉气流。对流层下半部及至近地面盛行源自低纬海洋的西南气流。高低空之间形成了一个反哈得莱环流圈。由于风系都来自低纬,气层暖湿不稳定。西南季风期广东上空偏东风风速常加大到12—20米每秒,低层西南风风速加大到12米每秒。在热带辐合带或印度季风槽东传的影响下,加上有利的地形配合常降大雨到暴雨。6月中下旬,副热带高压北跳至北纬23?,南支西风急流北撤,地面锋区位置由南岭北移到长江下游。广东省由西风带西南季风降水转为热带东风带降水,前汛期结束,进入热带风暴活动季节。夏季影响广东省的西南季风,一支源自印度洋东北部海面,穿过印度尼西亚的苏门答腊、马来半岛中部、中南半岛南部而影响广东省西部;第二支源自孟加拉湾经中南半岛而影响到广东全省;第三支源自澳大利亚西北面的沛汶海和印度尼西亚的爪哇岛海面,穿过加里曼丹、菲律宾东部转向西北到达广东省东部沿海;第四支来自菲律宾海面经南海直进广东省。

除了季风环流之外,还有海陆风的影响。白天来自海洋的空气温度比大陆上的低,湿度则较大,到达陆地之后受热上升或为地形抬升,使沿海地区白天多积状云,尤其是夏季的白天,海风和夏季风风向一致,暖湿的海洋气流使沿海地区云雨较多,削弱了太阳直接辐射,因此广东省沿海地区虽然夏季时间长,但不酷热。

 
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