亞洲季風區夏、冬系統轉換之環流特徵

Abstract

地球公轉太陽直射緯度的不同推動季節轉變，然而日照在大氣層頂顯示的平滑正弦函數往往不能反映在天氣經驗上，尤以亞洲季風區為甚；例：夏季和冬季的季節轉換過程在春、秋相當不對稱，此為秋天在年循環的特徵之一。其次，秋天特殊的冬、夏系統共存，其相對夏、冬微弱，再加上赤道東西風的蘇門達臘季風，建構出複雜的結構。 夏、冬環流轉換過程被三個驟變事件切割為兩個特性不同的自然季節。九月初(50、51ptd)，西北太平洋的季風槽(Monsoon Gyre)在一次驟變中減弱，東亞沿岸中緯度溫帶氣旋活躍發展，伴隨冷鋒首次侵襲長江以南，為季節轉換的起點。當十二月中旬(68ptd)，東北季風全面籠罩北印度洋，澳洲夏季季風肇始，東亞局部哈德里環流建立，代表冬季之肇始。此兩次重大驟變間，由十月下旬(60ptd)、另一次驟變事件劃分為兩個自然季節：早秋、及晚秋。 在十月中旬(60ptd)，南海的東西風交界/秋槽由北緯14度南跳到北緯4度，孟加拉灣底層風由夏季南風分量轉為冬季北風分量，南中國海南部由西南風轉為強勁之東北風，同時婆羅洲及海洋大陸西側開始有強降水(蘇門達臘季風肇始)，東亞冬季系統之斜壓波呈現往南擴展之趨勢。東亞及南亞兩環流透過高層輻散風相連繫。 早秋時，九月上旬到十月中旬(51~59ptd)的南亞、印度洋由小型的夏季環流系統所覆蓋，南移的對流透過高層幅散風沉降到萎縮的南亞高壓、加強東風噴流，底層仍盛行西南風，為殘夏系統；但東亞、太平洋地區底層(925mb)在北緯10度以南已被北風覆蓋，中、高緯的溫帶氣旋活躍發展，為斜壓波系統壟罩，屬早冬系統；此早秋時期為夏、冬環流系統共存形態。 晚秋由十月底至十二月初(61~67ptd)，南亞、印度洋地區為東西向熱力環流維持的蘇門達臘季風，屬於夏季型態之秋季季風，稱秋雨時期。東亞、太平洋地區則為冬季斜壓波系統加強，同時由中、高緯往中、低緯移動之過程，東亞地區進入東北季風系統，稱東冬時期。此晚秋時期，熱帶系統蘇門達臘季風對流加熱將透過高層輻散風產生羅士培波源、並藉由質量通量傳送加強副熱帶噴流，進而影響冬季斜壓波之發展。