平均风速每秒五至六米,最高达每秒13米,
2023/1/8 来源:不详信风和其相关的洋流帮助早期来自欧洲和非洲港口的帆船前往美洲,与此同时,信风也推动帆船从美洲驶向亚洲。即使是现在,商船也利用信风和洋流来加速远洋航行,信风平均风速每秒五至六米,最高可达每秒13米。那么,信风为什么如此重要?
运送撒哈拉尘埃的风
信风是在地球赤道地区流动的永久性东西向盛行风,信风的主要发源地是北半球的东北部和南半球的东南部,在冬季和北极振荡处于温暖阶段时加强。几个世纪以来,帆船船长们一直使用信风穿越各个海洋,最终建立了横跨大西洋和太平洋的贸易路线。
气象学中,信风充当在大西洋、太平洋和南印度洋上空形成并在北美、东南亚、马达加斯加和东非登陆的热带风暴的导向流。在信风区内可以看到浅积云,并且由于从副热带高压脊内高空下降的空气造成信风逆流,因此云的高度较低,始终保持在距离地面4公里左右。
信风还将富含硝酸盐和磷酸盐的撒哈拉尘埃运送到整个拉丁美洲、加勒比海、北美东南部以及西南部的部分地区。尽管美国东南部拥有北美最清洁的空气,但到达美国的大部分非洲尘埃都会影响佛罗里达州。
当来自撒哈拉沙漠的尘埃在北美陆地上传播时,降雨被抑制,天空从蓝色变为白色,导致红色日落增加。它的存在还会增加空气中颗粒物的数量,从而对空气质量产生负面影响。
信风为什么如此重要?
在赤道以北约30度和以南约30度之间,有一个被称为马纬度的地区,也被称为副热带高压带。同时,地球的自转导致空气在北半球向西南方向倾斜,在南半球向西北方向倾斜,这又被称为科里奥利效应。
科里奥利效应与副热带高压带相结合,导致盛行风,即信风,从赤道两侧穿过这部分地带,并从东向西移动。当风吹向赤道以北和以南约5度时,也就是吹向副热带高压带的中心地带时,信风和洋流都会在炎热干燥的空气带中接近静止。
信风静止时,强烈的太阳热量将使信风变暖变湿润,然后像热气球一样将空气向上推入大气层,上升过程中它会降温,并在热带雨林中造成阵雨和风暴。接着上升的气团向两极移动,再下沉到马纬度附近的地球表面,触发了平静的信风和少量降水,最终完成循环。
以信风及其影响为特征的热带地区的气象状况尤其反复无常,在陆地或海洋附近,因为太阳在它们的最高点,所以空气会过热并吸引来自北方、东方和南方的信风。它们汇聚在一起,在强烈的上升气流中上升并产生赤道东部洋流。
在一定的海拔高度,气流向上运动并再次发散,向北、向南以及向东弯曲,然后在纬度30度处潜入地面,形成哈德利环流。这使整个热带受季节、海洋、大陆以及昼夜交替引起的强烈变化的影响,这些扰动还导致从整个热带向南北方向的季节性变化。
不稳定和高度间歇性的对流是热带辐合带的显著特征之一,因此信风的上升必然伴随着大雨,这是由于空气中的水在经过海洋时变湿而凝结造成的。此外,由于信风的存在,热带的光合作用也非常活跃,这就是热带地区覆盖着茂密植被和森林的原因。
信风对气候的影响
信风对天气和气候的影响主要体现在厄尔尼诺、拉尼娜和飓风上。太平洋两侧的压力和温度差异也是由信风造成的,从东向西吹来的空气推动水流,使西太平洋的海平面升高,并使冷水向海面上升,使东太平洋比西太平洋低约7.7摄氏度。
厄尔尼诺年期间,东太平洋海面变暖,热带辐合带更靠近赤道,导致太平洋上空出现降雨。温暖的地表温度与逆向的气压模式和减弱的信风强度有关,因此更多的水停留在南美洲沿岸的东太平洋。
随着降雨模式向东转移,西太平洋沿海地区可能变得更加干燥,尤其是印度。类似的天气模式还出现在大西洋,将会导致美国东部极度干旱,大西洋热带风暴减少。
在拉尼娜年份,信风则会比平时更强,导致更多冷水上升到海面。太平洋东部地区因此变得更加干燥,印度和东南亚大部分地区因季风而发生洪水的可能性也将大幅增加。