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探索2021年南海夏季风爆发 南海季风联合科考正在开展

2021-06-04 20:05  中国天气网

南海夏季风是亚洲季风系统的重要成员,它的爆发标志着东亚夏季风建立和雨季开端,其爆发时间和强度影响着东亚夏季风向北推进的进程,同时显著影响着我国汛期不同区域降水总量和主雨带位置,也影响着西北太平洋台风活动,因此做好南海夏季风的监测和预测对提高我国防灾减灾能力有重要作用。

但是,目前对南海夏季风爆发时间和强度的短期气候预测能力仍有很大挑战性,2021年南海季风爆发的复杂性充分说明了我国亟需围绕南海夏季风的爆发与发展,加强精细化观测,并深入研究,提高精准化预测能力,以对南海夏季风活动规律的深入认识为抓手,大力推动我国热带海洋气象事业的发展。

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无人机拍摄白龙浮标回收(图/王林海)

南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)(以下简称南方海洋实验室)为支持区域和全球海洋观测网的建设,支持多学科交叉、多团队合作参与的综合航次,形成高科学价值的区域海洋长期观测,组织设立开放航次,该类型航次面向国内外开放共享,由南方海洋实验室提供专项经费支持。

为推动对南海夏季风爆发过程的科学认识,南方海洋实验室2021年资助组织了开放航次“南海季风综合调查航次”(航次编号:SML2021SI1002),该航次由中山大学牵头实施,联合中国气象局、海南省气象局、厦门大学、自然资源部第一海洋研究所、中国科学院海洋研究所、青岛海洋科学与技术试点国家实验室、河海大学、天津大学、山东科技大学等国内多家单位,围绕季风爆发期间的大气-海洋-陆地相互作用过程开展了多学科综合观测,在海口外海与海南省气象局开展为期3天包括天气雷达和大气探空等协同观测,并在航次中与国家气候中心就南海夏季风爆发过程中的监测和预测问题保持密切沟通。该航次获取的风温湿等监测信息实时提供给国家气候中心首席预报员,同时国家气候中心反馈大尺度环流场的实时监测和预测,双方从不同角度印证南海地区大气热力动力条件以及要素和天气现象特征是否吻合。

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白龙浮标布放入海,观测大气-海洋相互作用。(图/于卫东)

正在进行的南海夏季风爆发观测航次已取得重要进展。海上观测航次揭示了2021年南海夏季风爆发过程的复杂性。南海夏季风爆发通常表现为大气动力热力条件和降水特征的突变,南海低层风场从东北风转向为稳定的来自热带的西南风,同时低层气温有明显的升高,伴随着显著的对流性降水发展。但是,南海季风爆发具有复杂性,往往出现环流与降水非协调转变。

本航次自5月10日开始在南海南部(12°N)观测到大气边界层水汽显著增加,自5月22日开始在南海北部(20°N)观测到显著南偏西风,大气湿度显著增加,海上孤立对流活动增多。自5月28日开始,南海北部(20°N)观测到稳定、显著(大于5米/秒)西南风,海面相对湿度超过90%。上述大气环流指标已经初步符合为南海夏季风建立标准,但是,由于今年5月份西太平洋副热带高压显著偏强西伸,南海始终处在偏强的副高下沉气流控制下,大气对流活动受到抑制,同期卫星云图也清楚显示南海上空几乎无云。这种对流抑制情况会持续到副高彻底退出南海,因此判断2021年南海夏季风相比常年(5月第5侯)推迟爆发。

根据国家气候中心的南海夏季风监测标准,以及利用CRA40再分析数据获得的监测信息,南海夏季风监测区两项指标(850hPa纬向风和假相当位温)于5月29日监测值超过爆发阈值,南海北部850hPa高度为显著的西风。结合国内外动力数值模式预测信息,此后到6月1候,监测指标仍将稳定维持,且850hPa西风在监测区全区稳定建立。因此判定南海夏季风为5月第6候首先在南海北部建立,6月1候全面爆发,爆发日期较常年(5月5候)略偏晚。这个结论和本航次监测到的信息完全吻合。

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海洋浮游生物视频记录仪下放入水,观测海洋上层的浮游生物。(图/于卫东)

海上观测航次捕捉到海南岛东部低空急流。广东沿岸龙舟水暴雨过程是华南雨季开始标志之一,其发生是南海北部海洋大气边界层低空急流与海岸过程耦合结果。航次5月28-30日在海口外海与海口气象局开展联合观测,清楚地观测到海上边界层低空急流(高度500米)在傍晚发展、加强,同时观测到边界层低空水汽充沛,这一急流从海上向广东沿海输送大量水汽。据气象局监测,广东龙门县龙华镇在5月31日凌晨3点发生了三小时400.9毫米降水,打破了广东省3小时历史最高雨量纪录。

目前,该航次还在进行中,预计在6月初将观测到南海夏季风全面爆发的强对流过程,相关资料分析也在航次后进一步开展,并与中国气象局、海南省气象局等业务部门加强联合航次资料分析,为推动热带海洋气象业务做出贡献。

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