Часть серии о |
Погода |
---|
Умеренный и полярный сезон |
Тропические сезоны |
Бури |
Осадки |
Темы |
Глоссарии |
Портал погоды |
|
Муссоны Южной Азии является одним из нескольких географически распределенных глобальных муссонов. Это влияет на Индийский субконтинент, где это одно из старейших и наиболее ожидаемых погодных явлений и экономически важная модель каждый год с июня по сентябрь, но это лишь частично изучено и, как известно, трудно предсказать. Было предложено несколько теорий для объяснения происхождения, процесса, силы, изменчивости, распространения и общих капризов муссонов, но понимание и предсказуемость все еще развиваются.
Уникальные географические особенности Индийского субконтинента, а также связанные с ними атмосферные, океанические и геофизические факторы влияют на поведение муссонов. Из-за его воздействия на сельское хозяйство, флору и фауну, а также на климат в таких странах, как Бангладеш, Бутан, Индия, Непал, Пакистан и Шри-Ланка, а также среди других экономических, социальных и экологических последствий, муссон является одним из наиболее опасных факторов. наиболее ожидаемые, отслеживаемые и изученные погодные явления в регионе. Он оказывает значительное влияние на общее благосостояние жителей и даже был назван «настоящим министром финансов Индии».
Слово « муссон» (производное от арабского «маусим», что означает «сезонное изменение направления ветров»), хотя его обычно определяют как систему ветров, характеризующихся сезонным изменением направления, не имеет последовательного и подробного определения. Вот несколько примеров:
Первоначально наблюдаемые моряками в Аравийском море, путешествующими между Африкой, Индией и Юго-Восточной Азией, муссоны можно разделить на две ветви в зависимости от их распространения на субконтиненте:
В качестве альтернативы его можно разделить на два сегмента в зависимости от направления дождевых ветров:
В зависимости от времени года, когда эти ветры приносят дожди в Индию, муссоны также можно разделить на два периода:
Сложность муссонов в Южной Азии до конца не изучена, что затрудняет точное прогнозирование количества, времени и географического распределения сопутствующих осадков. Это наиболее отслеживаемые компоненты муссонов, и они определяют доступность воды в Индии в любой год.
Муссоны обычно происходят в тропических регионах. Одна из областей, на которую сильно влияют муссоны, - это Индия. В Индии муссоны создают целый сезон, в течение которого ветры полностью меняются.
Осадки являются результатом схождения ветрового потока из Бенгальского залива и обратных ветров из Южно-Китайского моря.
Наступление муссонов происходит над Бенгальским заливом в мае, достигает Индийского полуострова к июню, а затем ветры дуют в сторону Южно-Китайского моря.
Хотя юго-западные и северо-восточные муссонные ветры сезонно обратимы, они сами по себе вызывают осадки.
Основная статья: Rain § FormationДля образования дождя важны два фактора:
Кроме того, должна произойти одна из причин дождя. В случае муссонов причина в первую очередь орографическая из-за наличия высокогорья на пути ветров. Орографические преграды заставляют ветер подниматься. Затем осадки происходят с наветренной стороны высокогорья из-за адиабатического охлаждения и конденсации влажного поднимающегося воздуха.
Основная статья: Орографический лифтУникальные особенности географического рельефа Индийского субконтинента играют важную роль в одновременном проявлении всех вышеперечисленных факторов. Соответствующие особенности в объяснении механизма муссонов следующие:
Розовая стрелка: юго-западное направление муссонного ветра; зеленая стрелка: северо-восточное направление муссонного ветра.
Орографические осадки.
Географические особенности Индийского субконтинента.
Дневная сцена, показывающая предмуссонный воздух над Индией.
Последние тенденции среднегодовых осадков муссонов.
Есть некоторые уникальные особенности дождей, которые приносит сезон дождей на Индийский субконтинент.
Всплеск муссонов относится к внезапному изменению погодных условий в Индии (обычно с жаркой и сухой погоды на влажную и влажную во время юго-западного муссона), характеризующимся резким увеличением среднего суточного количества осадков. Аналогичным образом, всплеск северо-восточного муссона означает резкое увеличение среднего суточного количества осадков над пораженными регионами.
Одним из наиболее часто используемых слов, чтобы описать неустойчивый характер муссона «капризы», используемые в газетах, журналах, книгах, веб - порталов для страховых планов и обсуждения бюджета Индии. В некоторые годы идет слишком много дождей, вызывая наводнения в некоторых частях Индии; в других случаях дожди идут слишком мало или совсем не идут, вызывая засухи. В некоторые годы дождей бывает достаточно, но время их проведения произвольно. Иногда, несмотря на среднегодовое количество осадков, суточное или географическое распределение дождя существенно искажается. В недавнем прошлом непостоянство осадков в короткие периоды времени (около недели) объяснялось пылью пустынь над Аравийским морем и Западной Азией.
Обычно можно ожидать, что юго-западный муссон «прорвется» на западное побережье Индии (около Тируванантапурама ) в начале июня и покроет всю страну к середине июля. Его вывод из Индии обычно начинается в начале сентября и заканчивается к началу октября.
Северо-восточный муссон обычно «вспыхивает» около 20 октября и длится около 50 дней, прежде чем уйти.
Тем не менее, дождливый муссон не обязательно является обычным муссоном, т. Е. Имеет характеристики, близкие к статистическим средним значениям, рассчитанным за длительный период. Обычно считается, что за нормальный муссон выпадает количество осадков, близкое к среднему, во всех географических точках, находящихся под его влиянием ( среднее пространственное распределение), и за весь ожидаемый период времени ( среднее временное распределение). Кроме того, дата прибытия и дату вылета обоих на юго - западе и северо - восточного муссона должны быть близки к средним датам. Точные критерии нормального муссона определяются Метеорологическим департаментом Индии с расчетами среднего и стандартного отклонения каждой из этих переменных.
Муссонные облака над Тараганджем, Рангпур, БангладешТеории о механизме муссонов в первую очередь пытаются объяснить причины сезонной смены ветров и время их смены.
Из-за разницы в удельной теплоемкости земли и воды континенты нагреваются быстрее, чем моря. Следовательно, воздух над прибрежными территориями нагревается быстрее, чем воздух над морем. Они создают области с низким атмосферным давлением над прибрежными территориями по сравнению с давлением над морями, в результате чего ветры дуют с морей на соседние земли. Это известно как морской бриз.
Также известная как тепловая теория или теория дифференциального нагрева моря и суши, традиционная теория изображает муссон как крупномасштабный морской бриз. В нем говорится, что во время жаркого субтропического лета массивная суша Индийского полуострова нагревается с другой скоростью, чем окружающие моря, что приводит к градиенту давления с юга на север. Это вызывает поток влажных ветров с моря на сушу. Достигнув суши, эти ветры усиливаются из-за географического рельефа, адиабатически охлаждаются и приводят к орографическим дождям. Это юго-западный муссон. Обратное происходит зимой, когда на суше холоднее, чем на море, и возникает градиент давления от суши к морю. Это заставляет ветры дуть над Индийским субконтинентом в сторону Индийского океана в северо-восточном направлении, вызывая северо-восточный муссон. Поскольку юго-западный муссон течет с моря на сушу, он несет больше влаги и, следовательно, вызывает больше дождей, чем северо-восточный муссон. Только часть северо-восточного муссона, проходящего над Бенгальским заливом, собирает влагу, вызывая дожди в Андхра-Прадеш и Тамил Наду в зимние месяцы.
Тем не менее, многие метеорологи утверждают, что муссоны не локальное явление, как объясняется традиционной теории, но общее погодное явление по всей тропической зоне на Земле. Эта критика не отрицает роли дифференциального нагрева моря и суши в возникновении муссонных ветров, но рассматривает его как один из нескольких факторов, а не как единственный.
В преобладающих ветрах по атмосферной циркуляции возникают из - за разницы в давлении в разных широтах и действовать как средство для распределения тепловой энергии на планете. Эта разница в давлении возникает из-за различий в солнечной инсоляции, полученной на разных широтах, и, как следствие, неравномерного нагрева планеты. Чередующиеся пояса высокого и низкого давления развиваются вдоль экватора, двух тропиков, Полярного круга и Южного полярного круга, а также двух полярных регионов, порождая пассаты, западные и восточные полярные ветры. Однако геофизические факторы, такие как орбита Земли, ее вращение и наклон оси, заставляют эти пояса постепенно смещаться на север и юг в соответствии с сезонными сдвигами Солнца.
Теория динамики объясняет муссоны на основе ежегодных сдвигов в положении глобальных поясов давления и ветров. Согласно этой теории, сезон дождей является результатом смещения зоны межтропической конвергенции (ITCZ) под влиянием вертикального солнца. Хотя среднее положение ITCZ принимается за экватор, оно смещается на север и юг с миграцией вертикального солнца к тропикам Рака и Козерога в течение лета в соответствующих полушариях (Северное и Южное полушария). Таким образом, в течение северного лета (май и июнь) ITCZ перемещается на север вместе с вертикальным солнцем в сторону Тропика Рака. ITCZ, как зона самого низкого давления в тропическом регионе, является целевым местом для пассатов обоих полушарий. Следовательно, с ITCZ в тропике Рака юго-восточные пассаты южного полушария должны пересекать экватор, чтобы достичь его. Однако из-за эффекта Кориолиса (который заставляет ветры в северном полушарии поворачивать направо, тогда как ветры в южном полушарии поворачивают налево), эти юго-восточные пассаты отклоняются на восток в северном полушарии, превращаясь в юго-западные направления. Они собирают влагу, путешествуя с моря на сушу, и вызывают орографические дожди, когда попадают в высокогорье Индийского полуострова. Это приводит к юго-западному муссону.
Теория динамики объясняет муссоны как глобальное погодное явление, а не только как местное. А в сочетании с традиционной теорией (основанной на нагревании моря и суши) это усиливает объяснение различной интенсивности муссонных осадков вдоль прибрежных регионов с орографическими барьерами.
Эта теория пытается объяснить появление северо-восточных и юго-западных муссонов, а также такие уникальные особенности, как «взрыв» и изменчивость.
Струйные течения представляют собой системы аэрологических западных ветров. Они порождают медленно движущиеся воздушные волны с ветром до 250 узлов в некоторых воздушных потоках. Впервые наблюдаемые пилотами Второй мировой войны, они развиваются чуть ниже тропопаузы на участках крутого градиента давления на поверхности. Основными типами являются полярные струи, субтропические западные струи и менее распространенные тропические восточные струи. Они следуют принципу геострофических ветров.
Зимой над Индией развивается субтропическая западная струя, которая летом сменяется тропической восточной струей. Высокая температура летом над Тибетским плато, а также над Средней Азией в целом, как полагают, является решающим фактором, приводящим к образованию тропической струи с востока над Индией.
Механизм воздействия муссонов заключается в том, что западная струя вызывает высокое давление над северными частями субконтинента зимой. Это приводит к потоку ветров с севера на юг в виде северо-восточного муссона. При смещении вертикального Солнца на север этот джет тоже смещается на север. Сильная жара над Тибетским плато в сочетании с сопутствующими особенностями ландшафта, такими как большая высота плато, порождает тропический восточный джет над центральной Индией. Эта струя создает зону низкого давления над равнинами северной Индии, влияя на потоки ветра к этим равнинам и способствуя развитию юго-западных муссонов.
«Взрыв» муссонов в первую очередь объясняется теорией струйного течения и динамической теорией.
Согласно этой теории, в летние месяцы в Северном полушарии ITCZ смещается на север, притягивая юго-западные муссонные ветры на сушу с моря. Однако огромная территория Гималаев ограничивает зону низкого давления самими Гималаями. Только тогда, когда Тибетское плато нагревается значительно больше, чем Гималаи, ITCZ резко поднимается и быстро смещается на север, что приводит к проливным дождям над Индийским субконтинентом. Обратный сдвиг имеет место для северо-восточных муссонных ветров, что приводит к второму, незначительному всплеску осадков над восточной частью Индийского полуострова в зимние месяцы в Северном полушарии.
Согласно этой теории, начало юго-западного муссона вызвано смещением субтропической западной струи на север от равнин Индии к Тибетскому плато. Этот сдвиг связан с интенсивным нагревом плато в летние месяцы. Смещение на север не является медленным и постепенным процессом, как ожидалось при большинстве изменений погодных условий. Считается, что основной причиной является высота Гималаев. По мере того, как Тибетское плато нагревается, создаваемое над ним низкое давление тянет западную струю на север. Из-за высоких Гималаев движение западной струи затруднено. Но при непрерывном понижении давления создается сила, достаточная для движения западной струи через Гималаи после значительного периода времени. Таким образом, смещение струи является внезапным и резким, вызывая выброс юго-западных муссонных дождей на индийские равнины. Обратный сдвиг происходит для северо-восточного муссона.
Теория реактивного течения также объясняет изменчивость времени и силы муссонов.
Сроки: Своевременное смещение субтропических западных струй на север в начале лета имеет решающее значение для наступления юго-западных муссонов над Индией. Если сдвиг задерживается, то и юго-западный муссон. Ранний сдвиг приводит к раннему муссону. Сила: Сила юго-западного муссона определяется силой восточной тропической струи над центральной Индией. Сильная восточная тропическая струя приводит к сильному юго-западному муссону над центральной Индией, а слабая струя приводит к слабому муссону.
Эль-Ниньо - теплое океанское течение, берущее начало у побережья Перу, заменяющее обычное холодное течение Гумбольдта. Теплые поверхностные воды, движущиеся к побережью Перу с Эль-Ниньо, оттесняются пассатами на запад, тем самым повышая температуру в южной части Тихого океана. Обратное состояние известно как Ла-Нинья.
Южное колебание, явление, впервые обнаруженное сэром Гилбертом Уокером, генеральным директором обсерваторий в Индии, относится к колебаниям атмосферного давления между Таити и Дарвином, Австралия. Уокер заметил, что когда давление было высоким на Таити, оно было низким в Дарвине, и наоборот. Южный Индекс Колебания (SOI), на основании разности давлений между Таити и Дарвином, был сформулирован в Бюро метеорологии (Австралия) для измерения силы колебаний. Уокер заметил, что количество осадков на Индийском субконтиненте часто было незначительным в годы высокого давления над Дарвином (и низкого давления над Таити). И наоборот, низкое давление над Дарвином является хорошим предзнаменованием для количества осадков в Индии. Таким образом, Уокер установил связь между южным колебанием и количеством муссонных дождей в Индии.
В конце концов, южное колебание оказалось просто атмосферным компонентом эффекта Эль-Ниньо / Ла-Нинья, который происходит в океане. Поэтому в контексте муссонов эти два явления вместе стали известны как эффект Эль-Ниньо – Южного колебания (ЭНСО). Известно, что этот эффект оказывает заметное влияние на силу юго-западных муссонов над Индией, при этом муссоны слабые (вызывая засухи) в годы Эль-Ниньо, в то время как годы Ла-Нинья приносят особенно сильные муссоны.
Хотя эффект ЭНСО был статистически эффективным для объяснения нескольких прошлых засух в Индии, в последние десятилетия его связь с индийскими муссонами, похоже, ослабла. Например, сильный ЭНСО 1997 г. не вызвал засухи в Индии. Однако позже было обнаружено, что, как и в случае с ЭНСО в Тихом океане, действовала аналогичная система качелей океан-атмосфера в Индийском океане. Эта система была открыта в 1999 году и получила название Индоокеанский диполь (IOD). Также был составлен индекс для его расчета. ИОД развивается в экваториальной части Индийского океана с апреля по май и достигает пика в октябре. При положительном IOD ветры над Индийским океаном дуют с востока на запад. Это делает Аравийское море (западная часть Индийского океана у побережья Африки) намного теплее, а восточная часть Индийского океана вокруг Индонезии - холоднее и суше. В годы с отрицательным диполем происходит обратное, в результате чего Индонезия становится намного теплее и дождливее.
Положительный индекс IOD часто сводит на нет эффект ENSO, что приводит к увеличению количества муссонных дождей в такие годы, как 1983, 1994 и 1997 гг. Кроме того, два полюса IOD - восточный полюс (вокруг Индонезии) и западный полюс (за пределами Африканское побережье) - независимо и совокупно влияют на количество муссонных дождей.
Как и в случае с ENSO, позже был обнаружен атмосферный компонент IOD и кумулятивное явление, названное Экваториальным колебанием Индийского океана (EQUINOO). Если учесть эффекты EQUINOO, некоторые неудачные прогнозы, такие как острая засуха 2002 года, могут быть объяснены дальше. Была изучена взаимосвязь между экстремальными значениями муссонных дождей в течение лета в Индии, а также между ENSO и EQUINOO, и были статистически получены модели для более точного прогнозирования количества муссонных дождей.
Начиная с 1950-х годов, летний муссон в Южной Азии претерпевает большие изменения, особенно с точки зрения засух и наводнений. Наблюдаемые муссонные осадки указывают на постепенное уменьшение над центральной Индией до 10%. Это в первую очередь связано с ослаблением циркуляции муссонов в результате быстрого потепления в Индийском океане и изменений в землепользовании и земном покрове, в то время как роль аэрозолей остается неуловимой. Поскольку сила муссонов частично зависит от разницы температур между океаном и сушей, более высокие температуры океана в Индийском океане ослабили ветры, несущие влагу с океана на сушу. Уменьшение количества летних муссонных дождей имеет серьезные последствия для центральной Индии, потому что по крайней мере 60% сельского хозяйства в этом регионе все еще в значительной степени неорошаемое.
Недавняя оценка муссонных изменений показывает, что в период 2002–2014 гг. Потепление земель усилилось, что, возможно, возродит силу муссонной циркуляции и осадков. Будущие изменения в сезон дождей будут зависеть от конкуренции между сушей и океаном, которая нагревается быстрее, чем другая.
Между тем, в период с 1950 по 2015 год число широко распространенных экстремальных дождей увеличилось в три раза во всем центральном поясе Индии, что привело к неуклонному росту числа внезапных наводнений со значительными социально-экономическими потерями. Широко распространенные экстремальные ливни - это те ливни, которые превышают 150 мм в день и распространяются на достаточно большой регион, чтобы вызвать наводнения.
После Великого голода 1876–1878 годов в Индии были предприняты различные попытки предсказать количество дождевых дождей. Существует по крайней мере пять моделей прогнозирования.
Центр развития передовых компьютерных технологий (CDAC) в Бангалора облегчило сезонного прогнозирования индийского муссона (SPIM) эксперимента по PARAM системе SuperComputing Падма. Этот проект включал имитацию прогонов исторических данных с 1985 по 2004 год, чтобы попытаться установить взаимосвязь пяти моделей общей циркуляции атмосферы с распределением муссонных дождей.
Департамент пытался спрогнозировать сезон дождей для Индии с 1884 года и является единственным официальным агентством, которому поручено делать публичные прогнозы относительно количества, распределения и времени дождей. Его позиция в качестве единственного авторитета в области муссонов была закреплена в 2005 году Департаментом науки и технологий (DST) Нью-Дели. В 2003 г. IMD существенно изменила методологию, модель и администрирование прогнозов. Модель прогнозирования муссонов с шестнадцатью параметрами, использовавшаяся с 1988 года, была заменена в 2003 году. Однако после засухи в 2009 году в Индии (самой сильной с 1972 года) в 2010 году Департамент решил, что ему необходимо разработать «местную модель» для дальнейшего улучшения своих возможностей прогнозирования..
Муссон является основным механизмом доставки пресной воды на Индийский субконтинент. Как таковой, он влияет на окружающую среду (и связанную с ней флору, фауну и экосистемы ), сельское хозяйство, общество, производство гидроэнергии и географию субконтинента (например, наличие пресной воды в водоемах и грунтовых водах), с все эти факторы в совокупности способствуют здоровью экономики пострадавших стран.
Муссон превращает большую часть Индии из полупустынь в зеленые луга. Посмотрите фотографии, сделанные с разницей всего в три месяца в Западных Гатах.
Мавсинрам и Черапунджи, оба в индийском штате Мегхалая, чередуются как самые влажные места на Земле, учитывая количество выпадающих там осадков, хотя есть и другие города с аналогичными заявлениями. Каждый из них получает более 11 000 миллиметров дождя из-за сезона дождей.
В Индии, которая исторически имела преимущественно аграрную экономику, сектор услуг недавно обогнал сельскохозяйственный сектор с точки зрения вклада в ВВП. Однако сельскохозяйственный сектор по-прежнему обеспечивает 17–20% ВВП и является крупнейшим работодателем в стране, при этом около 60% индийцев зависят от него в плане занятости и средств к существованию. Около 49% земель Индии являются сельскохозяйственными; это число возрастает до 55%, если включить связанные с ними водно-болотные угодья, засушливые сельскохозяйственные угодья и т. д. Поскольку более половины этих сельскохозяйственных угодий орошаются неорошаемыми землями, сезон дождей имеет решающее значение для обеспечения продовольствием и качества жизни.
Несмотря на прогресс в альтернативных формах орошения, зависимость сельского хозяйства от муссонов остается далеко не незначительной. Таким образом, сельскохозяйственный календарь Индии регулируется сезонами дождей. Любые колебания во временном распределении, пространственном распределении или количестве муссонных дождей могут привести к наводнениям или засухе, в результате чего пострадает сельскохозяйственный сектор. Это имеет каскадный эффект на вторичные секторы экономики, экономику в целом, продовольственную инфляцию и, следовательно, на качество и стоимость жизни населения в целом.
Экономическое значение муссонов точно описано замечанием Пранаба Мукерджи о том, что сезон дождей является «настоящим министром финансов Индии». Хороший сезон дождей приводит к повышению урожайности сельскохозяйственных культур, что снижает цены на основные продовольственные товары и сокращает импорт, тем самым снижая продовольственную инфляцию в целом. Улучшение дождей также приводит к увеличению производства гидроэлектроэнергии. Все эти факторы оказывают положительное влияние на экономику Индии.
Обратной стороной является то, что при слабых муссонных дождях урожайность невысока, что приводит к повышению цен на продовольствие при ограниченном предложении. В результате правительство Индии активно работает с фермерами и национальным метеорологическим управлением над выращиванием более засухоустойчивых культур.
С наступлением сезона дождей увеличивается активность грибков и бактерий. Множество инфекций, передаваемых комарами, через воду и воздух, становятся более распространенными в результате изменений в экосистеме. К ним относятся такие болезни, как лихорадка денге, малярия, холера и простуда.
Д. Суббарао, бывший управляющий Резервного банка Индии, в ходе ежеквартального обзора денежно-кредитной политики Индии подчеркнул, что жизнь индейцев зависит от продолжительности сезона дождей. Его собственные карьерные перспективы, его эмоциональное благополучие и эффективность его денежно-кредитной политики - все это «заложники» муссонов, как он сказал, как и в случае с большинством индийцев. Кроме того, фермеры, потерявшие работу из-за неудавшихся сезонных дождей, как правило, мигрируют в города. Это наводняет городские трущобы и ухудшает инфраструктуру и устойчивость городской жизни.
В прошлом индейцы обычно воздерживались от путешествий во время сезона дождей по практическим и религиозным причинам. Но с приходом глобализации такие путешествия набирают популярность. Такие места, как Керала и Западные Гаты, привлекают большое количество туристов, как местных, так и иностранцев, в сезон дождей. Керала - одно из лучших направлений для туристов, интересующихся аюрведическими процедурами и массажем. Одним из основных недостатков путешествия во время сезона дождей является то, что большинство заповедников дикой природы закрыто. Кроме того, некоторые горные районы, особенно в Гималаях, оказываются отрезанными, когда дороги повреждаются оползнями и наводнениями во время проливных дождей.
Муссон является основным источником пресной воды в этом районе. В полуостровном / Декане реки Индии, в основном богарная и пересыхающая в природе, в зависимости главным образом от муссонов для водоснабжения. Большинство прибрежных рек Западной Индии также неорошаются дождем и зависят от сезона дождей. Таким образом, флора, фауна и целые экосистемы этих территорий в значительной степени зависят от муссонов.