热带气候

2 一分钟阅读

更新于: 29 Apr 2021

在上一章节中，我们了解了水循环和大气环流，即大气中空气的三位运动。让我们来看看大气环流是如何影响热带降水和风暴的——以及气候变化对于这两者而言可能意味着什么。

赤道地区的风如何流动？

风对于水循环来说非常重要，因为它重新分配了地球上的水蒸气，影响了降水的地点和方式。海上蒸发形成的云可以通过风移动到陆地上形成降水：

正如我们在水循环一章中了解到的，热带地区从太阳得到了更多的热能，所以热带地区的空气比其他地区的空气更温暖。这使得它比冷空气更轻。

气体的密度指在给定体积中存在的气体分子数量。气体吸收能量会导致膨胀且密度减小：因为分子具有更多能量用于移动，从而变得更加分散。气团之间的密度以多种方式产生了风和流：

由于周围密度更大的冷空气不断将暖空气向上、向外推动，暖空气持续上升。这一属性被称为浮力。

赤道周围的暖空气导致了上升气流。随着空气上升，它所经过的高度气压不断降低，因为随高度升高存在的空气逐渐减少。气体的温度、压强以及体积三者相互影响：比如高温低压使得气体膨胀、体积增大。

空气膨胀会将周围的空气推开。这一过程需要来自气体的热能。因此，膨胀导致上升的空气冷却。由于冷却，空气中所含的水蒸气相变为液态水，形成云。

因为空气上升过程中周围空气的密度逐渐下降，上升气流会逐渐失去浮力，最终会停止上升。在这一高度上，气流被向四周推开并分成两支气流，分别向两极移动。

随着这两支气流在高空向两极移动，它们会再次下沉至地球表面。在下沉过程中，气压逐渐增加，导致空气温度再次升高。由于空气中的水分已经形成云，这种干暖空气会导致沙漠的产生，如撒哈拉沙漠和卡拉哈里沙漠。

在地球表面，密度更大的空气向赤道移动。热带地区大气环流完成，被称为哈德来环流。

这些位于热带地区的东风被称为信风。信风重新分配了来自赤道的水蒸汽，而且信风强风影响着大陆上的降水量。

要了解风圈环流如何影响降雨模式，让我们来探索被称为季风的热带地区的季节性降水。

南亚的季风发生在每年的六月至九月。

在这一季节，陆地的温度高于海洋，因为水的热容更高。这种温度差导致了空气密度差，从而使得大量空气从海洋上空移动到陆地上空。

由于哈德来环流，以上这种空气运动会在热带地区造成强降雨。还记得赤道附近的暖空气上升形成云吗？发生这一过程的地区被称为热带辐合带（ITCZ），而且由于所有的云都沿着它形成，赤道辐合带会伴随强降雨。

在春季，吹向南亚和东南亚的南风携带湿润空气，且赤道辐合带随之向北移动。赤道辐合带带来了风暴，造成了季风季节的强降水。在南亚地区，季风导致了全年80%降水的产生。

由于水循环的加强以及大气环流的改变，预计季风影响区域将会加大，印度洋上空降水将会减少，印度上空降水将会增加。

气候模型预测，到2100年，如果我们将变暖温度限制在高于工业化前2℃内，则与印度季风相关的降水量将会增加5%；如果变暖温度达到4℃，则降水量将增加10%！

热带气旋是形成于热带洋面上的大型风暴。它们被认为是地球上最猛烈的风暴。

热带气旋形成时，大气中的几种条件必须同时发生。如果海洋的某个区域变得格外温暖（高于27℃），暖空气会产生比正常情况更强的上升气流。还必须同时伴有风将更多水汽带到这一区域，提供给风暴的发展。

当风偏向西并由于地球自转开始旋转时，大型云团组成的气旋就形成了。就像信风一样，热带气旋能够集中水汽。当热带气旋穿过海洋时，风暴不断积累水汽并且持续增长。

热带气旋经历了不同阶段，一开始是一团雷暴云团，最终成为完整的热带气旋，气旋中心的强上升气流导致下方海面形成一个大型的隆起。这就是导致海平面上升的原因，它还能在风暴登陆时造成洪水，即为风暴潮。

气候变化是如何发挥作用的呢？

全球变暖为大气提供了更多水汽，给风暴提供了更多水，从而产生了更多的降雨。

模型预测，到本世纪末，全球气温比工业化前升高2℃能够使得热带气旋的平均强度增加1-10%。

我们现在对热带地区的大气循环、强降水/风暴以及气候变化如何影响它们有了更多了解。但这仍然只是大气中各种复杂系统的一瞥！所以下一次遇上天气预报是晴天，但实际却下雨的时候，设身处地地考虑一下那可怜的天气预报员吧！