Муссонные системы и их изменчивость

Сезонно меняющиеся ветры и обильные дожди, приносящие сезон дождей миллиардам людей в Азии, Африке, Северной и Южной Америке и Австралии.

Definition

Муссон — это сезонно меняющийся режим ветра и осадков, вызванный дифференциальным нагревом суши и океана и сезонным перемещением тропической зоны конвергенции, обеспечивающий выраженный влажный и сухой сезоны.

Scope

Эта тема охватывает мировые муссонные системы, сезонно меняющиеся циркуляции, обусловленные контрастом в нагреве между сушей и океаном и миграцией тропического дождевого пояса. В ней рассматриваются динамика начала муссона, южноазиатский, восточноазиатский, западноафриканский, австралийский и американский муссоны, их межгодовая и внутрисезонная изменчивость и связи с Эль-Ниньо, а также то, как муссонные осадки могут реагировать на потепление и увеличение содержания аэрозолей в атмосфере.

Core questions

• Что вызывает сезонное изменение муссонных ветров и дождей?
• Что контролирует время и силу начала муссона?
• Как муссонные осадки меняются из года в год и в течение сезона?
• Как муссоны будут реагировать на парниковое потепление и аэрозоли?

Key theories

Термический контраст суша-море и перенос влаги

Более сильный летний нагрев суши по сравнению с океаном притягивает влажный морской воздух вглубь континента, а скрытое тепло, выделяемое в результате осадков, усиливает циркуляцию, поддерживающую муссон.

Миграция тропического дождевого пояса

Муссонные дожди следуют за сезонным перемещением внутритропической зоны конвергенции в сторону летнего полушария, поэтому муссон можно рассматривать как региональное проявление глобального тропического дождевого пояса.

Mechanisms

Летом суша нагревается быстрее, чем окружающий океан, что снижает приземное давление над континентом и притягивает влажный океанический воздух; по мере подъема и выпадения осадков из этого воздуха выделяющееся скрытое тепло усиливает приток, в то время как тропическая зона конвергенции мигрирует к полюсу в нагретое полушарие. Межгодовые колебания в этой системе модулируются Эль-Ниньо, температурой поверхности моря и условиями поверхности суши, а аэрозоли и парниковые газы изменяют нагрев, который ее движет.

Clinical relevance

Муссонные осадки поддерживают сельское хозяйство и водоснабжение миллиардов людей, поэтому изменчивость в их начале и силе имеет глубокие последствия для продовольственной безопасности, водных ресурсов и риска наводнений и засух.

Evidence & guidelines

Шестой оценочный доклад МГЭИК оценивает, что глобальные муссонные осадки, вероятно, в целом увеличатся с потеплением, в то время как региональные изменения будут варьироваться, и что аэрозоли исторически подавляли некоторые муссонные осадки.

History

Эдмонд Галлей впервые приписал муссон дифференциальному нагреву суши и моря в семнадцатом веке, точка зрения, позднее уточненная для включения влаги и скрытого нагрева; современные полевые кампании и моделирование прояснили динамику, роль Эль-Ниньо и перспективы сезонного прогнозирования муссонных осадков.

Debates

Будущее муссонных осадков в условиях потепления

Остается неопределенным, будут ли муссонные дожди усиливаться или ослабевать и где именно под влиянием конкурирующих факторов парникового потепления, которое добавляет влагу, и аэрозолей, которые могут подавлять осадки.

Key figures

• Peter Webster
• Jagadish Shukla
• Tim Palmer
• Tetsuzo Yasunari

Seminal works

• webster1998
• hartmann2016

Frequently asked questions

Что вызывает муссон?

Он обусловлен главным образом сезонным контрастом в нагреве между сушей и океаном, который меняет направление ветров и притягивает влажный воздух вглубь континента, усиливаясь скрытым теплом от выпадающих осадков.

Как муссон связан с Эль-Ниньо?

Эль-Ниньо имеет тенденцию ослаблять южноазиатский летний муссон и смещать осадки, поэтому мониторинг тропической части Тихого океана помогает прогнозировать силу муссона.