Муссон Южной Азии входит в число нескольких географически распределенных глобальных муссонов . Оно затрагивает Индийский субконтинент , где является одним из старейших и наиболее ожидаемых погодных явлений и экономически важным явлением каждый год с июня по сентябрь, но оно изучено лишь частично и, как известно, его трудно предсказать. Было предложено несколько теорий, объясняющих происхождение, процесс, силу, изменчивость, распространение и общие особенности муссонов, но понимание и предсказуемость все еще развиваются.
Уникальные географические особенности Индийского субконтинента , а также связанные с ними атмосферные, океанические и географические факторы влияют на поведение муссонов. Из-за своего воздействия на сельское хозяйство, флору и фауну , а также на климат таких стран, как Бангладеш , Бутан , Индия , Непал , Пакистан и Шри-Ланка – помимо других экономических, социальных и экологических последствий – муссоны являются одними из самых наиболее ожидаемые, отслеживаемые, [3] и изучаемые погодные явления в регионе. Он оказывает существенное влияние на общее благосостояние жителей, и его даже окрестили «настоящим министром финансов Индии». [4] [5]
Слово «муссон» (происходит от арабского «маусим», что означает «сезонное изменение направления ветров»), хотя обычно определяется как система ветров, характеризующаяся сезонным изменением направления [6] , не имеет последовательного и подробного определения. Некоторые примеры:
Первоначально наблюдавшиеся моряками в Аравийском море [10] , путешествующими между Африкой, Индией и Юго-Восточной Азией, муссоны можно разделить на две ветви в зависимости от их распространения по субконтиненту:
Альтернативно его можно разделить на два сегмента в зависимости от направления дождевых ветров:
В зависимости от времени года, когда эти ветры приносят дождь в Индию, муссоны также можно разделить на два периода :
Сложность муссонов в Южной Азии до конца не изучена, что затрудняет точное предсказание количества, времени и географического распределения сопутствующих осадков. Это наиболее отслеживаемые компоненты муссонов, и они определяют наличие воды в Индии в любой конкретный год. [11]
Муссоны обычно случаются в тропических регионах. Одной из областей, на которую сильно влияют муссоны, является Индия. В Индии муссоны создают целый сезон, в течение которого ветры полностью меняют направление.
Осадки являются результатом сближения ветровых потоков из Бенгальского залива и обратных ветров из Южно-Китайского моря . [12]
Муссоны начинаются над Бенгальским заливом в мае [12] и достигают Индийского полуострова к июню [13] , а затем ветры движутся в сторону Южно-Китайского моря . [12]
Хотя юго-западные и северо-восточные муссонные ветры сезонно обратимы, они сами по себе вызывают осадки.
Для образования дождя необходимы 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 барьеры заставляют ветер усиливаться. Осадки затем выпадают на наветренной стороне высокогорья из-за адиабатического охлаждения и конденсации влажного восходящего воздуха.
Уникальные особенности географического рельефа Индийского субконтинента способствуют одновременному действию всех вышеперечисленных факторов. Важными особенностями объяснения механизма муссонов являются следующие:
Есть некоторые уникальные особенности дождей, которые муссоны приносят на Индийский субконтинент.
Под взрывом муссона понимается внезапное изменение погодных условий в Индии (обычно от жаркой и сухой погоды к влажной и влажной погоде во время юго-западного муссона), характеризующееся резким увеличением среднего суточного количества осадков. [14] [15] Аналогичным образом, всплеск северо-восточного муссона означает резкое увеличение среднего суточного количества осадков над пострадавшими регионами. [16]
Одним из наиболее часто используемых слов для описания неустойчивой природы муссонов является «капризы», используемые в газетах, [17] журналах, [18] книгах, [19] веб-порталах [20] для планов страхования , [21] и Обсуждение бюджета Индии. [22] В некоторые годы идут слишком сильные дожди, вызывая наводнения в некоторых частях Индии; в других дожди идут слишком мало или вообще не идут, что приводит к засухам. В некоторые годы количество осадков достаточно, но время их выпадения произвольно. Иногда, несмотря на среднегодовое количество осадков, суточное или географическое распределение дождя существенно искажается. В недавнем прошлом изменчивость количества осадков в короткие промежутки времени (около недели) объяснялась пылью пустынь над Аравийским морем и Западной Азией. [23]
Обычно можно ожидать, что юго-западный муссон «ворвется» на западное побережье Индии (недалеко от Тируванантапурама ) в начале июня и охватит всю страну к середине июля. [11] [24] [25] Вывод войск из Индии обычно начинается в начале сентября и заканчивается к началу октября. [26] [27]
Северо-восточный муссон обычно «разрывается» около 20 октября и длится около 50 дней, прежде чем исчезнуть. [16]
Однако дождливый муссон не обязательно является обычным муссоном, то есть таким, который близок к средним статистическим показателям , рассчитанным за длительный период. Обычно считается, что нормальным муссоном является муссон, включающий количество осадков, близкое к среднему, во всех географических точках, находящихся под его влиянием ( среднее пространственное распределение ) и в течение всего ожидаемого периода времени ( среднее временное распределение ). Кроме того, дата прибытия и дата ухода как юго-западного, так 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. [28]
Теории механизма муссонов прежде всего пытаются объяснить причины сезонного изменения направления ветров и сроки их изменения.
Из-за различий в удельной теплоемкости суши и воды континенты нагреваются быстрее, чем моря. Следовательно, воздух над прибрежными землями нагревается быстрее, чем воздух над морями. Они создают области низкого давления воздуха над прибрежными землями по сравнению с давлением над морями, в результате чего ветры дуют с морей на соседние земли. Это известно как морской бриз .
Традиционная теория , также известная как тепловая теория или теория дифференциального нагревания моря и суши , изображает муссон как крупномасштабный морской бриз . В нем говорится, что во время жаркого субтропического лета массивная суша Индийского полуострова нагревается не так, как 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 земля холоднее моря, создавая 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 осадков, чем северо-восточный муссон. Только часть северо-восточного муссона, проходящего над Бенгальским заливом, собирает влагу, вызывая дожди в Андхра-Прадеше и Тамил Наду в зимние месяцы.
Однако многие метеорологи утверждают, что муссон — это не локальное явление, как объясняет традиционная теория, а общее погодное явление во всей тропической зоне Земли . Эта критика не отрицает роль дифференциального нагревания моря и суши в возникновении муссонных ветров, но рассматривает его как один из нескольких факторов, а не единственный.
Преобладающие ветры атмосферной циркуляции возникают из-за разницы давлений на разных широтах и служат средством распространения тепловой энергии на планете. Эта разница давлений обусловлена разницей солнечной инсоляции, получаемой на разных широтах, и возникающим из-за этого неравномерным нагревом планеты. Вдоль экватора, двух тропиков — Полярного круга и Южного полярного круга — и двух полярных областей развиваются чередующиеся пояса высокого и низкого давления , порождающие пассаты , западные и полярные восточные ветры . Однако геофизические факторы, такие как орбита Земли , ее вращение и наклон оси , заставляют эти пояса постепенно смещаться на север и юг вслед за сезонными сдвигами Солнца.
Динамическая теория объясняет муссоны на основе ежегодных сдвигов положения глобальных поясов давления и ветров. Согласно этой теории, муссон является результатом смещения Внутритропической зоны конвергенции (ВТЗ) под воздействием вертикального Солнца . Хотя за среднее положение ITCZ принимается экватор, оно смещается на север и юг по мере миграции вертикального Солнца к тропикам Рака и Козерога летом соответствующих полушарий (Северного и Южного полушарий). Таким образом, в течение северного лета (май и июнь) ITCZ движется на север вместе с вертикальным солнцем, к тропику Рака. ITCZ, как зона самого низкого давления в тропическом регионе, является целевым пунктом назначения для пассатов обоих полушарий. Следовательно, поскольку ITCZ находится в тропике Рака, юго-восточные пассаты Южного полушария должны пересечь экватор, чтобы достичь его. [Примечание 5] 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 пассаты. [Примечание 6] Они собирают влагу во время путешествия с моря на сушу и вызывают орографический дождь, когда достигают высокогорья Индийского полуострова. Это приводит к появлению юго-западного муссона.
Динамическая теория объясняет муссоны как глобальное погодное явление, а не только локальное. А в сочетании с традиционной теорией (основанной на нагревании моря и суши) она усиливает объяснение различной интенсивности муссонных осадков вдоль прибрежных регионов с орографическими барьерами.
Эта теория пытается объяснить возникновение северо-восточных и юго-западных муссонов, а также такие уникальные особенности, как «взрывы» и изменчивость.
Реактивные течения представляют собой системы верхних западных ветров. Они вызывают медленно движущиеся аэральные волны, в некоторых воздушных потоках скорость ветра достигает 250 узлов . Впервые наблюдавшиеся пилотами времен Второй мировой войны, они развиваются чуть ниже тропопаузы над областями с крутым градиентом давления на поверхности. Основные типы — полярные струи , субтропические западные струи и менее распространенные тропические восточные струи . Они следуют принципу геострофических ветров . [Примечание 7]
Над Индией в зимний сезон развивается субтропическая западная струя, а в летний сезон ее сменяет тропическая восточная струя. Высокая температура летом над Тибетским нагорьем , как и над Центральной Азией в целом, считается решающим фактором, приведшим к образованию тропической восточной струи над Индией.
Механизм, влияющий на муссон, заключается в том, что западная струя вызывает высокое давление над северными частями субконтинента зимой. Это приводит к потоку ветров с севера на юг в форме северо-восточного муссона. При смещении вертикального Солнца на север эта струя тоже смещается на север. Сильная жара над Тибетским нагорьем в сочетании с соответствующими особенностями местности, такими как большая высота плато, порождает тропическую восточную струю над центральной Индией. Эта струя создает зону низкого давления над равнинами северной Индии , влияя на поток ветра в сторону этих равнин и способствуя развитию юго-западного муссона [ необходимы разъяснения ] .
«Взрыв» [14] муссона объясняется в первую очередь теорией струйных течений и динамической теорией.
Согласно этой теории, в летние месяцы в Северном полушарии ITCZ смещается на север, притягивая на сушу юго-западные муссонные ветры с моря. Однако огромная территория Гималаев ограничивает зону низкого давления самими Гималаями. И только когда Тибетское нагорье нагревается значительно сильнее, чем Гималаи, ITCZ резко поднимается и быстро смещается на север, что приводит к прорыву муссонных дождей над Индийским субконтинентом. Обратный сдвиг происходит для северо-восточных муссонных ветров, что приводит ко второму, незначительному всплеску осадков над восточной частью Индийского полуострова в зимние месяцы Северного полушария.
Согласно этой теории, начало юго-западного муссона обусловлено смещением субтропической западной струи на север от равнин Индии к Тибетскому нагорью. Этот сдвиг обусловлен интенсивным прогревом плато в летние месяцы. Сдвиг на север не является медленным и постепенным процессом, как ожидается в случае большинства изменений погодных условий. Считается, что основной причиной является высота Гималаев. По мере того, как Тибетское нагорье нагревается, низкое давление, создаваемое над ним, тянет западную струю на север. Из-за высоких Гималаев движение западной струи затруднено. Но при постоянном падении давления через значительный период создается достаточная сила для движения западной струи через Гималаи. Таким образом, изменение струи происходит внезапно и резко, вызывая прорыв юго-западных муссонных дождей на индийские равнины. Обратный сдвиг происходит при северо-восточном муссоне.
Теория реактивных течений также объясняет изменчивость времени и силы муссонов.
Время: Своевременное смещение субтропической западной струи на север в начале лета имеет решающее значение для начала юго-западного муссона над Индией. Если сдвиг задерживается, то и юго-западный муссон задерживается. Ранний сдвиг приводит к раннему муссону.
Сила: Сила юго-западного муссона определяется силой восточного тропического потока над центральной Индией. Сильная восточно-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 и заменяющее обычное холодное течение Гумбольдта . Теплые поверхностные воды, движущиеся к побережью Перу с Эль-Ниньо, оттесняются пассатами на запад, тем самым повышая температуру южной части Тихого океана. Обратное состояние известно как Ла-Нинья .
Южное колебание , явление, впервые наблюдаемое сэром Гилбертом Уокером , генеральным директором обсерваторий в Индии, относится к качающейся зависимости атмосферного давления между Таити и Дарвином , Австралия. [29] Уокер заметил, что когда давление было высоким на Таити, оно было низким в Дарвине, и наоборот . [29] Индекс южного колебания (SOI), основанный на разнице давлений между Таити и Дарвином, был разработан Бюро метеорологии (Австралия) для измерения силы колебаний. [30] 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 южными колебаниями и количеством муссонных дождей в Индии. [29]
В конечном итоге выяснилось, что южное колебание является просто атмосферным компонентом эффекта Эль-Ниньо/Ла-Нинья, который происходит в океане. [29] 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-западного муссона над Индией: в годы Эль-Ниньо муссоны слабы (вызывают засухи), а в годы Ла-Нинья бывают особенно сильные муссоны. [29]
Хотя эффект ЭНСО статистически эффективно объяснил несколько прошлых засух в Индии, в последние десятилетия его связь с индийскими муссонами, похоже, ослабла. [31] Например, сильный ЭНСО 1997 года не вызвал засухи в Индии. [29] Однако позже было обнаружено, что, как и ЭНСО в Тихом океане, в Индийском океане также действует аналогичная качающаяся система океан-атмосфера. Эта система была открыта в 1999 году и названа Диполем Индийского океана (ДИО). Также был сформулирован индекс для его расчета. IOD развивается в экваториальной области Индийского океана с апреля по май и достигает максимума в октябре. [29] При положительном IOD ветры над Индийским океаном дуют с востока на запад. Это делает Аравийское море (западная часть Индийского океана вблизи африканского побережья) намного теплее, а восточную часть Индийского океана вокруг Индонезии — холоднее и суше. [29] В годы с отрицательным диполем происходит обратное, в результате чего в Индонезии 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 годы. [29] Кроме того, два полюса IOD – восточный полюс (вокруг Индонезии) и западный полюс (у побережья Африки) — независимо и кумулятивно влияют на количество муссонных дождей. [29]
Как и в случае с ЭНЮК, позже была обнаружена атмосферная составляющая IOD и кумулятивное явление, названное экваториальными колебаниями Индийского океана (EQUINOO). [29] Если принять во внимание эффекты EQUINOO, можно будет дополнительно объяснить некоторые неудавшиеся прогнозы, такие как острая засуха 2002 года. [29] Была изучена взаимосвязь между экстремальными муссонными дождями бабьего лета, а также ENSO и EQUINOO, [32] и статистически выведены модели для лучшего прогнозирования количества муссонных дождей. [32]
С 1950-х годов летний муссон в Южной Азии претерпел значительные изменения, особенно с точки зрения засух и наводнений. [33] Наблюдаемые муссонные осадки указывают на постепенное снижение над центральной Индией, с сокращением до 10%. [34] Это происходит в первую очередь из-за ослабления муссонной циркуляции в результате быстрого потепления в Индийском океане, [35] [36] и изменений в землепользовании и растительном покрове, [37] в то время как роль аэрозолей остается неясной. 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. Сокращение количества летних муссонных осадков имеет серьезные последствия для центральной Индии, поскольку по крайней мере 60% сельского хозяйства в этом регионе по-прежнему в основном выращивается на неорошаемых землях .
Недавняя оценка муссонных изменений показывает, что потепление суши усилилось в 2002–2014 годах, что, возможно, возобновило силу муссонной циркуляции и осадков. [38] Будущие изменения в муссонах будут зависеть от конкуренции между сушей и океаном, который нагревается быстрее, чем другой.
Между тем, в период с 1950 по 2015 год по всему центральному поясу Индии произошло трехкратное увеличение количества широкомасштабных экстремальных дождей, что привело к устойчивому росту количества внезапных наводнений со значительными социально-экономическими потерями. [39] [40] Широко распространенными экстремальными осадками являются те осадки, которые превышают 150 мм/день и распространяются на территорию, достаточно большую, чтобы вызвать наводнения.
После Великого голода 1876–1878 годов в Индии предпринимались различные попытки предсказать муссонные дожди. [41] Существует как минимум пять моделей прогнозирования. [42]
Центр развития передовых вычислений (CDAC) в Бангалоре способствовал эксперименту по сезонному прогнозированию индийских муссонов (SPIM) на суперкомпьютерной системе PARAM Padma. [43] Этот проект включал моделирование исторических данных с 1985 по 2004 год, чтобы попытаться установить взаимосвязь пяти моделей общей циркуляции атмосферы с распределением муссонных осадков. [42]
Департамент пытается прогнозировать муссоны в Индии с 1884 года [41] и является единственным официальным агентством, которому поручено делать публичные прогнозы о количестве, распределении и сроках муссонных дождей. Его позиция как единственного авторитета в области муссонов была закреплена в 2005 году [42] Департаментом науки и технологий (DST) Нью-Дели. В 2003 году IMD существенно изменило свою методологию прогнозирования, модель [44] и администрацию. [45] Модель прогнозирования муссонов с шестнадцатью параметрами, использовавшаяся с 1988 года, была заменена в 2003 году. [44] Однако после засухи 2009 года в Индии (самой сильной с 1972 года) [46] В 2010 году департамент решил, что необходимо разработать « местная модель» [47] для дальнейшего улучшения ее возможностей прогнозирования.
Муссоны являются основным механизмом доставки пресной воды на Индийский субконтинент. Как таковое, оно влияет на окружающую среду (и связанную с ней флору, фауну и экосистемы ), сельское хозяйство, общество, производство гидроэнергетики и географию субконтинента (например, наличие пресной воды в водоемах и уровень подземных вод). все эти факторы в совокупности способствуют здоровью экономики пострадавших стран.
Муссоны превращают большую часть Индии из полупустынь в зеленые луга. Посмотрите фотографии, сделанные с разницей всего в три месяца в Западных Гатах.
Маусинрам и Черапунджи , оба в индийском штате Мегхалая , попеременно считаются самыми влажными местами на Земле, учитывая количество осадков, [48] хотя есть и другие города с аналогичными заявлениями. Каждый из них получает более 11 000 миллиметров дождя от муссонов.
В Индии, которая исторически имела преимущественно аграрную экономику, сектор услуг недавно обогнал сельскохозяйственный сектор по вкладу в ВВП . Тем не менее, сельскохозяйственный сектор по-прежнему обеспечивает 17–20% ВВП [49] и является крупнейшим работодателем в стране: около 60% индийцев зависят от него в плане трудоустройства и средств к существованию. [49] Около 49% земель Индии являются сельскохозяйственными; это число возрастает до 55%, если включить в него водно-болотные угодья , засушливые сельскохозяйственные угодья и т. д. Поскольку более половины этих сельскохозяйственных угодий являются неорошаемыми, 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 определяется сезоном дождей. Любые колебания во временном, пространственном распределении или количестве муссонных дождей могут привести к наводнениям или засухам, в результате чего пострадает сельскохозяйственный сектор. Это оказывает каскадное воздействие на вторичные секторы экономики, экономику в целом, продовольственную инфляцию и, следовательно, на качество и стоимость жизни населения в целом.
Экономическое значение муссонов удачно описано в замечании Пранаба Мукерджи о том, что муссон является «настоящим министром финансов Индии». [4] [5] Хороший сезон дождей приводит к повышению урожайности в сельском хозяйстве, что снижает цены на основные продукты питания и сокращает импорт, тем самым снижая продовольственную инфляцию в целом. [49] Увеличение количества дождей также приводит к увеличению производства гидроэлектроэнергии. [49] Все эти факторы оказывают положительное влияние на всю экономику Индии. [49]
Обратной стороной, однако, является то, что когда муссонные дожди слабые, урожайность сельскохозяйственных культур низкая, что приводит к росту цен на продовольствие при ограниченном предложении. [50] В результате индийское правительство активно работает с фермерами и метеорологическим департаментом страны над выращиванием более устойчивых к засухе культур. [50]
Наступление муссонов увеличивает активность грибков и бактерий. В результате изменений в экосистеме становится все более распространенным множество инфекций, передающихся комарами, водой и воздухом. К ним относятся такие заболевания, как денге, малярия, холера и простуда. [51]
Д. Суббарао , бывший управляющий Резервного банка Индии , во время ежеквартального обзора денежно-кредитной политики Индии подчеркнул , что жизни индийцев зависят от результатов муссонов. [52] Его собственные карьерные перспективы, его эмоциональное благополучие и эффективность его денежно-кредитной политики — все это «заложники» муссонов, сказал он, как и в случае с большинством индийцев. [52] Кроме того, фермеры, оставшиеся без работы из-за неудавшихся муссонных дождей, как правило, мигрируют в города. Это переполняет городские трущобы и ухудшает инфраструктуру и устойчивость городской жизни. [53]
В прошлом индийцы обычно воздерживались от путешествий во время сезона дождей как по практическим, так и по религиозным причинам. Но с приходом глобализации такие путешествия набирают популярность. Такие места, как Керала и Западные Гаты, в сезон дождей привлекают большое количество туристов, как местных, так и иностранцев. Керала — одно из лучших мест для туристов, интересующихся аюрведическими процедурами и массажем. Одним из основных недостатков путешествий во время сезона дождей является то, что большинство заповедников дикой природы закрыты. Кроме того, некоторые горные районы, особенно в регионах Гималаев, оказываются отрезанными, когда дороги повреждаются оползнями и наводнениями во время сильных дождей. [54]
Муссоны являются основным источником пресной воды в этом районе. Реки полуострова / Декана в Индии в основном имеют неорошаемое питание и непостоянны по своей природе, а водоснабжение зависит в первую очередь от муссонов. [55] Большинство прибрежных рек Западной Индии также имеют неорошаемое питание и зависят от муссонов. [55] [56] Таким образом, флора, фауна и целые экосистемы этих территорий в значительной степени зависят от муссонов. [ нужна цитата ]
Определения из Викисловаря
СМИ из Commons
Новости из Викиновостей
Цитаты из Wikiquote
Тексты из Wikisource
Учебники из Wikibooks
Ресурсы из Викиверситета
