1、風(fēng)怎樣吹起大氣為什么會運(yùn)動？是什么力量驅(qū)使它運(yùn)動的呢？原因是錯(cuò)綜復(fù)雜的。水平的風(fēng)，垂直的升降氣流，不規(guī)則的亂流運(yùn)動，都各有其復(fù)雜的成因。這里先就風(fēng)的成因談起吧。自從十七世紀(jì)出現(xiàn)了氣壓表，空氣有重量因而有壓力這個(gè)事實(shí)以后，為人們尋找風(fēng)的奧秘提供了開竅的。十九世紀(jì)初，有人根據(jù)各地氣壓與風(fēng)的觀測資料，畫出了第一張氣壓與風(fēng)的分布圖。這種圖不僅顯示了風(fēng)從氣壓高的區(qū)域吹向氣壓低的區(qū)域，而且還指明了風(fēng)的行進(jìn)路線并不直接從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)，而是一個(gè)向右偏斜的角度。一百多年來，人們抓住氣壓與風(fēng)的關(guān)系這一條從實(shí)踐中得來的線索，進(jìn)一步深入探究，總結(jié)出一套比較完整的關(guān)的理論什么地方吹？為什么風(fēng)有時(shí)候刮起來特別迅猛

2、有勁，而有時(shí)候卻懶散無力，銷聲匿跡？這完全是由氣壓高低、氣溫冷暖等大氣運(yùn)動的客觀規(guī)律在支配著的。人們不僅用這種規(guī)律來解釋風(fēng)的起因，而且還用這些規(guī)律來風(fēng)的行蹤。氣壓怎樣作用風(fēng)為什么從高氣壓區(qū)吹向低氣壓區(qū)？為什么在吹向低氣壓區(qū)的同時(shí)會向右偏斜？又為什么風(fēng)力有時(shí)迅猛且強(qiáng)勁，而有時(shí)卻非常微弱？要弄清這些問題，得先了解一些關(guān)于氣壓分布的知識。左圖是一張某一時(shí)刻的海平面氣壓分圖。圖中畫著一條條曲曲彎彎的等壓線，顧名思義就可知道凡是同一條等壓線經(jīng)過之處，那里的海平面氣壓都是相等的。在等壓線閉合起來的地區(qū)，如果氣壓高于周圍，就稱為高氣壓（圖中A 處）；若氣壓低于周圍，則稱為低氣壓（圖中D 處）。而從高氣壓伸展

3、出來的部分稱為高壓脊（圖中 B 處），從低氣壓伸展出來的部分稱為低壓槽（圖中 C 處）。這種氣壓分布圖和表示地勢起伏的地形分布圖十分想象：高氣壓和低氣壓好比山峰和谷底，高壓脊和低壓槽猶如山脊和山坳，而等壓線就象表示海拔高度的地形等高線。等壓線的分布有疏有密，這種等壓線的疏密程度表示了距離內(nèi)氣壓差的大小，稱為氣壓梯度，等壓線愈密集，表示氣壓梯度愈大。這和地形分布圖上地形等高線的疏密分布表示坡度的平陡也有相似之處。，地形等高線愈是稀疏，表示那里地勢比較平坦，而在地形等高線非常密集的地方，那里一定是個(gè)陡坡。如果在斜坡上造起每級高度相等的石階梯，每一石級相當(dāng)于一條地形等高線，那么石階梯的坡度愈大，石級

4、的間隔距離便愈短，地形等高線愈密集，而平坦的石階梯坡度則相應(yīng)的地形等高線必愈疏。既然氣壓分布圖上的等壓線可以比喻為地形分布圖上的等高線，那么氣壓梯度也就好比石階梯的坡度了，大概梯度這個(gè)名稱就是這樣比喻出來的吧。各地的氣壓如果發(fā)生了高低的差異，也就是說兩地之間存在氣壓梯度的話，氣壓梯度就會把兩地間的空氣從氣壓高的一邊推向氣壓低的一邊，于是空氣起來，風(fēng)產(chǎn)生了， 氣壓梯度怎么會產(chǎn)生能推動空氣運(yùn)動的力量呢？這可以拿江河中水流來打比方。水從高處流向低處，是因?yàn)楦咛幍乃偷吞幍乃嬖谥徊睿ㄓ蚁聢D），從而使上下游同一水平面上的兩點(diǎn) A 和 B 之間發(fā)生了重力差異，上游 A 處所受水柱重力顯然要大于下游

5、B 處。于是便產(chǎn)生從上游壓向下游的旁壓力，水就在這種旁壓力的作用下順著傾斜河床從上游流向下游，從高處流向低處。兩地間水位差愈大，A、B 間的重力差異也愈大，水就流得。在空氣的“海洋”里也有“水位差”氣壓差，即兩地間存在著氣壓梯度。計(jì)量水位差用米，而計(jì)量氣壓差則用毫巴為。兩把尺子不一樣，但水和空氣都是流體，又都有重量，水平方向上兩地的水或空氣如果存在重力的差異，就都會產(chǎn)生由重力大的地方指向重力小的地方的旁壓力（如下圖）。http:/gb/earth/weather/wind/wnd00205b_pic.html 從這個(gè)意義上看，情況又都相像：水受到旁壓力的作用從高處流向低處，水位差愈大，流速；而

6、空氣也在旁壓力的推動下，從氣壓高處流向氣壓低處，兩地間氣壓差愈大，也即氣壓梯度愈大，空氣流得也，風(fēng)刮得愈起勁。人們把在空氣的“海洋”里，由于存在氣壓梯度而產(chǎn)生這種旁壓力稱為氣壓梯度力（如下圖），氣壓梯度力是由于大氣壓力不均勻而作用在空氣質(zhì)點(diǎn)上的壓力，其方向由高壓指向低壓，垂直于等壓面，也可以分解成水平氣壓梯度力和垂直氣壓梯度力。顯然，它的大小和氣壓梯度成正比。現(xiàn)在不難明白風(fēng)怎樣吹起的道理，空氣的原來是由氣壓梯度力推動起來的，風(fēng)刮的猛烈還是微弱也是由氣壓梯度力的大小來決定的。熱極生風(fēng)風(fēng)為什么吹起？又為什么從高氣壓斜穿等壓線吹向低氣壓的原因面基本上已經(jīng)揭開了。風(fēng)是由氣壓分布的差異所引起的，但引起各

7、地氣壓差異的原因又是什么呢？這里先從“熱極生風(fēng)”說起吧。從字面上看，“熱極生風(fēng)”的意思是說：一個(gè)地方熱得太厲害，便會產(chǎn)生大風(fēng)。夏天雷雨大風(fēng)之前，空氣往往熱得出奇；而在冬天天氣回暖，熱得反常的時(shí)候，也會有冷空氣大風(fēng)來臨。熱與冷是相比較而存在的，這個(gè)地區(qū)熱得反常了，與別的地區(qū)一比較，就會比出冷來了。如果那里原來受冷空氣控制，那兩個(gè)區(qū)域之間冷熱的差異就更大了。在一定條件下各種運(yùn)動都可以互相轉(zhuǎn)化。冷熱的矛盾也可以轉(zhuǎn)化為氣壓高低的：熱空氣發(fā)生膨脹，引起該區(qū)空氣密度減小，結(jié)果使得面積上承受的空氣柱重量也減小，也就是說，那里的氣壓降低了；相反的，一個(gè)地區(qū)冷下來的結(jié)果會引起那里氣壓的升高。可見，兩地間如果發(fā)生

8、了冷熱的差異，就會相應(yīng)地引起氣壓的差異，冷熱差異越大，氣壓差異也越大。兩地間氣壓差加大，氣壓梯度力就會增加，風(fēng)也越刮越有勁。迅猛異常的雷雨大風(fēng)和冷空氣大風(fēng)，就是因?yàn)槔子甑貐^(qū)、冷空氣地區(qū)與暖區(qū)之間發(fā)生了很大的溫度差，從而引起很大的氣壓差和很大的氣壓梯度力而產(chǎn)生的。這樣，冷和熱的運(yùn)動，通壓高低的，最后又轉(zhuǎn)化為風(fēng)的運(yùn)動、熱運(yùn)動轉(zhuǎn)化成為風(fēng)的機(jī)械運(yùn)動。然而，這種運(yùn)動的轉(zhuǎn)化過程還沒有完結(jié)：風(fēng)刮起來以后，川流不息到處奔走，它從南方刮到北方，又從北方刮到南方，從暖的地區(qū)刮到冷的地區(qū)（氣象上稱為暖平流，常用高空等壓面圖上等高線與等溫線迭加在一起來進(jìn)行分析），又從冷的地區(qū)刮到暖的地區(qū)（氣象上稱為冷平流），使冷暖空

9、氣來來往往，這樣風(fēng)就很自然地成為傳送熱量的角色。它每走一步就會引起經(jīng)過之處溫度的改變，從而也使各地之間的溫度差異發(fā)生變化。于是風(fēng)的機(jī)械運(yùn)動終于又轉(zhuǎn)化為冷與熱的運(yùn)動。然后，冷與熱的運(yùn)動又可通壓高低的轉(zhuǎn)化為風(fēng)的機(jī)械運(yùn)動這種轉(zhuǎn)化過程，一次次地循環(huán)，沒完沒了。地轉(zhuǎn)風(fēng)地轉(zhuǎn)風(fēng)是指大氣中空氣的水速直線運(yùn)動，是指無加速度、慣性離心力不起作用情況下的運(yùn)動。在這種運(yùn)動中，只有水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力起作用。地轉(zhuǎn)風(fēng)是大氣中水平氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力相平衡時(shí)的空氣的水平運(yùn)動。地轉(zhuǎn)風(fēng)是平衡運(yùn)動，它受到的合外力等于零，沒有加速度。空氣運(yùn)動平行于等壓線，人背風(fēng)而立，高壓在右，低壓在左。這就是北半球地轉(zhuǎn)風(fēng)的規(guī)則。平時(shí)說水往

10、低處流，那么空氣也應(yīng)該從高壓向低壓了。但實(shí)際上卻是平行于等壓線的，這是地轉(zhuǎn)偏向力影響的結(jié)果。因?yàn)椋?dāng)有了氣壓梯度之后，空氣要從高壓向低壓流，但一有運(yùn)動，就會受地轉(zhuǎn)偏向力的作用，使運(yùn)動方向向右偏(北半球)，隨著運(yùn)動方向的改變，偏向力的方向也改變，因?yàn)槠蛄Φ姆较虼怪庇谶\(yùn)動方向所指的右方。梯度風(fēng)梯度風(fēng)是地轉(zhuǎn)風(fēng)在一定條件下，轉(zhuǎn)化成另一種大尺度的系統(tǒng)風(fēng)。當(dāng)?shù)剞D(zhuǎn)風(fēng)在圓形的氣壓場中時(shí)，風(fēng)是做等速曲線運(yùn)動。作曲線運(yùn)動物體的運(yùn)動軌道，都有一定長度半徑，所以風(fēng)在運(yùn)動時(shí)，除梯度力、偏向力作用外，還要受到慣性離心力的作用，當(dāng)三個(gè)力作用平衡時(shí)，有效分力為零，風(fēng)沿等壓曲線作慣性等速曲線運(yùn)動，這就是梯度風(fēng)。等壓線往往是無

11、規(guī)則的曲線。為了典型起見，假定等壓線是同心圓。在這樣的氣壓場中，空氣受到水平氣壓梯度力的作用，力的方向是垂直于等壓線由高壓指向低壓。地球自轉(zhuǎn)和風(fēng)的偏向及小試驗(yàn)風(fēng)在氣壓梯度力的作用下吹起來了。，風(fēng)一旦起步行走，卻并不朝著氣壓梯度力所指的方向從高壓一邊直接邁向低壓一邊，而是不斷地偏轉(zhuǎn)它的方向，在北半球向右偏轉(zhuǎn)，在南半球則向左偏轉(zhuǎn)。這是無數(shù)次觀測早已證明了客觀事實(shí)。可見，一定還有一種什么力量從風(fēng)的一側(cè)拉著它轉(zhuǎn)向。經(jīng)過人們深入實(shí)踐和研究，這種力終于找到了。這就是地轉(zhuǎn)偏向力。這個(gè)名稱的本身就已告訴：促使風(fēng)向發(fā)生偏轉(zhuǎn)的力量原來是因?yàn)榈厍蜃赞D(zhuǎn)而引起的。在不停地旋轉(zhuǎn)著的地球上，受地轉(zhuǎn)偏向力作用的不僅是風(fēng)，一切

12、相對于地面運(yùn)動著的物體都受到它的作用，不過因?yàn)榈剞D(zhuǎn)偏向力和物體受到的其他力比較起來極為渺小，不為人們覺察罷了。盡管如此，在經(jīng)歷了漫長的歲月以后，地轉(zhuǎn)偏向力還是在地球上某些地方留下了它的痕跡。人們發(fā)現(xiàn)，沿著水流的方向，在北半球，河流的右岸往往比左岸陡峭；在南半球，河流的左岸比右岸陡峭。這是地轉(zhuǎn)偏向力存在的一個(gè)。這種水流對左右岸沖刷作用的差異是微道的，但河里的水日夜奔流，一千年，一萬年，一億年，就會顯現(xiàn)出來的。那末地球自轉(zhuǎn)怎么會產(chǎn)生偏向力的呢？要解答這個(gè)問題，先來做一個(gè)實(shí)驗(yàn)：用紙板做一個(gè)圓盤，把圓盤的中心固定起來，使它能夠轉(zhuǎn)動，再準(zhǔn)備一支鉛筆、一把直尺就行了。把直尺放在圓盤上，隨便取什么方向都行。

13、然后讓鉛筆緊靠直尺的邊沿在圓盤上前進(jìn)。這時(shí)候筆尖在圓盤上留下痕跡 AB 當(dāng)然是一條直線。這說明在不轉(zhuǎn)動的圓盤上，運(yùn)動著的筆尖完全遵循你手用力的方向前進(jìn)，并沒偏向力來干擾。但如把圓盤轉(zhuǎn)動起來而使直尺仍保持原來的位置固定不動，偏向力就馬上顯示出它的作用來，你請助手以逆時(shí)針的方向來轉(zhuǎn)動圓盤，你仍和剛才一樣，讓鉛筆尖緊挨著直尺邊沿前進(jìn)，前進(jìn)的方向，按上下左右各個(gè)方向都可試一試。當(dāng)筆尖從直尺邊沿的起跑點(diǎn) A 跑至 B處時(shí)，圓盤已轉(zhuǎn)動了一個(gè)角度，圓盤上筆尖下的起跑點(diǎn) A 轉(zhuǎn)到 A的，結(jié)果筆尖在圓盤上留下的痕跡 AB 便不是直線，而是一條不斷向右偏轉(zhuǎn)的曲線。如果你的助手按照順時(shí)針方向來轉(zhuǎn)動圓盤，那么筆尖在圓

14、盤上留下的是一條不斷向左偏轉(zhuǎn)的曲線。這時(shí)候?qū)χ背邅碚f，筆尖的運(yùn)動始終呈直線狀態(tài)，因?yàn)樗冀K沒有離開直尺的邊沿呀！但是對轉(zhuǎn)動著的圓盤來說，筆尖的運(yùn)動明明是曲線運(yùn)動。地球一刻不停地自轉(zhuǎn)，人們腳下踩著的大地就好象是一只轉(zhuǎn)動著的大圓盤。從北極上空往下望，這只大圓盤以逆時(shí)針方向在運(yùn)轉(zhuǎn)；從南極上空往下望，這只大圓盤運(yùn)轉(zhuǎn)的方向則是順時(shí)針的。走在這只大圓盤上的空氣風(fēng)，之所以發(fā)生偏向，就是由與轉(zhuǎn)動著的地面發(fā)生了相對運(yùn)動。長年累月的水流，能在顯現(xiàn)出偏向力的作用，也正是因?yàn)樗鼈兣c轉(zhuǎn)動著的地面之間產(chǎn)生相對運(yùn)動的結(jié)果。這樣看來，風(fēng)偏離氣壓梯度力的方向，并不是真有一個(gè)什么力量在起作用。地轉(zhuǎn)偏向力不過是人們?yōu)榱吮阌趯@種偏

15、向現(xiàn)象進(jìn)行研究而假想的一種力。這種假想的力與風(fēng)向是垂直的，在北半球指向風(fēng)向的右側(cè)，而在南半球指向風(fēng)向的左側(cè)。由于它只說明空氣和轉(zhuǎn)動著的地面之間存在相對運(yùn)動，而并不是作用于空氣的實(shí)際的力，因此只能使風(fēng)向偏轉(zhuǎn)，而不能使風(fēng)起動，也不能使已經(jīng)起動的風(fēng)改變速率。風(fēng)的起動和快慢，都取決于氣壓。如果氣壓梯度力等于零，風(fēng)無從產(chǎn)生，也就談不上與地面之間的相對運(yùn)動，地轉(zhuǎn)偏向力也不復(fù)存在。而有了氣壓梯度力，也必然會相應(yīng)地產(chǎn)生風(fēng)，從而也產(chǎn)生地轉(zhuǎn)偏向力，而且大，產(chǎn)生的地轉(zhuǎn)偏向力也愈大。風(fēng)在氣壓梯度力作用下被推向低氣壓一側(cè)，當(dāng)風(fēng)一旦起步向前，地轉(zhuǎn)偏向力立刻產(chǎn)生，并把風(fēng)右邊（如左圖）。風(fēng)在氣壓梯度力的持續(xù)推動下加快速度，越

16、吹越大，地轉(zhuǎn)偏向力也跟著加大，使勁地拉著風(fēng)向右偏轉(zhuǎn)（如右下圖）。由于地轉(zhuǎn)偏向力的方向與風(fēng)向時(shí)刻保持垂直，于是在拉轉(zhuǎn)風(fēng)向的同時(shí)，地轉(zhuǎn)偏向力本身也不斷向右偏轉(zhuǎn)，也就是越來越轉(zhuǎn)到氣壓梯度力的反方向去。當(dāng)風(fēng)向被拉轉(zhuǎn)到和氣壓梯度力的方向成 90 度的角度時(shí)，雖然氣壓梯度力依舊存在，且和先前一樣大小，但在風(fēng)的方向上有效分力已等于零，因而風(fēng)不再受力的作用速，而靠著慣性等速前進(jìn)。這時(shí)候地轉(zhuǎn)偏向力也正好轉(zhuǎn)到了氣壓梯度力的背后，著的雙方大小相等，方向相反。從先前的不平衡狀態(tài)進(jìn)行平衡狀態(tài)，于是風(fēng)向也不再偏轉(zhuǎn)。由圖顯然看出，在平衡狀態(tài)下，風(fēng)向與等壓線保持平行。自從發(fā)現(xiàn)了這種平衡規(guī)律，給氣象工作者帶來許多方便。氣壓和風(fēng)

17、的關(guān)系變得這樣密切：知道了氣壓的分布就可以推知風(fēng)的分布；同樣，知道了風(fēng)的分布也可反過來推知?dú)鈮旱姆植肌榱吮阌冢藗儼褮鈮号c風(fēng)的關(guān)系概括成這樣的定律：風(fēng)速與氣壓梯度成正比；風(fēng)向與等壓線平行，在北半球，背風(fēng)而立，高氣壓在右，低氣壓在左；南半球則相反。舉例來說，在氣壓分布中，附近等壓線呈西南到東北，高氣壓在東南側(cè)，低氣壓在西北側(cè)，按前面總結(jié)的規(guī)律，就可以推測吹的是西南風(fēng)，而附近等壓線呈東西，高氣壓在北側(cè)，低氣壓在南側(cè)，按規(guī)律應(yīng)該吹東風(fēng)。再看，附近的等壓線比附近稀疏，因此的風(fēng)應(yīng)比小。又如，吹北風(fēng)而吹南風(fēng)，按規(guī)律，兩地附近的等壓線分布，都應(yīng)該是南北向的，但在附近的氣壓西側(cè)高于東側(cè)，而則相反。又由于的風(fēng)

18、力比為大，因此附近的氣壓梯度比大，等壓線也比附近密集。大氣就象一個(gè)自動調(diào)節(jié)器一樣，氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力間的平衡與不平衡可以自動調(diào)整。雖然很難達(dá)到平衡，實(shí)際風(fēng)也很難和等壓線保持平行，但風(fēng)向始終在等壓線兩則偏離得不太遠(yuǎn)。因而理論上的風(fēng)與實(shí)際上的風(fēng)仍然非常近似，氣壓與風(fēng)的關(guān)系一直被廣大氣象臺站作為大氣運(yùn)動規(guī)律而被利用著。摩擦力對風(fēng)的影響在離地面 1.5 公里的近地面層大氣里，風(fēng)不僅受到氣壓梯度力和地轉(zhuǎn)偏向力的制約，而且還受到地面摩擦力的干擾。地面摩擦力的影響可以達(dá)到 1.5 公里的高度，因此 1.5 公里以下的氣層就被稱為摩擦層。在摩擦層里，風(fēng)走在粗糙不平的地表面，受到摩擦力的作用，風(fēng)速不得不減小

19、下來。由于地表粗糙程度不一，摩擦力的大小不同，風(fēng)速減小的程度也就不同。一般來說，陸面摩擦力比海面大；而在陸面上的摩擦力，山地又比平原大，森林又比草原大。摩擦力不僅會削弱風(fēng)速，同時(shí)也干擾了風(fēng)向，破壞氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力之間的平衡。在氣壓梯度力G 和地轉(zhuǎn)偏向力A 平衡的條件下，風(fēng)本來沿著等壓線方向等速前進(jìn)（V），但摩擦力 R從它背后拉一把，風(fēng)速減小為 VR，地轉(zhuǎn)偏向力由于風(fēng)速減小也跟著減小為 AR，于是氣壓梯度力便超過被削弱了的地轉(zhuǎn)偏向力而把風(fēng)低氣壓一側(cè)。這時(shí)候地轉(zhuǎn)偏向力為了與風(fēng)向保持垂直，摩擦力為了與風(fēng)向保持反向，它們都跟著風(fēng)向一起向左偏轉(zhuǎn)。雖然摩擦力和地轉(zhuǎn)偏向力不在一個(gè)方向上，它們之間始終保

20、持一個(gè)直角，但它們?nèi)匀唬餐蜌鈮禾荻攘ο嗫梗?dāng)它們的合力（RAR）偏轉(zhuǎn)到和氣壓梯度力大小相等方向相反時(shí)，著的雙方力量對比又恢復(fù)到平衡狀態(tài)。不過不是簡單地重復(fù)原先的平衡。而是在出現(xiàn)了新的條件摩擦力的參與下達(dá)到新的平衡了。這時(shí)候風(fēng)便以穩(wěn)定的速度和一定的交角，斜穿等壓線從高壓一側(cè)向低壓一側(cè)吹去（如右圖）。這種有摩擦力參與，氣壓梯度力與地轉(zhuǎn)偏向力、摩擦力保持平衡條件下所產(chǎn)生的風(fēng)稱為摩擦風(fēng)。摩擦力愈大，摩擦風(fēng)的風(fēng)速就愈小，向左偏轉(zhuǎn)和等壓線之間的交角也愈大。根據(jù)和統(tǒng)計(jì)，這種交角在海洋上為 1520 度，在陸上一般達(dá)到 3045 度，而在崎嶇不平的山地區(qū)域，甚至比這個(gè)角度更大。這樣，先前總結(jié)的氣壓與風(fēng)的關(guān)

21、系也得作某些修改了：背摩擦風(fēng)而立，在北半球，高氣壓在右后方，低氣壓在左前方；在南半球，高氣壓在左后方，低氣壓在右前方。如果說，在高空大氣里，風(fēng)近似地順著某高度上等壓線“河道”流去，那么在地面上，風(fēng)雖也順著等壓線的“河道”流，但同時(shí)又向低氣壓一側(cè)泛濫開去。在高低氣壓的區(qū)域，等壓線的“河道”是以高低氣壓中心為中心，呈環(huán)形閉合的。如果是在高空大氣里，按照氣壓與風(fēng)的關(guān)系，風(fēng)近似地沿著閉合等壓線的“河道”環(huán)行流轉(zhuǎn)，在高氣壓區(qū)以順時(shí)針方向流轉(zhuǎn)，在低氣壓區(qū)以逆時(shí)針方向流轉(zhuǎn)。如果是在地面，則按照氣壓與摩擦風(fēng)的關(guān)系，在高氣壓區(qū)，風(fēng)一面以順時(shí)針方向流轉(zhuǎn)，一面向周圍氣壓低的地方輻散開來，形成順時(shí)針外流的螺旋式氣流；

22、而在低氣壓區(qū)，風(fēng)一面以逆時(shí)針方向流轉(zhuǎn)，一面向低壓中心區(qū)域匯流輻合進(jìn)去，形成逆時(shí)針內(nèi)流的螺旋式氣流。怎樣讀天氣圖上的風(fēng)向風(fēng)速？左圖為天氣圖上表示某個(gè)臺站各物理量的符號，其中的用黃色加亮的符號-“windbarb”表示某時(shí)刻測到的該臺站的地面風(fēng)向和風(fēng)速。風(fēng)向桿所指得方向?yàn)轱L(fēng)的方向，即指風(fēng)吹來的方向。如右上圖所示，風(fēng)的方向?yàn)闁|北風(fēng)。在這里風(fēng)速的為 Knot（哩/小時(shí)），其換算關(guān)系為：1 Knot = 1.15 英里/小時(shí)1 Knot = 1.9 公里/小時(shí)圖中風(fēng)向桿上每一條短劃線代表 5Knot，每一條長劃線代表 10Knot，將風(fēng)向標(biāo)上所有劃線的值加起來就是風(fēng)速值的大小。右圖給出了風(fēng)向標(biāo)上每種符號

23、所代表的值的大風(fēng) 向氣象上把風(fēng)吹來的方向確定為風(fēng)的方向。因此，風(fēng)來自北方叫做北風(fēng)，風(fēng)來自南方叫做南風(fēng)。氣象臺站預(yù)報(bào)風(fēng)時(shí)，當(dāng)風(fēng)向在某個(gè)方位左右擺動不能肯定時(shí)，則加以“偏”字，如偏北風(fēng)。當(dāng)風(fēng)力很小時(shí)，則采用“風(fēng)向不定”來說明。風(fēng)向的測量，用方位來表示。如陸地上，一般用16 個(gè)方位表示，海上多用 36 個(gè)方位表示；在高空則用角度表示。用角度表示風(fēng)向，是把圓周分成 360 度，北風(fēng)(N)是 0 度(即 360度)，東風(fēng)(E)是 90 度，南風(fēng)(S)是 180 度，西風(fēng)(W)是 270 度，其余的風(fēng)向都可以由此計(jì)算出來。如左圖所示。為了表示某個(gè)方向的風(fēng)出現(xiàn)的頻率，通常用風(fēng)向頻率這個(gè)量，它是指一年(月)內(nèi)

24、某方向風(fēng)出現(xiàn)的次數(shù)和各方向風(fēng)出現(xiàn)的總次數(shù)的百分比，即風(fēng)向頻率某風(fēng)向出現(xiàn)次數(shù)風(fēng)向的總觀測次數(shù)100%由計(jì)算出來的風(fēng)向頻率，可以知道某一地區(qū)哪種風(fēng)向比較多，哪種風(fēng)向最少。根據(jù)觀測發(fā)現(xiàn)，我國華北、長江流域、華南及沿海地區(qū)的冬季多刮偏北風(fēng)(北風(fēng)、東北風(fēng)、西北風(fēng))，夏季多刮偏南風(fēng)(南風(fēng)、東南風(fēng)、西南風(fēng))。測定風(fēng)向的儀器之一為風(fēng)向標(biāo)，它一般離地面 10-12 米高，如果附近有物，其安置高度至少要高出物 6 米以上，并且指北的短棒要正對北方。風(fēng)向箭頭指在哪個(gè)方向，就表示當(dāng)時(shí)刮什么方向的風(fēng)。測風(fēng)器上還有一塊長方形的風(fēng)壓板(重型的重 800 克，輕型的重 200 克)，風(fēng)壓板旁邊裝一個(gè)弧形框子，框上有長短齒。風(fēng)

25、壓板揚(yáng)起所過長短齒的數(shù)目，表示風(fēng)力大小。現(xiàn)在，氣象臺站普遍采用得是我國自行設(shè)計(jì)制造的 EIJ 型電接風(fēng)向風(fēng)速計(jì)。風(fēng)力等級在氣象臺站發(fā)布的天氣預(yù)報(bào)中，常會聽到這樣的說法：風(fēng)向北轉(zhuǎn)南，風(fēng)力 2 到 3級。這里的“級”是表示風(fēng)速大小的。風(fēng)速就是風(fēng)的前進(jìn)速度。相鄰兩地間的氣壓差愈大，空氣越快，風(fēng)速越大，風(fēng)的力量自然也就大。所以通常都是以風(fēng)力來表示風(fēng)的大小。風(fēng)速的用每秒多少米或每小時(shí)多少公里來表示。而發(fā)布天氣預(yù)報(bào)時(shí)，大都用得是風(fēng)力等級。風(fēng)力的級數(shù)是怎樣定出來的呢?一千多年以前的我國唐代，人們除了記載晴陰雨雪等天氣現(xiàn)象之外，也有了對風(fēng)力大小的測定。唐朝初期還沒有發(fā)明測定風(fēng)速的精確儀器，但那時(shí)已能根據(jù)風(fēng)對物

26、體征狀，計(jì)算出風(fēng)的移動速度并訂出風(fēng)力等級。的現(xiàn)象玩占里就有這樣的記載：“動葉十里，鳴條百里，搖枝二百里，落葉三百里，折小枝四百里，折大枝五百里，走石千里，拔大根三千里。”這就是根據(jù)風(fēng)對樹產(chǎn)生的作用來估計(jì)風(fēng)的速度，“動葉十里”就是說樹葉微微飄動，風(fēng)的速度就是日行十里；“鳴條”就是樹葉沙沙作響，這時(shí)的風(fēng)速是日行百里。另外，還根據(jù)樹的征狀定出來的一些風(fēng)級，如乙已所說，“一級動葉，二級鳴條，三級搖枝，四級墜葉，五級折小枝，六級折大枝，七級，飛沙石，八級拔大樹及根”。這八級風(fēng)，再加上“無風(fēng)”、“和風(fēng)”(風(fēng)來時(shí)清涼，溫和，塵埃不起，叫和風(fēng))兩個(gè)級，可合十級。這些風(fēng)的等級與國外傳入的等級相比較，相差不大。這

27、可以說是世界上最早的風(fēng)力等級。兩百多年以前，風(fēng)力大小仍沒有測量的儀器，也沒有規(guī)定，各國都按自己的方法來表示。當(dāng)時(shí)英國有一個(gè)叫的人，他仔細(xì)觀察了陸地和海洋上各種物體在大小不同的風(fēng)里的情況，積累了五十年的經(jīng)驗(yàn)，才在 1805 年把風(fēng)劃成了 13 個(gè)等級。后來，又經(jīng)過研究補(bǔ)充，才把原來的說明解釋得更清楚了，并且增添了每級風(fēng)的速度，便成了現(xiàn)在預(yù)報(bào)風(fēng)力的“行話”。有些地方還把風(fēng)力等級的內(nèi)容編成了歌謠，以便：零級無風(fēng)炊煙上；一級軟風(fēng)煙稍斜；二級輕風(fēng)樹葉響；三級微風(fēng)樹枝晃；四級和風(fēng)灰塵起；五級清起波；六級強(qiáng)風(fēng)大樹搖；七級疾風(fēng)步難行；八級大風(fēng)樹枝折；九級烈風(fēng)煙囪毀；十級狂風(fēng)樹根拔；十一級暴風(fēng)陸罕見；十二級颶風(fēng)

28、浪滔天。風(fēng)在每秒鐘內(nèi)所移動的距離-風(fēng)速，其口訣是“從一直到九，乘 2 各級有”。意思是：從一級到九級風(fēng)，各級分別乘 2，就大致出該風(fēng)的最大速度。譬如一級風(fēng)的最大速度是每秒 2 米，2 級風(fēng)是每秒 4 米，3 級風(fēng)是每秒 6 米依此類推。各級風(fēng)之間還有過渡數(shù)字，比如一級風(fēng)是每秒 1-2 米，2 級風(fēng)是每秒 2-4 米，3 級風(fēng)是每秒 4-6 米，諸此類推。下面是一張風(fēng)力等級表。風(fēng)力等級表風(fēng)力等級海面浪高(米)海面和漁船征象陸上地面物征象相當(dāng)風(fēng)速（米/秒）一般最高范圍中數(shù)*0-平靜靜煙直上0.00.2010.10.1有微波煙能表示風(fēng)向，樹葉略有搖動0.31.5120.20.3有小波紋，漁船搖動人面

29、感覺有風(fēng)，樹葉有微響，旗子開始飄動，高的草和莊稼開始搖動1.63.3230.61.0有小浪，漁船漸動樹葉及小枝搖動不息，旗子展開，高的草和莊稼搖動不息3.45.4441.01.5浪頂有些白色，漁船時(shí)，可使船身傾于一側(cè)能吹起地面灰塵和紙張，樹枝搖動，高的草和莊稼波浪起伏5.57.9752.02.5浪頂白色較多，漁船收去帆之一部樹葉及小枝搖擺，內(nèi)陸的水面有小波，高的草和莊稼波浪起伏明顯8.010.7963.04.0白色開始被風(fēng)吹離浪頂，漁船縮帆大大樹枝搖動，電線呼呼有聲，撐傘，高的10.813.812其實(shí)，在自然界，風(fēng)力有時(shí)是會超過 12 級的。象強(qiáng)臺風(fēng)中心的風(fēng)力，或的風(fēng)力，都可能比 12 級大得

30、多，只是 12 級以上的大風(fēng)比較少見，一般就不具體規(guī)定級數(shù)了。為了更準(zhǔn)確的測量風(fēng)力大小，人們在野外常用輕便風(fēng)速表測風(fēng)。這種輕便風(fēng)速表，一般由感應(yīng)部分和計(jì)數(shù)器所組成(見左圖)。感應(yīng)部分由三個(gè)風(fēng)杯(也有四個(gè)風(fēng)杯)裝于上，風(fēng)杯在軸承上可以轉(zhuǎn)動，外用小框保護(hù)風(fēng)杯。中軸下部與計(jì)數(shù)器相接，風(fēng)杯轉(zhuǎn)動，也使計(jì)數(shù)器隨之轉(zhuǎn)動。所以計(jì)數(shù)器是風(fēng)杯轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)數(shù)的。計(jì)數(shù)器通常有兩個(gè)或三個(gè)記數(shù)盤，大指針指示個(gè)位和十位數(shù)，兩個(gè)小記數(shù)盤上的指針分別指示百位數(shù)和個(gè)位數(shù)。儀器的下部有一開關(guān)(啟動桿)，將它推上去，可使計(jì)數(shù)器與感應(yīng)部分接合，計(jì)數(shù)器開始工作。把啟動桿拉下來計(jì)數(shù)器則與感部分草和莊稼不時(shí)傾伏于地74.05.5白色離開浪頂，被

31、吹成條紋狀全樹搖動，大樹枝彎下來，迎風(fēng)步行感覺不便13.917.11685.57.5白色被吹成明顯的條紋狀折毀小樹枝，人迎風(fēng)前行感覺阻力甚力17.220.71997.010.0被風(fēng)吹起的浪花使水平能見度減小，機(jī)帆船航行草房破壞，房瓦被掀起，大樹枝可折斷20.824.423109.012.5被風(fēng)吹起的浪花使水平能見度明顯減小，機(jī)帆船航行頗樹木可被吹倒，一般建筑物遭破壞24.528.4261111.516.0被風(fēng)吹起的浪花使水平能見度明顯減小，機(jī)帆船遇之極大樹可被吹例，一般建筑物遭嚴(yán)重破壞28.532.6311214.0-海浪滔天陸上少見，其摧毀力極大32.631應(yīng)部分離開，計(jì)數(shù)器停止工作。當(dāng)儀器

32、置于高處，用手直接開動不便時(shí)，可用小繩連接開關(guān)。觀測時(shí)拉動小繩即可啟閉。輕便風(fēng)速表一般安置在四周開闊、無高大物的地方，表身垂直。觀測前關(guān)閉開關(guān)，記下指針的示數(shù)。等一兩分鐘后，打開開關(guān)，同時(shí)開動秒表時(shí)間。此時(shí)，觀測員迅速離開風(fēng)速表，站在儀器的下風(fēng)方向。開動儀器后將近 100 秒鐘時(shí)，觀測員迅速走近儀器，在正 100 秒時(shí)關(guān)閉開關(guān)，記下第二次指針示數(shù)。根據(jù)前后兩次讀數(shù)算出其差數(shù)，此差數(shù)表示風(fēng)速表指針在觀測時(shí)間內(nèi)所走的刻度數(shù)，記入表內(nèi)。將此差數(shù)除以觀測時(shí)間，就得出風(fēng)速表每秒鐘內(nèi)所走的刻度數(shù)，取一位小數(shù)。再根據(jù)每秒所走的刻度數(shù)，從該風(fēng)速表的檢定證上查出平均風(fēng)速(：米秒)，取一位小數(shù)。最好連續(xù)觀測兩次，

33、取其平均值，以消除儀器本身及人為的誤差。有些輕便的測風(fēng)器，除具有上面講的風(fēng)速表的構(gòu)造性能外，還在軸上裝有風(fēng)向標(biāo)，用以指示風(fēng)向，稱為風(fēng)速風(fēng)向儀。陣風(fēng)平常所說的風(fēng)其實(shí)就是指空氣在水平方向上的。據(jù)觀測，在離地面約 1500 米以上的高空，那里的空氣被稱為大氣，空氣的速度幾乎不變(高山地區(qū)除外)，因此風(fēng)呈現(xiàn)出一種穩(wěn)定而均勻的狀態(tài)。但是在離地面 1000 米或 1500 米之內(nèi)，尤其是接近地面的空氣，其速度時(shí)小時(shí)大，因而使風(fēng)變得大，小，吹在人身上有一陣陣的感覺，這就是陣風(fēng)。一般 6 級以下的風(fēng)不會引起大的危害。6 級或 6 級以上的風(fēng)多陣風(fēng)，才有一定的危害。氣象廣播時(shí)，經(jīng)常陣風(fēng) 6-7 級或 8-9 級

34、等，是表示在有風(fēng)的過程中，陣風(fēng)可能達(dá)到的最大級數(shù)。為什么會刮陣風(fēng)呢?陣風(fēng)的產(chǎn)生是空氣擾動的結(jié)果。知道，流體在運(yùn)動中，流過固體表面時(shí)，會遇到來自固體表面的阻力，使流體的流速減慢。空氣是流體的一種，當(dāng)空氣流經(jīng)地面時(shí)，由于地面對空氣發(fā)生了阻力，低層風(fēng)速減小，而上層不變，這就使空氣發(fā)生擾動。它不僅前進(jìn)，且會下降。有時(shí)在空氣流經(jīng)的方向上，因?yàn)橛星鹆辍⒔ㄖ锖蜕值任镒钃醵a(chǎn)生回流，這就會造成許多不規(guī)則的渦旋(見上圖）。這種渦旋會使空氣速度產(chǎn)生變化。當(dāng)渦旋的方向與總的空氣方向一致時(shí)，就會加大風(fēng)速；相反，則會減小風(fēng)速，所以風(fēng)速時(shí)大時(shí)小；當(dāng)渦旋與空氣方向一致而加大風(fēng)速時(shí)，會產(chǎn)生瞬時(shí)極大風(fēng)速，這就是陣風(fēng)。一般來

35、說，陣風(fēng)的風(fēng)速要比平均風(fēng)速大百分之五十或更高。平均風(fēng)速愈大，地表面愈粗糙，陣風(fēng)風(fēng)速超過平均風(fēng)速的百分率就越大。一次陣風(fēng)到達(dá)最大風(fēng)速后，約過 l 一 2 秒鐘，風(fēng)速就會小于平均風(fēng)速的一半，然后再出現(xiàn)另一次最大風(fēng)速。這樣，地面上所吹的風(fēng)就是一陣陣的了。夏天，當(dāng)北方有一股較強(qiáng)的冷空氣到來時(shí)，由于地面輻射增溫，特別是中午到下午這段時(shí)間，地面溫度增高較多，造成高空與地面溫度差加大。同時(shí)，如果當(dāng)?shù)厣峡湛諝獗纫郧俺睗瘢陀欣诜e雨云(即下雷雨的云)的發(fā)展，當(dāng)積雨云發(fā)展到強(qiáng)盛階段，高空的大雨滴就開始下降，速度愈降，高空冷氣流也隨著下降。雨滴在下降途中有一部分被低空較高的溫度蒸發(fā)掉，在雨滴被蒸發(fā)時(shí)，必然吸收周圍

36、的熱量。因此，高空下降的冷氣流愈變愈冷，而地面的溫度較高，這樣溫差更大，氣壓差也就更大。冷氣流從高空猛烈地沖下來，于是造成陣風(fēng)。在一天之內(nèi)，尤其是夏天中午前后，空氣對流旺盛，風(fēng)的陣性增大；到了夜晚，空氣對流減弱，風(fēng)的陣性就不如白天顯著。在一年里，春季風(fēng)的陣性大，冬季風(fēng)的陣性小。陣風(fēng)時(shí)間雖短，但對海上生產(chǎn)或航行船只的影響卻很大。因此在發(fā)布天氣預(yù)報(bào)時(shí)，常常要把陣風(fēng)大小及時(shí)地告訴漁民和船員。在海濱地區(qū)，只要天氣晴朗，白天風(fēng)總是從海上吹向陸地；到夜里，風(fēng)則從陸地吹上。從海上吹向陸地的風(fēng)，叫做海風(fēng)（左上圖）；從陸地吹上的風(fēng)，稱為（右上圖）。氣象上常把兩者合稱為。和季風(fēng)一樣，都是因?yàn)榉植加绊懰纬傻闹芷谛?/p>

37、的風(fēng)。不過是以晝夜為周期，而季風(fēng)的風(fēng)向卻隨季節(jié)變化，同時(shí)范圍也比季風(fēng)小。那么是如何形成的呢？白天，陸地上空氣增溫迅速，而海面上氣溫變化很小。這樣，溫度低的地方空氣冷而下沉，接近海面上的氣壓就高些；溫度高的地方空氣輕而上浮，陸地上的氣壓便低些。陸地上的空氣上升到一定高度后，它上空的氣壓比海面上空氣壓要高些。因?yàn)樵谙聦雍Ｃ鏆鈮焊哂陉懙兀谏蠈雨懙貧鈮河指哂诤Ｑ螅諝饪偸菑臍鈮焊叩牡貐^(qū)流到氣壓低的地區(qū)，所以，就在交界地區(qū)出現(xiàn)了范圍不大的垂直環(huán)流。陸地上空氣上升，到達(dá)一定高度后，從上空流洋；在海洋上空，空氣下沉，到達(dá)海面后，轉(zhuǎn)而流向陸地。這支在下層從海面流向陸地，方向差不多垂直海岸的風(fēng)，便是海風(fēng)。如

38、上圖給出了海風(fēng)形成的過程。夜間，情況變得恰恰相反：陸地上，空氣很快冷卻，氣壓升高；海面降溫比較遲緩(同時(shí)深處較溫暖的海水和表面降溫之后的海水可以交流混合)，因此比起陸面來仍要溫暖得多，這時(shí)海面是相對的低氣壓區(qū)。但到一定高度之后，海面氣壓又高于陸地。因此，在下層的空氣從陸地流上，在上層的空氣便從海上流向陸地。在這種情況下，整個(gè)垂直環(huán)流的方向，也變得和前面海風(fēng)里的垂直環(huán)流完全相反了。在這個(gè)完整的垂直環(huán)流的下層，從陸地流洋，方向大致垂直海岸的氣流，便是。上圖給出了形成的過程。一般海風(fēng)比要強(qiáng)。因?yàn)榘滋鞙夭畲螅由详懮蠚鈱虞^不穩(wěn)定，所以有利于海風(fēng)的發(fā)展。而夜間，溫差較小，所波及的氣層較薄，也就比較弱些。

39、海風(fēng)前進(jìn)的速度，最大可達(dá) 5-6 米/秒，一般只有 1-2 米/秒。濱海一帶溫差大，強(qiáng)度也大，隨著遠(yuǎn)離海岸，便逐漸減弱。發(fā)展得最地區(qū)，是在溫度日變化最大，以及晝夜溫度差最大的地區(qū)。所以在氣溫日變化比較大的熱帶地區(qū)，全年都可見到；中緯地區(qū)較弱，而且大多在夏季才出現(xiàn)；地區(qū)，只有夏季無云的日子里，才可以偶爾見到極弱的。我國沿海的省和青島等地，很明顯，尤其是夏半年，溫差及氣溫日變化增大，所以較強(qiáng)，出現(xiàn)的次數(shù)也較多。而冬半年的就沒有夏半年突出，出現(xiàn)機(jī)會比較少。海風(fēng)與的范圍小。以水平范圍來說，海風(fēng)深入大陸在溫帶約為 15-50 公里，熱帶最遠(yuǎn)不超過 100 公里，侵入海上最遠(yuǎn) 20-30 公里，近的只有幾

40、公里。以垂直厚度來說，海風(fēng)在溫帶約為幾百米，熱帶也只有 1-2 公里；只是上層的反向風(fēng)常常要更高一些。至于則要比海風(fēng)淺得多了，最強(qiáng)的，厚度只有 200-300 米，上部反向風(fēng)僅伸達(dá) 800 米。在我國省，海風(fēng)厚度較大，約為 560 一 700 米，為 250-340 米。交替的時(shí)間隨地方條件及天氣情況而不同。白天，陸地溫度高于海洋；夜里，海洋溫度高于陸地。陸地溫度高于海洋的時(shí)間，一般為下午 2-3 時(shí)，這時(shí)候的海風(fēng)最強(qiáng)。此后溫度逐漸下降，海風(fēng)便隨著減弱，晚上 9-10 時(shí)，溫差沒有了，海風(fēng)也就停止了。夜里，陸地溫度降得快，海洋溫度比陸降得慢些，因此，在晚上 9-10 時(shí)以后，陸上變冷了，海上反

41、而暖些。溫差的趨向改變了，的方向也改變了。從晚上 9-10 時(shí)的一度平靜無風(fēng)之后，接著微弱的就開始了；這以后，溫差逐漸增大，也越來越強(qiáng)；大約夜里 2-3 時(shí)左右，溫差最大，這時(shí)的也最強(qiáng)。天亮后，陸地漸漸暖起來，溫差越來越小，逐漸，減弱；上午 9-10 時(shí)左右，溫差又了，隨著終止。就這樣，隨著晝夜溫差的不斷改變，白天出現(xiàn)的海風(fēng)，下午 2-3 時(shí)最強(qiáng)，夜間出現(xiàn)的，夜里 2-3 時(shí)最強(qiáng)；上午 9-10 時(shí)和晚間 9-10 時(shí)，溫度幾乎相同，溫度差別，海風(fēng)和便了。海風(fēng)和的時(shí)間，也正是從海風(fēng)轉(zhuǎn)為(晚上 9-10 時(shí))或從轉(zhuǎn)為海風(fēng)（上午 9-10 時(shí)）的過渡時(shí)間。必須在靜穩(wěn)的天氣條件下才可以看得到，如果有

42、天氣系統(tǒng)，如颮線、風(fēng)暴一類的天氣系統(tǒng)出現(xiàn)時(shí)，就看不到的現(xiàn)象了。此外，如果是陰天，吹刮的時(shí)間往往拖延很長，而海風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)間便一直推后下去，有時(shí)甚至12 時(shí)左右才開始。海風(fēng)登陸帶來水汽，使陸地上濕度增大，溫度明顯降低，甚至形成低云和霧。夏季沿海地區(qū)比內(nèi)陸涼爽，冬季比內(nèi)陸溫和，這和海風(fēng)有關(guān)。所以海風(fēng)可以調(diào)節(jié)沿海地區(qū)的氣候。山 谷 風(fēng)住在山區(qū)的人都熟悉，白天風(fēng)從山谷吹向山坡，這種風(fēng)叫谷風(fēng)；到夜晚，風(fēng)從山坡吹向山谷，這種風(fēng)稱山風(fēng)。山風(fēng)和谷風(fēng)總稱為山谷風(fēng)。山谷風(fēng)的形成原理跟類似。白天，山坡接受光熱較多，成為一只小小的“加熱爐”，空氣增溫較多；而山谷上空，同高度上的空氣因離地較遠(yuǎn)，增溫較少。于是山坡上的暖空

43、氣不斷上升，并在上層從山坡流向谷地，谷底的空氣則沿山坡向山頂補(bǔ)充，這樣便在山坡與山谷之間形成一個(gè)熱力環(huán)流。下層風(fēng)由谷底吹向山坡，稱為谷風(fēng)(見圖 5-41)。到了夜間，山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響，“加熱爐”變成了“冷卻器”，空氣降溫較多；而谷地上空，同高度的空氣因離地面較遠(yuǎn)，降溫較少。于是山坡上的冷空氣因密度大，順山坡流入谷地，谷底的空氣因匯合而上升，并從上面向山頂上空流去，形成與白天相反的熱力環(huán)流。下層風(fēng)由山坡吹向谷地，稱為山風(fēng)(見圖 5-42)。谷風(fēng)的平均速度約每秒 2-4 米，有時(shí)可達(dá)每秒 7-10 米。谷風(fēng)通過山隘的時(shí)候，風(fēng)速加大。山風(fēng)比谷風(fēng)風(fēng)速小一些，但在峽谷中，風(fēng)力加強(qiáng)，有時(shí)會吹

44、損谷地中的農(nóng)作物。谷風(fēng)所達(dá)厚度一般約為谷底以上 500-1000 米，這一厚度還隨氣層不穩(wěn)定程度的增加而增大，因此，一天之中，以午后的伸展厚度為最大。山風(fēng)厚度比較薄，通常只及 300 米左右。在晴朗的白天，谷風(fēng)把溫暖的空氣向山上輸送，使山上氣溫升高，促使山前坡崗區(qū)的植物、農(nóng)作物和果樹早發(fā)芽、早開花、早結(jié)果、早成熟；冬季可減少寒意。谷風(fēng)把谷地的水汽帶到上方，使山上空氣濕度增加，谷地的空氣濕度減小，這種現(xiàn)象，在中午幾小時(shí)內(nèi)特別的顯著。如果空氣中有足夠的水汽，夏季谷風(fēng)常常會凝云致雨，這對山區(qū)樹木和農(nóng)作物的生長很有利；夜晚，山風(fēng)把水汽從山上帶入谷地，因而山上的空氣濕度減小，谷地空氣濕度增加。在生長季節(jié)

45、里，山風(fēng)能降低溫度，對植物體營養(yǎng)物質(zhì)的積累，塊根、塊莖植物的生長膨大很有好處。山谷風(fēng)還可以把清新的空氣輸送到城區(qū)和工廠區(qū)，把煙塵和漂浮在空氣中的化學(xué)物質(zhì)帶走，有利于改善和保護(hù)環(huán)境。工廠的建設(shè)和布局要考慮有規(guī)律性的風(fēng)向變化問題。山谷風(fēng)風(fēng)向變化有規(guī)律，風(fēng)力也比較穩(wěn)定，可以當(dāng)作一種動力資源來研究和利用，發(fā)揮其有利方面，控制其不利方面，為建設(shè)服務(wù)。值得重視的是，我國除山地以外，高原和盆地邊緣也可以出現(xiàn)與山谷風(fēng)類似的風(fēng)：風(fēng)向風(fēng)速有明顯的日變化。出現(xiàn)在青藏高原邊緣的山谷風(fēng)，特別是與盆地相鄰的地區(qū)，對青藏高原邊緣一帶的天氣有著很大的影響。在水汽充足的條件下，白天在山坡上空凝云致雨，夜間在盆地邊緣造成降水。焚

46、風(fēng)當(dāng)氣流山脊時(shí)，背風(fēng)面上容易發(fā)生一種熱而干燥的風(fēng)，名叫焚風(fēng)。這種風(fēng)不象山風(fēng)那樣經(jīng)常出現(xiàn)，它是在山嶺兩面氣壓不同的條件下發(fā)生的。在山嶺的一側(cè)是高氣壓，另一側(cè)是低氣壓時(shí)，空氣會從高壓區(qū)向低壓區(qū)移動。在空氣移動途中遇山受阻，被迫上升，氣壓降低，空氣膨脹，溫度也就隨之降低。空氣每上升 100米，氣溫就下降 0.6C，當(dāng)空氣上升到一定高度時(shí)，水汽遇冷凝結(jié)，形成雨雪落下。空氣到達(dá)山脊附近后，變得稀薄干燥，然后翻過山脊，順坡下降，空氣在下降過程中，重又變得緊密，并出現(xiàn)增溫的現(xiàn)象。空氣每下降 l00 米，氣溫就會升高 1C。因此，空氣沿著高大的山嶺沉降到山麓的時(shí)候，氣溫常會有大幅度的升高。迎風(fēng)和背風(fēng)兩面的空氣

47、，即使高度相同，背風(fēng)面空氣的溫度也總是比迎風(fēng)面的高。每當(dāng)背風(fēng)山坡刮炎熱干燥的焚風(fēng)時(shí)，迎風(fēng)山坡卻常常下雨或落雪。焚風(fēng)的害處很多。它常常使果木和農(nóng)作物干枯，降低產(chǎn)量，使森林和村鎮(zhèn)的火災(zāi)蔓延并造成損失。十九世紀(jì)，阿爾卑斯山北坡幾場著名的大火災(zāi)，都是發(fā)生在焚風(fēng)盛行時(shí)期的。焚風(fēng)在高山地區(qū)可大量融雪，造成上游河谷洪水泛濫；有時(shí)能引起雪崩。如果地形適宜，強(qiáng)勁的焚風(fēng)又可造成局部風(fēng)災(zāi)，刮走山間農(nóng)舍屋頂，吹倒莊稼，拔起樹木，森林，甚至使湖泊水面上的船只發(fā)生事故。焚風(fēng)有弊，但是它也有利。由于它能加速冬季積雪的溶化，不用等到明年春天，牛羊就可以在戶外放牧了。焚風(fēng)還豐富了當(dāng)?shù)氐臒崃抠Y源，象河谷上游的玉米和葡萄，就是靠了

48、焚風(fēng)的熱量而成；而焚風(fēng)影響不到的鄰近地區(qū)，這些莊稼就難以成熟。在初夏季節(jié)，我國一些地區(qū)經(jīng)常會出現(xiàn)一種高溫、低濕的風(fēng)，這就是，也叫“熱風(fēng)”、“”、“干旱風(fēng)”等。它是一種持續(xù)時(shí)間較短(一般 3 天左右)的特定的天氣現(xiàn)象。由于各地自然特點(diǎn)不同，成因也不同。每年初夏，我國內(nèi)陸地區(qū)氣候炎熱，雨水稀少，增溫強(qiáng)烈，氣壓迅速降低，形成一個(gè)很強(qiáng)的大陸熱低壓。在這個(gè)熱低壓周圍，氣壓梯度隨著氣團(tuán)溫度的增加而加大，于是干熱的氣流就圍著熱低壓旋轉(zhuǎn)起來，形成一股又干又熱的風(fēng)，這就是。，對當(dāng)?shù)匦←湣⒚藁ā⒐瞎稍斐晌：Α夂蚋稍锏暮臀覈犹滓晕髋c、一帶，是經(jīng)常產(chǎn)生大陸熱低壓的地區(qū)。熱低壓離開源地后，沿途經(jīng)過干熱的戈壁沙漠，

49、會變得更加干熱，也變得更強(qiáng)盛。位于歐亞大陸中心的塔里木盆地，氣候干旱，強(qiáng)烈冷鋒越過天山，高原后產(chǎn)生的“焚風(fēng)”，往往引起本地區(qū)大范圍的發(fā)生。在黃淮平原，形成的主要原因是以該區(qū)域的大氣干旱為基礎(chǔ)。春末，正是北半球直射角最大的季節(jié)，同時(shí)又是我國北方雨季來臨前天氣晴朗、少雨的時(shí)期。在干燥氣團(tuán)控制下，這里天晴、干燥、風(fēng)多，地面增溫快(平均最高氣溫可達(dá) 25-30C)，凝云致雨的機(jī)會少，容易形成。這種，對這一帶小麥后期的生長發(fā)育不利。在江淮流域，是在太平洋副熱帶高壓西部的西南氣流影響下產(chǎn)生的。太平洋副熱帶高壓是一個(gè)深厚的暖性高壓系統(tǒng)，自地面到高空都是由暖空氣組成的。春夏之際，這個(gè)高氣壓停留在江淮流域上空，

50、以后逐漸向北移動。由于在高壓區(qū)內(nèi)，風(fēng)向是順時(shí)針方向吹的，所以在副熱帶高壓的西部，就吹西南風(fēng)。位于副熱帶高壓偏北部和西部地區(qū)，受這股西南風(fēng)的影響，產(chǎn)生天氣。初夏時(shí)，北方仍有冷高壓不斷南下，減弱，發(fā)生變性；當(dāng)它與副熱帶高壓合并時(shí)，又得到加強(qiáng)，使晴好天氣繼續(xù)維持，就更加明顯。在長江中下游平原，梅雨結(jié)束后天氣晴朗干燥，偏南往往伴隨“伏旱”同時(shí)出現(xiàn)，對雙季早稻(或中稻)抽穗揚(yáng)花不利。對作物的危害，主要由于高溫、干旱、強(qiáng)風(fēng)迫使空氣和土壤的蒸發(fā)量增大，作物體內(nèi)的水份消耗很快，從而破壞了等色素，阻礙了作物的光合作用和過程，使植株很快地由下往上青干。尤其是，常常和干旱一起危害作物。作物根部本來就吸不到應(yīng)有的水分

51、，而卻又從莖把大量的水分攫取走了，因而使作物更快地萎黃枯死。常發(fā)生的初夏時(shí)節(jié)，正是我國北方小麥灌漿時(shí)期，碰上，麥穗會被烤得不能灌漿，提前“枯熟”、麥粒干癟，粒重下降，導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn)。的危害程度，還與出現(xiàn)前幾天的天氣狀況有關(guān)。如雨后驟晴，緊接著出現(xiàn)高溫低濕的燥熱天氣，危害較重。在發(fā)生前如稍有降水，對于減輕危害是有利的。從播種時(shí)間的早晚來看，晚麥容易受害。所以，農(nóng)諺說：“早谷晚麥，十年九壞”。從農(nóng)時(shí)來看，、芒種是一關(guān)，農(nóng)諺有“不滿，一險(xiǎn)”的說法。就是說，小麥在小滿時(shí)還沒有灌漿乳熟，是容易受到危害的。旋風(fēng)旋風(fēng)是打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)的空氣渦旋，是由地面挾帶灰塵向空中飛舞的渦旋，這種渦旋正是平常看到的旋風(fēng)，它是空氣在中

52、造成的一種自然現(xiàn)象，風(fēng)為什么會打轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)呢?知道，當(dāng)空氣圍繞地面上象樹木、丘陵、建筑物等不平的地方時(shí)、或者空氣和地面發(fā)生摩擦?xí)r，要急速地改變它的前進(jìn)方向，于是就會產(chǎn)生隨氣流一同移動的渦旋，這就刮起了旋風(fēng)。但是，這種旋風(fēng)很少，也很小。旋風(fēng)形成的最主要原因，是當(dāng)某個(gè)地方被曬得很熱時(shí)，這里的空氣就會膨脹起來，一部分空氣被擠得上升，到高空后溫度又逐漸降低，開始向四周，最后下沉到地面附近。這時(shí)，受熱地區(qū)的空氣減少了，氣壓也降低了，而四周的溫度較低，空氣密度較大，加上受熱的這部分空氣從空中落下來，所以空氣增多，氣壓顯著加大。這樣，空氣就要從四周氣壓高的地方，向中心氣壓低的地方流來，跟水往低處流一樣。但是，由于

53、空氣是在地球上，而地球又是時(shí)刻不停地從西向東旋轉(zhuǎn)，那么空氣在過程中就要受地球轉(zhuǎn)動的影響，逐漸向右偏去(原來的北風(fēng)偏轉(zhuǎn)成東北風(fēng)，南風(fēng)偏轉(zhuǎn)成西南風(fēng)，西風(fēng)偏轉(zhuǎn)成西北風(fēng)，東風(fēng)偏轉(zhuǎn)成東南風(fēng))。于是從四周吹來的較冷空氣，就圍繞著受熱的低氣壓區(qū)旋轉(zhuǎn)起來，成為一個(gè)和鐘表時(shí)針轉(zhuǎn)動方向相反的空氣渦旋，這就形成了旋風(fēng)。這種旋風(fēng)的中心，由于暖空氣不斷上升，加上四周的空氣不斷旋轉(zhuǎn)，所以很容易把地面上的塵土、樹葉、紙屑等卷到空中，并隨空氣的而旋轉(zhuǎn)飛舞。如果旋風(fēng)的較強(qiáng)，有時(shí)會把地面上的一些小動物，如小蛇、小蟲等卷到空中去，在塵沙彌漫中隨風(fēng)前往。一般小旋風(fēng)的高度不太大，當(dāng)它受到地面的摩擦或房屋、樹木等的阻擋時(shí)，就漸漸消散變成

54、普通的風(fēng)。也許有人還會問：既然地面受熱就容易起旋風(fēng)，那夏天比春天還熱，為什么夏天旋風(fēng)少而春天旋風(fēng)多呢?這是原因夏天天氣雖然很熱，但是地面的草木青青，土地濕潤，氣溫相差不大，所以夏天很少刮旋風(fēng)。，在春天，樹葉還沒有全長出來，草也剛發(fā)芽，莊稼地是一片光光的，處處沒遮沒擋，這就容易曬熱，使地面上空氣的溫度變化較大，就容易刮旋風(fēng)。旋風(fēng)能挾帶灰塵、亂紙向空中飛舞，當(dāng)然也能把地面的熱量、水汽等帶到空中，所以，它造成了空氣的熱量、水汽等的垂直混合，使空氣中熱量和水汽等的垂直分布均勻。但在地面附近旋風(fēng)很小，垂直交換作用不大，因此在緊貼地面氣層中形成了特殊的小氣候。，因?yàn)榕c古代神話里從波濤中竄出、騰云駕霧的東海

55、跤龍很相象而得名，它還有不少的別名，如“龍吸水”、“龍擺尾”、“倒掛龍”等等。現(xiàn)在知道，是一個(gè)猛烈旋轉(zhuǎn)著的圓形空氣柱，它的上端與相接，下端有的懸在半空中，有的直接延伸到地面或水面，一邊旋轉(zhuǎn)，一邊向前移動。發(fā)生在海上，猶如“龍吸水”的現(xiàn)象，稱為“水龍卷”；出現(xiàn)在陸上，卷揚(yáng)塵土，卷走房屋、樹木等的龍卷，稱為“陸龍卷”。遠(yuǎn)遠(yuǎn)看去，它不僅很象吊在空中晃晃悠悠的一條巨蟒，而且很象一個(gè)擺動不停的大象鼻子。這個(gè)大“象鼻”究竟是怎樣形成的呢?大自然里的誕生在里。在里，空氣擾動十分厲害，上下溫差懸殊。在地面，氣溫是攝氏二十幾度，越往高空，溫度越低。在積雨云頂部八千多米的高空，溫度低到攝氏零下三十幾度。這樣，上面

56、冷的氣流急速下降，下面熱的空氣猛烈上升。上升氣流到達(dá)高空時(shí)，如果遇到很大的水平方向的風(fēng)，就會迫使上升氣流“倒掛”(向下旋轉(zhuǎn)運(yùn)動)。由于上層空氣交替擾動，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)作用，形成許多小渦旋。這些小渦旋逐漸擴(kuò)大。上下激蕩越發(fā)強(qiáng)烈，終于形成大渦旋。大渦旋先是繞水平軸旋轉(zhuǎn)，形成了一個(gè)呈水平方向的空氣旋轉(zhuǎn)柱。然后，這個(gè)空氣旋轉(zhuǎn)柱的兩端漸漸彎曲，并且從云底慢慢垂了下來。對積雨云前進(jìn)的方向來說，從左邊伸出云體的叫“左龍卷”，從右邊伸出云體的叫“右龍卷”；前者順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，后者反時(shí)針旋轉(zhuǎn)。伸到地面的一般是右龍卷，左龍卷伸下來的機(jī)會不多。另外，也容易在兩條颮線的交點(diǎn)上發(fā)生。颮線經(jīng)常出現(xiàn)在炎熱季節(jié)強(qiáng)冷空氣的最“前哨”。出

57、現(xiàn)時(shí)，往往不只一個(gè)。有時(shí)從同一塊積雨云中可以出現(xiàn)兩個(gè)，甚至兩個(gè)以上的“象鼻”-漏斗云柱。只是有的“象鼻”剛剛開始下伸，有的“象鼻”下端卻已經(jīng)接地或在接地后正在縮回云中，也有的在云底伸伸縮縮、始終不垂到地面。的范圍小，直徑平均為 200-300 米；直徑最小的不過幾十米，只有極少數(shù)直徑大的才達(dá)到 1000 米以上。它的也很短促，往往只有幾分鐘到幾十分鐘，最多不超過幾小時(shí)。其移動速度平均每秒 15 米，最快的可達(dá) 70 米；移動路徑的長度大多在 10 公里左右，短的只有幾十米，長的可達(dá)幾百公里以上。它造成破壞的地面寬度，一般只有 l-2 公里。的脾氣極其。在它所到之處，吼聲如雷，強(qiáng)的猶如飛機(jī)機(jī)群在

58、低空掠過。這可能是由于渦旋的某些部分風(fēng)速超過聲速，因而產(chǎn)生小振幅的沖擊波。里的風(fēng)速有多大？人們還無法測定，因?yàn)槿魏物L(fēng)速計(jì)都經(jīng)受不住它的摧毀。一般情況，風(fēng)速可能在每秒 50-150 米，情況下，甚至達(dá)到每秒 300 米或超過聲速。超聲速的風(fēng)能，可產(chǎn)生無窮的。1896 年，圣路易斯的夾帶的松木棍竟把一厘米厚的鋼板擊穿 11919 年發(fā)生在明尼斯達(dá)州的一次，使一根細(xì)草莖刺穿一塊厚木板；而一片三葉草的葉子竟象楔子一樣，被深深嵌入了泥墻中。不過，中心的風(fēng)速很小，甚至無風(fēng)，這和臺風(fēng)眼中的情況很相似。尤其可怕的是龍卷的低氣壓。這種低氣壓可以低到 400 毫巴，甚至 200 毫巴，而一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓是 1013

59、 毫巴。所以，在掃過的地方，猶如一個(gè)特殊的吸泵一樣，往往把它所觸及的水和沙塵、樹木等吸卷而起，形成高大的柱體，這就是過去人們所說的“龍倒掛”或“龍吸水”。當(dāng)把陸地上某種有顏色的物質(zhì)或其他物質(zhì)及海里的魚類卷到高空，移到某地再隨暴雨降到地面，就形成“魚雨”、“”、“谷雨”、“錢雨”了。當(dāng)掃過建筑物頂部或車輛時(shí)，由于它的氣壓極低，造成建筑物或車輛內(nèi)外強(qiáng)烈的氣壓差，傾刻間就會使建筑物或交通車輛發(fā)生“”。如果的作用和巨大風(fēng)力共同施展，那么它們所產(chǎn)生的破壞和損失將是嚴(yán)重的。但是，在通常的情況下，如果經(jīng)過居民點(diǎn)，天空中便飛舞著磚瓦、斷木等碎物，因風(fēng)速很大也能使人、畜傷亡，并將樹木和電線桿砸成窟窿。就是一粒粒

60、的小石子，也宛如似的，能穿過玻璃而不使它。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每個(gè)陸地國家都出現(xiàn)過，其國是發(fā)生最多的國家。、墨西哥、英國、意大利、澳大利亞、新西蘭、和等國，發(fā)生的機(jī)會也很多。我國主要發(fā)生在華南和華東地區(qū)，它還經(jīng)常出現(xiàn)在的西沙群島上。由于的發(fā)生與強(qiáng)烈雷暴的出現(xiàn)密切相關(guān)，所以一般在暖季出現(xiàn)。但在沒有雷暴的寒冷季節(jié)里，只要具備強(qiáng)烈對流的條件，也是可以出現(xiàn)的。在白天、夜間都能生成，但大部分發(fā)生在午后。有時(shí)，同時(shí)有幾個(gè)龍卷一起出現(xiàn)。從火山爆發(fā)和大火災(zāi)產(chǎn)生的煙和水蒸汽中，也可能誕生。這種稱為火龍卷或煙龍卷。各種的范圍很小，很短促，這給科學(xué)研究和預(yù)報(bào)帶來了很大的。但是，到來之前，只要留心觀察，總會出現(xiàn)一些值得注意的天氣