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坡風
鎖定
- 分 類
- 上坡風、下坡風
- 上坡風形成
- 山地温差的變化
- 公佈時間
- 2009年 [3]
- 見載刊物
- 《大氣科學名詞(第三版)》 科學出版社
坡風概念
坡風(slopewinds)是陡峻坡地上的空氣與坡地以外的大氣間因熱力原因形成的滑坡面吹的風。白天,空氣沿着增熱的坡地上升形成上坡風;夜間,冷空氣從冷卻的坡地流入谷地形成下坡風。
坡風分類
下坡風,相對較為温和而穩定,多發生在近地表面,在日落之後的15--45分鐘內開始起風,一直到次日的日出,從山頂刮向峽谷的底部。
坡風特徵
坡風一般開始於日沒前的l/2一2小時,其第一次最大強度出現在日沒後1一2小時,爾後風速具有一定的起伏。這説明象坡風這一類的局地環流具有明顯的週期振動,它與流體力學中研究的貝納對流一樣,也是一種有序的耗散結構 。
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白天,山坡上因太陽輻射而增温,使與其接觸的空氣較谷地上同高度空氣温度高,空氣受熱膨脹,在水平氣壓梯度力的作用下,上空空氣由山坡水平流向谷地,然後下沉至低層,又由谷地向山坡流動再沿山坡上升,形成低層由谷地吹向山坡的穀風和穀風環流。夜間,山坡上的空氣由於山坡輻射冷卻而降温較快,谷中同高度的空氣降温較慢,形成風從山坡吹向谷地的山風和山風環流。如果只有一面山坡,則形成坡風。
坡風坡風環流
(1)坡風環流是一種有序的耗散結構。
(2)坡風環流的不穩定(偏離平衡點)現象只有在末擾動的火氣位温佛度小於零的情形下產生,此時不穩定取決於瑞利數R,當R>Rc時,系統就出現不穩定,而Rc=π4/sina。(注:不穩定現象是否出現完全取決於唯一的無量綱數R,而R的定義表明,當空氣層厚度大,温度梯度大,湍流交換弱時,它的值就大,亦即坡風容易產生不穩定,反之坡風就趨於穩定。)
坡風特殊狀態下的坡風
冰川風—坡風
下沉風,即"冰川風"。它往往出現在冰川上,不受晝夜變化的影響,因為冰川的表面温度總是低於其上面的空氣温度,所以它總是沿着下坡颳起。但在冰川向斜坡延伸的末端處,也會出現上坡風,這種風的強度往往受冰川範圍大小的控制。
峽谷風—坡風
峽谷風,這是受地形控制的風,也是上坡風與下坡風的混合風,主要出現在斜坡表面有缺口的半封閉式山谷附近。它也受日照温差的控制,即中午多為上穀風,入夜轉為下穀風,而且山谷風往往會出現極強陣風的狀態。
旋風—坡風
旋風,這也是山區常見的風,每當地面有顯著變化而四周的風很強時,就會產生旋風。在大多數情況下,旋風具有瞬時特徵且多形成在北風坡。
坡風測量儀器及方法
輕便風速表
野外常用來測量風力大小的裝置,一般由感應部分和計數器所組成(右邊第一圖)。感應部分由三個風杯(也有四個風杯)裝於十字架上,風杯在軸承上可以自由轉動,外用小框保護風杯。中軸下部與計數器相接,風杯轉動,也使計數器隨之轉動。所以計數器是記錄風杯轉動的轉數的。計數器通常有兩個或三個記數盤,大指針指示個位和十位數,兩個小記數盤上的指針分別指示百位數和個位數。儀器的下部有一開關(啓動杆),將它推上去,可使計數器與感應部分接合,計數器開始工作。把啓動杆拉下來計數器則與感應部分離開,計數器停止工作。
當儀器置於高處,用手直接開動不便時,可用小繩連接開關。觀測時拉動小繩即可啓閉。輕便風速表一般安置在四周開闊、無高大障礙物的地方,表身垂直。觀測前關閉開關,記下指針的示數。等一兩分鐘後,打開開關,同時開動秒錶記錄時間。此時,觀測員迅速離開風速表,站在儀器的下風方向。開動儀器後將近100秒鐘時,觀測員迅速走近儀器,在正100秒時關閉開關,記下第二次指針示數。根據前後兩次讀數算出其差數,此差數表示風速表指針在觀測時間內所走的刻度數,記入記錄表內。將此差數除以觀測時間,就得出風速表每秒鐘內所走的刻度數,取一位小數。再根據每秒所走的刻度數,從該風速表的檢定證上查出平均風速(單位:米/秒),取一位小數。最好連續觀測兩次,取其平均值,以減少儀器本身及人為的誤差。
坡風危害
風乾擾是森林自然干擾中較常見的一種,也是長白山地區最常見的自然干擾類型。作為森林生態系統演替的主要驅動力,風災干擾對森林生態系統的影響包括很多方面,諸如森林更新、羣落結構、功能和組成、物種多樣性等。但是目前關於風乾擾對森林生態系統影響的瞭解還很少,特別是災害性颶風對森林羣落多樣性和喬木樹種的組成和結構的影響研究更是極少,其主要原因是災害性大風的發生是一種偶發性事件,發生頻率極低。
- 參考資料
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- 1. 坡風熱力不穩定條件的討論 .知網.1992[引用日期2016-11-22]
- 2. 長白山西坡風災區森林恢復狀況 .知網.2010[引用日期2016-11-22]
- 3. 坡風 .911查詢[引用日期2021-07-06]