焚風效應什麼意思?

General 更新 2023年10月15日

焚風效應是什麼?

【定義】:

焚風效應是指當氣流經過山脈時,沿迎風坡上升冷卻,在所含水汽達飽和之前按幹絕熱過程降溫,達飽和後,按溼絕熱直減率降溫,並因發生降水而減少水分。過山後空氣沿背風坡下沉,按幹絕熱直減率增溫,故氣流過山後的溫度比山前同高度上的溫度高得多,溼度也顯著減少。

【概括】:

氣流翻過山嶺時在背風坡絕熱下沉而形成乾熱的風。

當氣流經過山脈時,沿迎風坡上升冷卻,在所含水汽達飽和之前按幹絕熱過程降溫,達飽和後,按溼絕熱直減率降溫,並因發生降水而減少水分。過山後空氣沿背風坡下沉,按幹絕熱直減率增溫,故氣流過山後的溫度比山前同高度上的溫度高得多,溼度也顯著減少。亞洲的阿爾泰山、歐洲的阿爾卑斯山、北美的落基山東坡等都是著名的焚風出現區。中國不少地區有焚風,比較明顯的如天山南坡,太行山西坡,大興安嶺西坡的焚風現象,其增溫影響甚至在多年月平均氣溫直減率上也可促使作物、水果早熟,強大的焚風可造成乾熱風害和森林火災。冬季強焚風可引起山區雪崩等。

【圖示】:

焚風效應

假定一股氣流遇到一座高山,它翻過高山然後下降到山背面與原來高度相同的地方。

氣流本來有不少水蒸氣的,當它向上爬升時,因為高空氣壓較低,那麼這股氣流的空氣就要膨脹。我們知道,氣體膨脹溫度就會降低。

氣流溫度降低,於是其中的水蒸氣就會凝結,形成降水。

水蒸氣凝結時會放出大量的熱,緩解了氣流降溫的程度。

好了,現在氣流到達山頂上空,這時候,它已經把大部分水汽通過凝結降水的方式留在了迎風坡,它只帶著極少量的水蒸氣和原來水蒸氣凝結時放出的熱能,開始下降。

現在它要下降了。由於低空的氣壓高於高空,因此氣流在下降過程中就會被壓縮,我們知道,空氣被壓縮時,溫度會升高。

我們知道凝結的水蒸發時會吸收熱量,如果這氣流還帶著剛才凝結的全部的水,那麼這些水就會蒸發,吸收熱量,從而緩解增溫的幅度。那麼這股氣流降回其上升之前的原始高度時,將擁有與原來相同的溫度。

但是——非常遺憾,氣流越過山頂後不可能還帶著那些凝結的水,因為水已經變成雨,降到迎風坡了。

於是,乾燥的空氣,不帶著水,幾乎不帶著水蒸汽,卻帶著水凝結時的熱量,開始下降,它下降時溫度升高,又沒有水通過蒸發來吸收熱量,於是空氣會變得非常的熱,當它降到原始高度時,溫度會比原來的溫度高出許多。

這就是焚風效應:風越過高山後,溫度會上升很多,而且極乾燥,象火焰焚燒一樣。

焚風效應的造成的災害

焚風的害處很多。它常常使果木和農作物乾枯,降低產量,使森林和村鎮的火災蔓延並造成損失。十九世紀,阿爾卑斯山北坡幾場著名的大火災,都是發生在焚風盛行時期的。焚風在高山地區可大量融雪,造成上游河谷洪水氾濫;有時能引起雪崩。如果地形適宜,強勁的焚風又可造成局部風災,颳走山間農舍屋頂,吹倒莊稼,拔起樹木,傷害森林,甚至使湖泊水面上的船隻發生事故。2002年11月14日夜間,焚風在奧地利部分地區形成強烈風暴,並以高達160公里的時速襲擊了所有農田和村莊。焚風暴所過之處,數百棟民房屋頂被風颳跑或壓垮,許多大樹被連根拔起或折斷,電力供應和電話通訊中斷,公路鐵路交通受阻。此次焚風造成二人喪生,以及數百萬歐元經濟損失。2004年5月11日,臺灣的臺東市颳起焚風,40.2攝氏度的高溫創下了臺東百年紀錄。當日中午12時57分,臺東市區突然颳起強烈的焚風,室內外溫度如烤箱般急速上升。至13時14分,氣溫飆升到40.2攝氏度,當地居民苦不堪言。有些民眾打開冷氣,躲在屋內,有些民眾帶著小孩,跑到郊外清澈的溪流裡消暑。農民們更是叫苦連天,因為最怕熱的荖葉和茶樹在勁吹的焚風中慢慢枯萎。在高山地區,焚風還會造成融雪,使上游河谷洪水氾濫,有時還會導致雪崩。此外,焚風天氣出現時,許多人會出現不適症狀,如疲倦、抑鬱、頭痛、脾氣暴躁、心悸和浮腫等。醫學氣象學家認為,這是由焚風的乾熱特性以及大氣電特性的變化對人體影響引起的。

焚風效應的形成

氣象專家介紹,焚風是山區特有的天氣現象。它是由於氣流越過高山後下沉造成的。當一團空氣從高空下沉到地面時,每下降1000米,溫度平均升高6.5攝氏度。這就是說,當空氣從海拔四千至五千米的高山下降至地面時,溫度會升高20攝氏度以上,使涼爽的氣候頓時熱起來,這就是“焚風”產生的原因。例如,臺灣台東市焚風,它的形成就是西南氣流在越過中央山脈後,溼氣遭到阻擋,水汽蒸發從而形成了乾熱的焚風。

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