首页 理论教育 海陆风的形成与温差密切相关:复杂的海风与环境互动的例子

海陆风的形成与温差密切相关:复杂的海风与环境互动的例子

时间:2023-06-28 理论教育 版权反馈
【摘要】:高空空气向海洋流动将把空气从陆上的气柱顶部中移除,导致地表附近空气压力下降,进而促使空气在地表附近从海洋流向陆地,形成海风。海风的风速大小则由海洋和陆地间的温差决定。图11-19 复杂的海风与环境互动的例子,海风沿着约克半岛海岸线形成一条漂亮的汇聚线,嵌在信风中,自东向西横扫塔利亚湾陆风也在海岸热成风的范畴之内,也常被称作逆海风。随着陆风前锋向海洋挺近,也会迫使海洋表面较暖的潮湿空气上升而成云。

海陆风的形成与温差密切相关:复杂的海风与环境互动的例子

中尺度影响改变了天气尺度天气系统,导致局地风况时常与大尺度或没有显著中尺度影响的区域差别很大。但是有一些中尺度天气系统是由于中尺度作用力引起,而不需要大尺度作用力的参与。这些中尺度系统最主要由于温差而引起的。温差就意味着压力梯度,而压力梯度是推动空气运动原动力。海岸风循环就是热成风最好的例子之一。

978-7-111-42165-8-Chapter11-30.jpg

图11-18 白天时,地表附近风从海洋吹向陆地形成海风的过程。夜晚时此过程正好相反

如图11-18所示,白天时,由于太阳辐射热,地表升温。而水的热容较大,加之太阳辐射穿透水面约半米,被加热的水的质量比地表薄土层大得多,从而海面的温度基本保持恒定。与温暖的地表接触的空气被加热而膨胀。因为加热发生在很大的区域,膨胀可迫使空气上升。在距离地表一定的高度处,通常1~2km,上浮空气将在陆上形成相对于海上的高气压,这个高度的空气将开始向海洋流动。高空空气向海洋流动将把空气从陆上的气柱顶部中移除,导致地表附近空气压力下降,进而促使空气在地表附近从海洋流向陆地,形成海风。循环的垂直部分将继续发展来确保连续性,一个闭环就此形成。

如果海岸线相对笔直,那么沿海岸线的这个循环胞特性会有较好的一致性。否则结构将变得很复杂,在某些地方甚至可以出现豁口。海风循环胞在离岸侧一般可以达到数十公里,而在陆上以海洋冷气流前锋的形式向内陆传播。这种传播过程因此像是一股重力流,即在重力作用下前进的较重流体。海风前锋可以深入陆地数百公里,通常可通过一些对流云或雷暴来观测。如果海岸线形状复杂,两个海风前锋也可能在特定条件下白天相遇并引起强雷暴天气。

海风通常早晨出现,傍晚达到极值,然后随着日落而逐渐消退。海风的起始方向垂直于海岸线,并在Coriolis力的牵引下逐渐向右偏转(北半球)。海风的风速大小则由海洋和陆地间的温差决定。春季和初夏温差可能最大,因为此时海洋还很冰冷,但是阳光已经足够强烈地炙烤大地。因此如果海洋相对温暖,例如热带地区,海风会变得不那么明显。(www.xing528.com)

海风的风速一般不高,在平坦地形上很少超过6~7m/s。但是由于其垂直纬度有限,加之稳定的热分层结构,很容易被合适的地形引导和发生加速效应。在距离海岸线一两公里处海拔200m的平滑山脊上建风场是几乎不会失败的,当然地形不能阻挡海风的发展。

复杂的海风与环境互动的例子如图11-19所示。

978-7-111-42165-8-Chapter11-31.jpg

图11-19 复杂的海风与环境互动的例子,海风沿着约克半岛(图的右侧陆地)海岸线形成一条漂亮的汇聚线,嵌在信风中,自东向西横扫塔利亚湾

陆风也在海岸热成风的范畴之内,也常被称作逆海风。晚上,表面由于热辐射损失能量而降温。由于较低的热容,陆地表面降温速度比海洋表面快。陆地上的空气也因此被冷却而收缩,密度变得比海洋表面空气高。地表附近风开始从陆地吹向海洋,而一定高度的空中由海洋吹向陆地。随着陆风前锋向海洋挺近,也会迫使海洋表面较暖的潮湿空气上升而成云。但是海上空气通常是稳定的,因此不易发生对流,天气变化要温和得多。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈