大风,常伴随着每年的寒潮席卷而来。大风究竟是怎样从远方的极地一路呼啸而来,席卷大地的?
风的本质是空气的流动,而空气流动的主要动力源自气压差,空气会从高气压区流向低气压区,从而形成风。尤其是在冬季,来自西伯利亚的冷空气常常带来强劲的偏北风。国家气象中心高级工程师李嘉睿解释:“冷空气在北极地区附近积聚,当这些冷空气越攒越多,冷性高压增强到一定程度时,冷空气遍‘一泻千里’,经西伯利亚来到我国,带来强风和降温。这种冷空气的“集结”与“奔腾”,正是寒潮的形成过程。
广东省云浮市罗定市风车山 温志军 摄影
此外,地形也在风的形成中扮演着至关重要的角色。你是否曾在山区或城市的某些街道上,突然感受到风力的急剧增强?这种现象并非偶然。“狭管效应”和“风口效应”可以使风速大幅加强。当风遇到狭窄的通道或峡谷时,风流被压缩,速度加快,就像水流通过狭窄的河道一样,风也会因“被挤”而变得更加强劲。
山谷风的形成机制与狭管效应不同,“山谷风的形成主要是由于温度差异造成的热力风环流,可以设想这样一种场景:当阳光照射到山坡的一侧时,向阳山坡的空气被加热向上升,而背阴山坡的冷空气沿山坡流下,在山谷形成局地的空气环流。”李嘉睿表示,这种风通常风速较低,不会形成强风。
每当冷锋过境时,风速和风向会发生剧烈变化,锋面后的冷空气会引起气流的明显变化,冷锋后部为冷空气,这也是下雨或下雪后的第二天风往往比较大的原因。
台风和龙卷风无疑是最具破坏力的大风代表。台风是热带气旋,它的形成离不开特定的气候条件——高温、高湿的海洋环境。台风通常在赤道附近的海洋上形成,这里有着充足的热量和水汽供给,为台风发展提供了充足的“燃料”。海面为台风“长个”提供了适宜的温度和水汽,海面的摩擦力较小,随着热带低压的发展,风速会逐渐增强。当台风登陆时,山脉会成为削弱风力的物理屏障。
包头市达茂旗希拉穆仁,龙卷风正在经过。高菲 摄影
龙卷风,则与台风有着本质区别。“它的尺度远小于台风,甚至在卫星图上无法看清,通常发生在强对流天气中,其形成与强烈的上升气流和惯性离心力等因素密切相关。”李嘉睿说。虽然龙卷风的体量较小,持续时间相对短,但其风力可达到11级以上,破坏力极强,会发生大树拔根、车辆掀翻,甚至人被吸走等情况。
由此可见,大风的形成过程涉及气压差、地形效应、冷锋变化等多种因素,每一环节都充满着大自然的复杂与力量。
来源:中国气象报
作者:王婉
编辑:闫泓
审核:苏杰西