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第15章 风的秘密(1)

风是如何形成的

在中国古代的神话传说中,风是天上的神仙风婆婆带来的。

风婆婆有一个巨大无比的口袋,她走到哪里,背到哪里。平常时间,这个口袋拴得死死的。

每当天气发生变化时,风婆婆就会把口袋打开,源源不断的风就会从口袋里钻出来,天地间很快便狂风大作,飞沙走石。

神话终归只是神话,那么风产生的真正原因是什么呢?

风的自述

关于风的形成,我们还是来听听它的自述吧!

我叫风,是地球上的一种自然现象,在人们的印象中,我无父无母,无牵无挂。其实,我也是有父母的。我的父母,就是天地间无处不在的空气。

看不见、摸不到的空气,怎么会是我的父母呢?要知道,我可是真实存在的啊:我拂过湖面,荡起水波,让人感觉到我的温柔;我推动大树,摇摆枝叶,让人感觉到我的力量;我掀起巨浪,颠翻船只,让人感觉到我的狂暴……总之,我无处不在,无时不在,既让人感觉神秘莫测,又让人感觉恐惧敬畏。

言归正传,还是说说我的父母吧。大家知道,地球上的热量都来自于太阳。

在太阳光的照射下,地球表面各处都会吸收热量而发热。不过,各处吸收的热量千差万别。比如,赤道附近的太阳光照最强,而南极和北极的光照却很弱;就一个地区来说,沙漠地带、森林、江河海洋等吸收太阳光照的程度也各不相同。吸收热量多的地方,近地面的空气温度就会比较高,而吸收热量少的地方,近地面的空气温度比较低。温度高的空气,会因受热膨胀变轻而上升。这团热空气上升后,它周围的冷空气就会流过来填补热空气留下的“空缺”。就这样,空气就流动起来了,我也就在空气的流动中诞生了。

冷而密的空气压力较大,人们叫它高气压,它就是我的父亲;暖而稀疏、含水汽多的空气压力较小,人们叫它低气压,它就是我的母亲。父亲总要追求母亲,也就是空气总要从高气压流向低气压,这就像水库里的水,总是从高处向低处流一样。

现在你明白我的来历了吧?其实在很早以前,人类就开始关注我们了。3000多年前,中国殷代就把我们确定为东、南、西、北4个方向,东方来的叫东风,南方来的叫南风,西方来的叫西风,北方来的叫北风。在春秋时代,人们又把我们扩展为8个方位,到了唐代,更是把我们划分为24个方位。一个叫李淳风的科学家,还在一张占风图里,详细地列出了我们的24个方位名称,还举例说明了判定风向的方法。

除了我们的方向,人们最关心的是我们的速度。因为有时我们的速度实在太快了,给人类造成了严重的灾难。下面,还是由科学家介绍我们的速度吧!

风力是如何确定的

大家好,我是气象学家金教授,现在,就由我来为大家介绍有关风速的知识。

风速,就是风前进的速度,在天气预报中,我们经常会听这样的说法:东南风,风力四到五级。在这里,气象工作人员把风速换算成了等级,在天气预报中广泛使用“风力”一词,那么,风力的级数是如何确定的呢?

在唐代,人们根据风吹大树的情形来估计和确定风的等级,科学家李淳风在他所著的《观象玩占》中这样记载:动叶十里,鸣条百里,摇枝二百里,落叶三百里,折小枝四百里,折大枝五百里,走石千里,拔大根三千里。“动叶十里”意思是树轻轻摇动时,风速就是日行十里。为了便于人们使用,李淳风还将其归纳成“一级动叶,二级鸣条,三级摇枝,四级坠叶,五级折小枝,六级折大枝,七级折木、飞沙石,八级拔大树及根”——这可以说是世界上最早的风力等级了。

其后的几百年间,世界各国对风力的确定逐渐统一。中国现在采用的是十三级的风级标准,为了便于记忆,人们编成了如下的歌谣:

零级无风炊烟上,一级软风烟稍斜;二级轻风树叶响;三级微风树枝晃;四级和风灰尘起;五级清风水起波;六级强风大树摇;七级疾风步难行;八级大风树枝折;九级烈风烟囱毁;十级狂风树根拔;十一级暴风陆罕见,十二级飓风浪滔天。

以上的风级,怎样换算成风速呢?有一个口诀:从一直到九,乘2各级有。意思就是说,从一级风到九级风,只要分别乘以2,就可以大致得出该级风的最大速度。如一级风的最大速度是2米/秒,二级风是4米/秒,三级风是6米/秒,以此类推。

在自然界中,风的速度有时会超过十二级,但由于十二级以上的大风比较少,所以,一般不再规定级数了。

为何山区风很多

可能大家都有这样的感觉,一般情况下,山区的风总比平原的多,风力也比平原的大。

白天,风呼啸着从山谷刮起来,向山坡方向猛吹。傍晚,只要太阳一落山,风就转变了方向:

风从山坡上直扑下来,像头猛兽一般直扑山谷,特别是春季,往往是等不到太阳落山,大风就一波接一波地刮了起来。在很多山区,山谷风经常出现,尤其是在一些峡谷中,由于出口很小,形成喇叭形状,风在这里会骤然加大,有时会吹损谷地中的农作物。

为什么山区的风这么多,这么大呢?原来,这是因为白天太阳出来后,山坡上接受的太阳光照多,空气因受热而膨胀上升,而谷地因为接受的太阳光照少,空气较冷。当山坡上的空气上升后,谷地的冷空气就会流向山坡,以填补热空气留下的“空位”,这样就形成了从山谷吹向山坡的风。到了晚上,山坡上的空气因为受山坡辐射冷却影响,最先降温,而且温度比谷地的空气还要冷,这样,山坡上的冷空气因重于谷地的空气,就会顺着山坡流入谷地,从而产生山风。

怪风辣手摧树

一阵怪风过后,上千棵大树齐齐从中折断,而小树却安然无恙;怪风偷袭,飞机如被施了魔法一般失去控制,最终导致机毁人亡;突发的狂风掠过大地,如鞭子猛烈抽打,转瞬之间又消失得无影无踪……这些怪风,是一种什么样的气象现象呢?

不可思议的“鬼剃头”

2007年7月25日凌晨3时许,湖北省武汉市黄陂区蔡店乡上空雷声大作,闪电将天空照得亮如白昼,紧接着,天地间突然刮起了一阵剧烈的大风,大风持续了10多分钟。怪风所过之处,山林中的大树纷纷从中间折断,在茂密的树林中形成一条宽约400米、绵延近2千米的“通道”。从山顶俯瞰,倒伏的林带像被理发电剪推过一般。经初步统计,全乡被大风吹倒刮断的大树共有1100多棵。此外,该乡还有38间土坯房倒塌,3家石材厂的厂房受损,吹倒芦笋大棚面积约500亩,直接经济损失50多万元。

但令人感到奇怪的是,大风所过之处,大树纷纷遭殃,无一幸免,而小树们却安然无恙,丝毫没有受灾的痕迹。

事发后,当地人议论纷纷,有人说是鬼怪过境,因为大树挡住了它前行的道路,所以大树全都被鬼剃了“头”。

一些村民分析后,认为是龙卷风所为。但当地气象专家经过实地勘查后认为:树全朝一个方向倒伏,风力极大,不可能是龙卷风所为。

经过仔细分析,气象专家认为导致千棵大树同向倒下的怪风,是一种叫“下击暴流”的天气现象。

下击暴流,是一种多出现在夏季的灾害性天气现象,尽管它活动的范围较小,但风速最高可达75米/秒,能造成严重灾害。据专家解释,事发当日,蔡店上空乌云密布,整个云层里空气对流非常强烈。

凌晨,一股冷空气突然从万米高空以极快的速度俯冲下来,并朝低气压区流过去,从而形成了一股强大的水平风,剧烈的大风从树丛之间狭窄的通道刮过,将大树全部吹倒或折断,而小树们因为“个头”较矮而幸免于难,安然无恙。

下击暴流除了造成地面灾害外,还是航空飞行的大敌。

1985年8月2日晚上6时左右,美国一架航班客机正在飞行,突然粗大的雨点猛烈打在飞机舱面上,同时一股怪风剧烈袭来。

2秒钟后,飞机失去控制并最终坠毁,造成135人死亡,23人受伤。事后经过专家的多方面调查分析,查出了这次事故的无形杀手就是下击暴流。

据气象专家分析,当飞机穿越下击暴流时,首先遇到了强烈的逆风,这时飞机的空速增加,升力增大,飞机在过大的升力作用下,开始偏离预定的下滑航迹上升。当飞机飞近下击暴流中心时,逆风渐减至零,且突然遇到了强的下冲气流,使飞机的仰角减小,升力突然减小。在飞机飞越下击暴流中心后,下冲气流又转至强的顺风,飞机的空速减小,升力也随之减小,使飞机偏离预定航迹俯冲。由于此时飞机离地面的高度很低,或可能因为飞行员操纵过度而失速,从而造成严重的飞行事故。

神秘的飑线

与下击暴流相比,有一种突发的天气现象更为怪异,它一到来,便狂风咆哮,雷电交加,气温剧降,如一条鞭子在大地上猛烈抽打,短暂的持续时间过后,雨过云收,天空重又放晴。

这种来去匆匆的神秘天气现象是如何形成的呢?

1974年6月17日上午,南京地区艳阳高照,晴空万里,午后,少量的白云姿态优雅地飘浮在蔚蓝色的天幕上。就在人们尽情地享受好天气时,下午6时左右,北边的天空突然出现了一道高耸黑厚的云墙。云墙翻滚,如千万匹脱缰野马,在天空中尽情奔驰、跳跃,并以惊人的速度向头顶的天空迅速倾压而来。大地上闷热异常,一切生物都似乎在寂静不安中等待灾祸的到来。转瞬之间,高耸万丈的云墙便奔涌至头顶上空,顿时,天地间一片昏暗,狂风骤起,霹雳震天,大雨接踵而来。据气象观测记录表明,当时的瞬间风力达到了12级以上,短时间内气温下降了11℃,相对湿度上升了29%,短短1小时降雨量达到了34毫米。就在人们惊恐不安时,剧烈天气却在持续一个半小时之后,突然偃旗息鼓,像急刹车似的一下消失得无影无踪。黑云散尽,天空重又放晴。

这种奇怪的天气现象令人们大惑不解,经气象专家解释,人们才知道南京地区原来遭受了一种叫飑的天气袭击。飑也称之为飑线,它是突然发作的强风,常来去匆匆,持续时间很短。1996年夏季的一天晚上,四川的雅安市也遭受了飑的袭击:晚上9时许,雅安市上空云淡风轻,玉盘般的月亮高挂在天幕上,露天院坝中,人们惬意地喝茶聊天,谁也没有预料到一场威力巨大的暴风骤雨即将来临。月上中天,不知不觉中,一堵厚重的云墙悄悄移至雅安上空,转瞬之间,整座雅安城如堕入地狱,大风骤起,暴雨倾盆,突如其来的剧烈天气令人们避之不及。狂风骤雨持续了大约1个小时,突然鸣金收兵,黑云散去后,月光重新照耀大地,而此时地面上一片狼藉,随处可见被大风吹折的树枝和残败的树叶。

飑是如何形成的呢?气象专家解释,飑是积雨云强烈发展而造成的:当积雨云发展到十分强大时,就会形成一个温度低、气压高的冷性雷暴高压,这个冷高压不断向前推进,当移到暖空气控制的低压区时,冷、暖空气水火不容,剧烈交锋,于是便形成了飑这一罕见的天气现象。专家指出,飑前部的阵风非常猛烈,可以吹倒建筑物,损坏在停机坪上的飞机,毁坏大面积的庄稼等。强烈的飑不仅可以掀翻水面上的船舰,还会在陆地上造成洪水灾害。

怪风令人恐慌

大风,一般会带走热量,使所到之处的气温下降。但2009年2月12日,四川的宜宾、泸州等市的部分地方却出现了怪事:大风狂吹,气温却节节攀升,特别是宜宾的筠连县更是在1小时内气温升高了10℃。

诡异狂风不但造成四川南部多处出现森林火险,而且在当地群众中引起了极大恐慌。

这一反常出现的怪风,是一种什么样的天气现象呢?

来去无踪的神秘怪风

2009年2月以来,四川南部连续多日晴热无雨,气温比常年显著偏高。12日下午4时,一股神秘的怪风开始吹拂川南大地。

“当时就感觉这风有点怪,吹在身上不觉得凉爽,反而有些热乎乎的。”筠连县双滕镇的村民李大爷奇怪起来:活了一大把年纪,还从没遇到过如此怪风。风越刮越大,气温也越来越高。

大风刮倒了路边的广告牌,把地上的枯枝败叶卷在空中旋转飞舞。风吹在人们脸上,感觉“非常干燥,热浪一阵接一阵地袭来”。耐不住炎热,上午还穿着棉衣、羽绒服的人们,纷纷脱下了厚厚的冬衣,穿上了夏天才穿的短袖T恤和衬衣;冷饮店的生意突然一下子红火起来,大人和小孩都争着买雪糕解渴;在炙热的大风吹拂下,川南各县森林火险和火情不断出现,到处浓烟滚滚,烟尘蔽日。

到下午5时,筠连县的气温达到了最大值,一下子从下午4时的26℃升高到了36℃。1小时内,气温骤然升高了10℃,而风速也由下午4时的2米/秒增大到12米/秒,其中局地瞬间最大风速更是达到了27米/秒,相对湿度也由50%降到了9%,空气变得又干又热,让人感觉很不舒服。但接下来的1个小时,怪风突然“失踪”,气温又像坐过山车一般下降,在下午6点时降到了23℃——仅仅2个小时,筠连县居民便感受到了从春到夏,再到秋的三种天气。

来去无踪的神秘怪风,在当地群众中引起了极大恐慌。

关于怪风的几种猜测

“不好,要出大事情了!”2月12日当天,在怪风猛刮、气温剧升之时,筠连县的居民感到世界末日仿佛就要到来,大家纷纷跑出家门,聚集到县城的空旷地带。人们头脑中出现的第一个念头:要发生大地震了。

2008年5月12日,四川汶川发生了特大地震,川南宜宾市也感受到了强烈的震感。之后的半年多时间内,主震区余震不断。尽管距离汶川有几百千米之遥,但筠连县的居民仍时常处于紧张状态之中,突如其来的怪风现象,让大家一下子就联想到了大地震。很快,大地震的传言便在短时间内不胫而走,且传到了周边相邻的几个县城,一时人心惶惶,群情骚动。

除了地震之说,当时还有人认为可能会发生火山喷发。“因为风太热了,我们觉得可能是地底下的熔岩要喷发,才导致了温度快速升高。”当地的一些居民说,“如果是火山喷发,那可能全县的人都逃不掉了。”

也有人试图用科学的角度去解释怪风,认为这是一种叫“干热风”的自然现象。因为在四川的一些山区,干热风并不鲜见,一般情况下暖湿空气沿山坡上升,翻山进入另一面山坡后,往往会变得又干又热。但在川南山区,干热风一般出现在4月和5月,而且空气温度增幅不超过5℃。

那么,怪风究竟是什么呢?在接到筠连等县气象局的观测报告后,气象专家经过认真分析,判定这是一种叫“焚风”的天气现象。

怪风形成的原因

焚风,顾名思义是一种又干又热的风。其实,焚风并不神秘,它在世界很多山区都能见到,如欧洲的阿尔卑斯山。美洲的落基山。阿尔卑斯山脉在刮焚风的日子里,白天温度可突然升高20℃以上,初春的天气会变得像盛夏一样,不仅非常炎热,而且十分干燥,导致森林火灾不断发生。强烈的焚风吹起来,能使树木的叶片焦枯,土地龟裂,造成严重旱灾。在中国,焚风也到处可见,如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、大小兴安岭、太行山下、皖南山区等都能见到其踪迹。

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