第二章

风的为什么
风有很多的谜团，这其中的大部分，已经为人们所破解。掌握了这些风的规律，有助于我们更好地利用风的特性，避免它带来的麻烦，开发它的可用之处。
　　　 
什么是气压
　　　在3个世纪以前，德国著名的马德堡半球实验，证明了空气不仅是有压力的，而且这个压力还很大。一个成年人的身体表面积平均为2平方米，他全身所受的大气压力为20万牛顿。
　　　气压即大气压强。空气是有重量的，气压是指大气施加于单位面积上的力。所谓某地的气压，就是指该地单位面积垂直向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。
　　　气象上常用百帕作为气压的度量单位。具体是这样规定的：把温度为0℃、纬度为45°的海平面作为标准情况时的气压，称为1个大气压，其值为760毫米水银柱高，或相当于1013.25百帕。气压通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。
　　　气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关，一般随高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中，冬季比夏季气压高。一天中，气压有一个最高值、一个最低值，分别出现在9～10时和15～16时，还有一个次高值和一个次低值，分别出现在21～22时和3～4时。
　　　气压变化与风、天气的好坏等关系密切，因而是重要气象因子。通常所用的气压单位有帕（Pa）、毫米水银柱高（mm·Hg）、毫巴（mb）。
　　　它们之间的换算关系为：100帕=1毫巴≈314毫米水银柱高。气象观测中常用的测量气压的仪器有水银气压表、空盒气压表、气压计。
　　　101.325千帕的气压（760毫米汞柱），称为标准大气压，它相当于在重力加速度为9.80665米/秒，温度为0℃时760毫米垂直水银柱高的压力。标准大气压最先由意大利科学家托利切利测出。
　　　
什么是副热带高压
　　　我们常常在新闻中听到“影响我国的副热带高压”这句话，那么，什么是“副热带高压”呢？
　　　副热带高压简称副高，是位于副热带地区的暖性高压系统。它对中、高纬度地区和低纬度地区之间的水汽、热量、能量的输送和平衡起着重要的作用，是大气环流的一个重要系统。
　　　随着季节的更迭，副热带高压带的强度、位置也会发生明显的季节变化。从1月到7月，副热带高压主体呈现出向北、向西移动和强度增强的趋势；从7月到1月，副热带高压主体则有向南、向东移动和强度减弱的动向。强度和位置冬夏不同，夏季特别强盛、庞大。
　　　副高是夏季影响我国最大的天气系统。它的位置、强度变动，对我国的雨季、暴雨、旱涝、凉热和热带气旋路径等都有很大的影响。对我国天气、气候有重要影响的是西太平洋副热带高压。
　　　当西太平洋副高从海上伸向中国内地时，由于高压内部盛行下沉气流，除局部地区会有短时间的雷阵雨外，大部分地区天气晴朗少雨，炎热无风。当它长久盘踞时，就会出现严重的干旱现象。
　　　长江中下游地区夏季出现“火炉”天气，其魁首也是这个副高。当它减弱东撤时，又是多阵雨或雷阵雨天气。
　　　副高南北两侧常常形成两支“急流”，北侧的称为副热带急流（偏西风），南侧为东风急流，而副高中心附近地区风力微弱。所以，在副热带高压不同的部位就会有不同的天气。
　　　
为什么白天的风比晚上大
　　　很多人都有这样的体会，在我国北方的春季，白天的时候，狂风大作，漫天黄沙，然而，到了晚上，风就好象关了闸门一样，安静了下来，仿佛什么事情都没有发生过一样。这是为什么呢？
　　　我们知道风是由于冷热空气的对流造成的。在白天，在太阳的照射下，地面各处因受热不均匀，使贴近地面的空气温度也有高低的差别。气温高的地方空气上升，气温低的地方空气下降。这样，空气的对流就非常明显。
　　　而到了晚上，太阳下山后，地面渐渐冷却，造成了气温随高度升高和变化的现象（而白天是平面变化），于是，近地面的空气形成了稳定的结构，阻碍了空气的上下交流。
　　　这样，白天的空气对流（风）自然比晚上的要大些。
　　　不过，在我国冬季，如果冷空气南下正好赶在夜间到达，那么自然晚上的风要大些。而有些人认为晚上风大，则是因为晚上比较安静，不像白天那么嘈杂，所以风就显得响些，好像风大了，这是一种错觉。
　　　
　　　 
为什么水面的风比陆面的风大
　　　当我们来到公园里游玩的时候，会觉得在陆地上风并不是很大，而一旦划起小船来到湖心，就会感到风一下子大了起来，甚至把船都吹动了，这是为什么呢？
　　　其实原因并不复杂，水面上比陆地面缺少遮拦，空气流动的阻挡和阻力（摩擦力）小，所以水面的风力较大。
　　　同样的道理，如果我们坐船出海，立刻就会感到海风的凛冽，也是由于陆地上的建筑物和植被较多，使空气移动的摩擦大的缘故。而且，轮船开动时，由于迎着空气走，也会产生一定的风，这和我们开摩托车会有风是一个道理。
　　　不仅是水面，在同一地区，高处的风，例如建筑物的高层以及高山，也要比低处的风大一些，也是因为高处的空气在流动时所受到的摩擦力要小，所以高处的风就大。
　　　
为什么我国总是西风多
　　　在我国的绝大多数地方，风通常都是西风，也就是自西向东移动的风，原因就在于地球自转和我国所处的地理纬度。
　　　地球上的大气总的流动情况称为大气环流。倘若地球表面是均匀的，而且地球是不转动的，那么由于温度差异的结果，在赤道和极地之间只会形成简单的大气环流，即在低层，气流由极地流向赤道，并在赤道附近上升；而在高空则相反，由赤道流向极地。
　　　但是，由于地球是自西向东自转的，这就使高层自赤道向极地的风发生偏转。在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。
　　　我国地处北半球，大部分国土位于副热带高压带北部，所以上空气流经常是自西向东流动的。但是也有例外，由于我国南方的广东、广西等地区，处于副热带高压带以南，更加靠近赤道，所以也盛吹东风，特别是在夏季，这些地区的气流多半是从东向西流动的。
　　　
冬季里为什么西北风特别冷
　　　住在我国华北地区的人，每到春、秋季节，就会遇到刮西北风的日子，然而，西北风刮在身上，感觉特别的寒冷，这是为什么呢？
　　　在北半球的中纬度地区，由于纬度愈高，太阳照射地面的高度角愈小，所以地面单位时间、单位面积接收到的太阳热量就愈少。因此，愈是北方，空气也就愈冷一些，例如，在我国的内蒙古自治区和东北三省，春秋季也特别寒冷，而京、津、冀等华北地区，春秋季就比较温暖。而空气的这种愈北愈冷的现象，在春季和秋季最为明显，在夏季和冬季差异就不是很明显。
　　　此外，从我国的地理环境来看，我国的西北部多为沙漠，而且离海又远，所以那里的空气比较干燥。因此，西北方的空气与南方的比较，总是又干又冷的。
　　　而且，从西北方向过来的冷空气，其发源地不仅限于我国境内，俄罗斯的西伯利亚、蒙古人民共和国等地区也是发源地，那里的冬季异常寒冷。根据历史气象资料的记载，西伯利亚的奥伊米亚康在1933年曾经出现过-78℃的极寒温度。这些地方之所以特别寒冷，主要是因为这些地区纬度高，加之地面常年覆盖冰雪，接受太阳光热少，使这些地方异常寒冷。
　　　所以，当华北地区遭遇西北风的时候，就会感受到西北方向吹过来的冷风，自然又干又冷了。
　　　
　　　 
　为什么说“东南风，燥松松”
　　　在江南地区，黄梅天一过去，就经常吹起东南风。东南风一来，常把天空刮得一丝云也不剩。
　　　俗话说：“东南风，燥松松。”这就是说，在夏季吹东南风，天是不容易下雨的。这是什么原因呢？
　　　下雨有个重要的条件，那就是水汽凝结。要使水汽凝结，必须有空气上升，使温度降低，当空气降温而达到饱和状态后，空气中的水汽就会凝成云而致雨。
　　　在夏季梅雨后，我国江南地区经常受副热带高气压的西缘控制，因此盛行东南风。在副热带的区域内，有强烈的下沉气流。东南风带来副热带的下沉气流，有使气流中云雨消散的作用。因此，往往使天气晴朗而干燥。所以有“东南风，燥松松”的谚语。
　　　但是如果东南风很微弱，由于天气晴朗，太阳光就能长驱直入，通过大气到达地面，促使水面加速蒸发，为低层大气提供了充分的水汽，加上局部地区的强烈对流，在一定地区能成云致雨，这样的东南风就不是“燥松松”了。
　　　春季和冬季，江南地区是冷空气占着绝对优势，这时候如果吹东南风，是表示有暖空气来到了，而冷空气和暖空气交锋是会下雨的，因此。“东南风，燥松松”这句话，在春季和冬季是不适用的。
　　　
为什么我国的贵州“天无三日晴”
　　　每年的冬季，人们都会从天气预报中听到我国南方的冻雨天气，而这种冻雨中，总是会出现贵州的名字。在贵州，人们形象地将其气象称之为“天无三日晴”，意即贵州多雨，到了冬季，雨滴落到地面上，遇冷便形成了冻雨，给人们的生产和生活造成了极大的不便，甚至是灾害，那么，贵州为什么会出现这样的气候现象呢？
　　　为什么贵州省阴雨天特别多呢？
　　　冬季，来自北方大陆的冷空气，经过长途跋涉，翻山越岭，已经大大削弱，爬上地面崎岖的贵州高原后，气流移动十分缓慢，当它和原来停留在贵州的暖空气接触后，由于双方势均力敌，长期相持在那里，就产生阴雨连绵的天气。
　　　春季，南方的暖空气已渐渐加强，频频而来，北方的冷空气也不甘示弱。冷暖空气相互冲突，因而忽晴、忽阴、忽雨，天气变化多端。
　　　夏季，北方冷空气已大规模北撤，来自南方海洋上的暖湿空气活跃在贵州高原上。贵州高原海拔在1000米以上，地面高低起伏，暖湿空气受到地形的抬升和扰动，容易形成云和雨。有时从四川来的冷空气，跟南方来的暖湿空气相遇，更容易形成阴雨天气，或产生较大的雷暴雨。
　　　秋季，北方冷空气开始南下，暖湿空气还来不及撤退。冷暖空气不断交锋，也常常产生阴雨连绵的天气。
　　　而冻雨的产生，则是因为冬天里下的雨滴是一种低于0℃，还未凝固的“过冷水滴”，这种已呈过冷状态的水滴降下来的雨，气象上就称呼它为“过冷却雨”，当它一接触到固体，马上就会发生冻结，所以称为“冻雨”。
　　　总之，贵州高原地面崎岖不平，空气受到抬升、扰动、阻塞、摩擦，冷暖空气接触机会特别多，是形成贵州多阴雨天的主要原因。由于贵州大部分地区气候湿润，非常适宜林木的生长，树木种类有2000种以上，著名的林产有生漆、栓皮栎等。
　　　
　　　 
　什么是“风切变”
 风切变
　　　风切变是一种大气现象，是风速在水平和垂直方向的突然变化。风切变是导致飞行事故的杀手，特别是低空风切变。国际航空界公认低空风切变是飞机起飞和着陆阶段的一个重要危险因素，被人们称为“无形杀手”。
　　　风切变发生时，由于速度是矢量，有大小有方向，所以风切变包括水平风的垂直切变、水平风的水平切变以及垂直风的切变。
　　　为什么低空风切变会有如此的危害性呢？这是由风切变的本身特性造成的。
　　　以危害性最大的微下冲气流为例，它是以垂直风切变为主要特征的综合风切变区。由于在水平方向垂直运动的气流存在很大的速度梯度，也就是说垂直运动的风速会出现突然的加剧，就产生了特别强的下降气流，被称为微下冲气流。
 危险的“风切变”
　　　这个强烈的下降气流，存在一个有限的区域内，并且与地面撞击后转向与地面平行而变成为水平风，风向以撞击点为圆心四面发散，所以在一个更大一些的区域内，又形成了水平风切变。如果飞机在起飞和降落阶段进入这个区域，就有可能造成失事。
　　　比如，当飞机着陆时，下滑通道正好通过微下冲气流，那么飞机会突然的非正常下降，偏离原有的下滑轨迹，有可能高度过低造成危险。当飞机飞出微下冲气流后，又进入了顺风气流，使飞机与气流的相对速度突然降低，由于飞机在着陆过程中本来就在不断减速，我们知道飞机的飞行速度必须大于最小速度才能不失速，突然的减速就很可能使飞机进入失速状态，飞行姿态不可控，而在如此低的高度和速度下，根本不可能留给飞行员空间和时间来恢复控制，从而造成飞行事故。
　　　严重的低空风切变，常发生在低空急流即狭长的强风区，对飞行安全威胁极大。这种风切变气流常从高空急速下冲，像向下倾泻的巨型水龙头，当飞机进入该区域时，先遇强逆风，后遇猛烈的下沉气流，随后又是强顺风，飞机就像狂风中的树叶被抛上抛下而失去控制，因此，极易发生严重的坠落事件。
　　　
大气压强产生的原因
　　　我们在谈论风的时候，常常会提到大气压这个词，那么，大气压又是怎么回事情呢？
　　　地球周围包着一层厚厚的空气，它主要是由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸气和氦气、氖气、氩气等气体混合组成的，通常把这层空气的整体称之为大气层。
　　　大气层上疏下密，不均匀地分布在地球的周围，总厚度达1000千米，所有浸在大气里的物体都要受到大气作用于它的压强，就像浸在水中的物体都要受到水的压强一样。
　　　大气压产生的原因可以从不同的角度来解释。空气受重力的作用，空气又有流动性，因此向各个方向都有压强。
　　　形象点说，由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面上的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用。单位面积上受到的大气压力，就是大气压强。
　　　还可以用分子运动的观点解释。因为气体是由大量的做无规则运动的分子组成，而这些分子必然要对浸在空气中的物体不断地发生碰撞。每次碰撞，气体分子都要给予物体表面一个冲击力，大量空气分子持续碰撞的结果就体现为大气对物体表面的压力，从而形成大气压。
　　　若单位体积中含有的分子数越多，则相同时间内空气分子对物体表面单位面积上碰撞的次数越多，因而产生的压强也就越大。利用分子运动论的观点可以解释为什么大气层不均匀分布，能造成大气压下高上低的现象。
　　　
　　　 
我国和世界上暴风最多的地方
 我国暴风最多的地方
　　　我国暴风最多的地方是位于台湾海峡中的澎湖列岛，一年中有138天刮8级大风。这是由于海峡像一个风口，岛屿上很平坦，海上空气流动的阻力小，风变得更加频繁和强烈了。由于岛上长年吹刮大风，使土地变得很贫瘠，连树木也变得稀少了。
 地球上暴风最多的地方
　　　南极洲的风暴更多、更盛行，被称为“暴风王国”。几十年前，澳大利亚探险家毛孙到南极洲东部地区考察，曾经描述过那里的情景：“这是一个可怖的、空虚的、狂暴的、惊心动魄的地方……无情的风暴咆哮着、撕裂着、冻结着。刺人的雪使人张不开眼，喘不过气来……我们来到暴风的王国，这是一个该死的地方。”
　　　毛孙所到达的地方，只是沿海地区，而在南极洲的风极，暴风更大、更猛烈呢!
　　　南极洲阿德尔地区的德尼森角是一个巨大谷地的谷口，真是个名副其实的“风都城”。一年中有340天刮风暴，全年平均风速每秒19.4米，相当于长年刮8级风。1912年5月，测得平均风速每秒27米，相当于这个月每天刮10级风。5月15日的日平均风速达每秒40.2米，相当于刮了一整天12级（风速每秒33米）以上的大风。它被称为“世界风极”。
　　　1951年2月22日，在“风都”又测得日平均风速每秒45米，阵风达每秒92.6米。
　　　南极洲是个高原大陆，长年为高气压控制。强烈的冷空气向低气压流动，从陆地高处冲向海洋，暴风从冰川上卷起雪粒，力量大得惊人。它可以磨断绳索，擦亮金属，甚至在沿海小片岩岗上雕刻出奇形怪状的花纹来，仿佛是古代城堡、塔楼和宫殿的遗迹。
 雪龙卷
　　　在暴风中，常常会出现“雪龙卷”，一排排连续不断的雪粒，冲向天空。头一个雪龙卷高达1千米，后面一些较小的雪龙卷也急起直追，最后汇成一个巨大的雪柱。暴风能把200千克重的大油桶轻易地举起来，并移到十多千米外的冰山顶上。
　　　南极洲的许多大冰川，从大陆中部向四面八方缓慢移动着，形成了许多大裂缝，裂隙间渐渐被风雪搭建成雪桥。暴风从一端吹压着裂缝里的积雪，向另一端抛将出去，仿佛是一个巨大的“间歇喷泉”。
　　　风速最大的世界记录是1958年4月12日在美国东部1916米高的华盛顿山上测得的，极端最大风速为每秒103米（时速371千米）。
　　　 
能够“呼风唤雨”的地方
　　　在中国的神话中，孙悟空可以呼风唤雨，神通广大；在现实中，我们也知道诸葛亮能预知天气，可以“借东风”。不过，有这样一个地方，我们普通人也可以过把“呼风唤雨”的瘾，只要是找对了地方。
　　　在中国云南怒江西岸的高黎贡山中，有些湖泊令人迷惑不解。不论是谁，只要站在湖边大声喊话或发出其他响声，就会使本来晴朗的天空，瞬间变得乌云密布、狂风呼啸、大雨滂沱。
　　　这是与当地的地形和气候条件有关的。
　　　这里地处亚热带山区，因山势较高，山顶上常有积雪冰川，融化后的冰水，汇成了几十个嵌布于莽莽森林中的湖泊。
　　　每年4～11月为雨季，平时空气湿度很大，到了夏季气温升高，一些谷地上空的气温可高达40℃左右。这就使空气保持着极高的湿度。可是，湖水却因来源于山顶的冰雪，温度很低，因而在湖面上保持了一个低温层。由于这些湖泊处于山谷洼地，平时很少有风，冰冷的湖水，微风不动，涟漪不起，湖面的低温层与上空的高温高湿空气层，保持着脆弱的平衡。
　　　然而一旦有外界的声浪冲击，就会导致上下空气层的剧烈对流，造成狂风；高湿度的热空气遇到冷空气迅速凝结成水滴，即产生了大雨。
这就是在这些湖畔能够呼风唤雨的主要原因。
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　　风给我们带来的，有可能是好处，比如它会把污染物吹走，但是，它也有可能把污染物吹到我们身边来。
随着现代生产规模越来越大，排放到大气中的污染物也越来越多，如颗粒物质、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、碳氢化合物等。这些污染物，对自然环境和人类生活都造成了很大的危害。比如，大气中的颗粒物质能散射和吸收阳光，使可见度降低，影响交通。氮氧化物在空气中融合到雨滴里面，形成酸雨。一氧化碳会使人窒息。此外，人类将大量的二氧化碳排放到大气中，增加了地球的温室效应。
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　　风对于植物的繁殖而言非常的重要。有些植物的种子或果实会长毛，被风一吹就会飘到很远的地方，例如蒲公英。有些种子还有翅膀一样的薄膜，能随风飘到其他地方，如青枫、大头茶、桃花心木等。
此类种子属于“万事俱备，只欠东风”，因为条件比较成熟，并且体重较轻，只需要经过风一吹便可以传播很远，进而生根发芽。
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古代的天象仪
　　古老的观测天气的仪器是一种用于演示多种天文现象的仪器，也是人类探索大气奥秘的见证。通过这种天文仪器，人们逐步认识了大气及其演变规律，还可预测其变化趋势，从而趋利避害，为人类的生产和生活服务。