第三章

风的类型
　　　就我们一般人的理解，风无外乎大风和小风，最多是狂风。其实风中的门道还有很多，例如它的类型就很多，有许多匪夷所思的风，现在我们就来了解一下这些风。
　　　
　　　 
气团和锋
 气团
　　　天气是变化无常的，大多数的天气变化与气团有关。气团是指在一定范围内物理属性（主要指温度、湿度、大气稳定度等）相对比较均匀的大块空气。气团占据的空间很大，它的水平范围可达几百万平方千米，垂直范围可达几千米到十几千米。
　　　气团的形成需要具备两个条件，一是大范围性质比较均匀的下垫面，因为只有下垫面均匀，才能向空气提供相近的水气和热量，使气团获得较均匀的物理性质。因此海洋、沙漠、冰雪覆盖层等地区是气团形成的源地。
　　　二是利于空气停滞或缓行的条件，空气只有在广阔均匀的下垫面上停留几天或几个星期，才能使空气获得下垫面的属性，形成气团。气团按其形成源地，可以分为冰洋气团、极地气团、热带气团和赤道气团。
　　　气团形成以后便逐渐脱离形成源地开始移动。在天气学上，按照气团移动时与所经下垫面之间的温度对比，可以将气团分为暖气团和冷气团。如果气团温度低于下垫面，称为冷气团，反之则称之为暖气团。
 冷暖气团的相遇
　　　冷、暖气团是互不相容的，当冷、暖气团相遇时，它们互相猛撞，相互搏斗。
　　　人们把两种气团相互交接的过渡地带称之为锋。锋的两侧，冷、暖气团的温度和湿度差异很大，所以锋的附近常伴有云、雨等天气现象。
　　　由于冷、暖气团的强弱不同，锋会出现移动。当暖气团势力强大时，会推动锋面向冷空气一侧移动，形成暖锋。暖锋过境，暖空气会取代原来的冷空气，使所经之地气温上升。当冷气团势力增强时，会推动锋面向暖空气一侧移动，形成冷锋。
　　　冷锋过境后，会使所经之地气温下降。当冷、暖气团势力相当时，锋面稳定少动，成准静止状态，称准静止锋。
　　　
山风和谷风
　　　住在山里的人，都会发现山里的风是有其规律的，风向在昼夜时的变化非常明显。
　　　白天，风经常是从山谷吹向山腰、山顶的，这种风叫做谷风；到了晚上，风经常是从山顶、山腰吹向山谷的，叫做山风。
　　　这其中的玄妙之处在哪里呢？
　　　原来，这和日照以及山形有关。白天，太阳高照的时候，阳光照射在山坡上，使那里的空气受热，气流上升，沿着山坡吹向山顶，造成了谷风。
　　　到了晚上，太阳下山了，山顶和山腰冷却得要快一些，因此，山顶和山腰的薄层空气也冷得特别快，而积聚在山谷里的空气还是暖暖的。这时候，靠近山顶和山腰的冷空气，一批批向山谷流动，于是，这种山顶和山腰流向山谷的空气，就造成了山风。
　　　山谷风通常发生在晴好而稳定的天气条件下，在热带和副热带地区，干季比较常见；而在温带，则是夏季时最显著。
　　　
　　　 
海风和陆风
　　　住在海边的人都有这样的感觉，白天的时候，特别是下午天气最热的时候，常常都是风从海洋上向大陆吹来；而到了夜里或清晨最冷的时候，风又是从陆地吹向海洋了。海边的风，就是这样有规律的改变着风向，这其中有什么科学规律呢？
　　　这其中的道理，和前面提到的山风和谷风是类似的。白天，陆地受到太阳照射后，升温比海洋快，所以海洋相对凉爽一些，由于海洋比大陆冷，所以海洋上气压较高，大陆上气压较低，所以空气就从海洋流向大陆，形成海风；
　　　而到了夜间，海水又把海水储藏的热量慢慢释放出来，所以，海洋上方的空气要暖些，这个时候大陆的气温就要比海洋冷，所以大陆上气压较高，海洋上气压较低，空气就从大陆流向海洋，形成陆风。
　　　海陆风的变化交替是以日为周期的，其影响范围也很小，仅限于滨海地区。
　　　可是，沿海地带并不是每天都有海陆风出现。冬季，我国沿海地带，从海洋吹向大陆的海风，有时候就感觉不到，这又是什么原因呢？这是由于我国沿海地带，冬季从陆地吹向海洋的陆风特别强大，它胜过了海风，因此冬季海风往往表现不出来；在夏季，沿海地区的海陆风，有时被天气系统（能显示大气中天气变化及其分布的独立系统。如，冷锋、暖锋、低压槽、台风等等）所破坏，也就感觉不到了。
　　　
什么是阵风
　　　我们在听天气预报的时候，经常会听到这样的描述“阵风二到三级，局部地区有雾”这样的语句，那么，什么是阵风呢？
　　　前面说到了，风是指空气在水平方向上的流动。据观测，在离地面约1500米以上的高空，那里的空气被称为自由大气，空气的流动速度几乎不变（高山地区除外），因此风呈现出一种稳定而均匀的状态。但是在离地面1000米或1500米之内，尤其是接近地面的空气，其流动速度时小时大，因而使风变得忽而大，忽而小，吹在人身上有一阵阵的感觉，这就是阵风。
　　　一般6级以下的风不会引起大的危害。6级或6级以上的风多为阵风，才有一定的危害。气象广播时，经常报告阵风6～7级或8～9级等，是表示在有风的过程中，阵风可能达到的最大级数。
　　　
季　风
　　　季风是指大范围盛行的风向随季节有显著变化的风系。最早将季风作为一个科学问题研究的是英国学者哈雷，他认为季风是由海陆的热力差异，导致地面气压差的季节变化造成的。冬季陆地比海洋冷，大陆上为冷高压，故近地面空气自陆地吹向海洋。夏季陆地比海洋热，大陆上为热低压，故近地面空气自海洋吹向陆地。
　　　随着高空气象资料的增多，人们对季风的概念有了进一步的认识。20世纪70年代以来的研究指出，大地形也是季风形成的一个重要因素。
　　　在季风区域，随着风向的季节变化，天气和气候也发生明显的季节变化。世界上季风明显的区域主要有南亚、东亚、非洲中部、北美东南部、南美巴西东部和澳大利亚北部等，其中以南亚季风和东亚季风最为著名。
　　　东亚季风对我国的气候和国民经济有很大影响。我国黄河以南和整个长江流域，都位于副热带高压的控制纬度带内，这一纬度带的特点是干旱少雨。而正是由于有了东亚季风，使得我国夏季酷热奇旱的气候大为缓和，而入春以后就有大量降水，结果是本应干旱气候的我国华南、华中以至华北，变成了物产丰富的季风气候区。
　　　
影响我国的东南季风和西北季风
 夏季的东南风和冬季的西北风
　　　在我国的东部和中部地区，很多人都有这样的体会，在夏季，热风一般都是从东南方向刮过来，而到了冬季，寒风又总是从西北方向刮过来，似乎已经成为了规律。而且，我国似乎很少有东北风和西南风，这是为什么呢？
　　　我国沿海大部分地区夏季多东南风，冬季多西北风，这种因季节而改变的盛行风向，叫做季风。
　　　随着这种盛行风向的转变，带来了明显不同的天气和气候：当冬季风盛行时，气流从西北方大陆上流过来，这时的空气寒冷干燥，降水很少；当夏季风盛行时，气流从东南方海洋上流过来，这时的空气温暖潮湿，降水增多。
 东南风和西北风对我国的影响
　　　在中国古代，航海时的海船主要使用风帆作为动力，所以风向和强度就显得非常重要。在我国东部航海发达的地区，每到冬季，吹偏北风，出海远洋的船舶就可以张帆南下，一路顺风远行。到了夏季，风向刚好与冬季相反，多吹偏南风，这对于从南海归来的船队来说，可谓天赐，又是顺风而行。
　　　“北风航海南风回”，就是我国古代人民利用风向的季节性变化而总结出的航海规律。这里的“北风”就是西北季风，而“南风”就是东南季风。
　　　季风现象在世界上最为明显的要算亚洲东部和南部，所以我国东南地区就成了著名的季风区。这里冬季和夏季的风向几乎是相反的。例如上海，1月偏北风（包括西北风、北风和东北风）为62%，也就是观测100次风向，有62次是偏北风，7月偏南风为57%；广州1月偏北风为55%，7月偏南风为52%。由冬夏季风引起不同的天气和气候特点，最主要而明显的就是冬季干燥，夏季多雨。
 其中的奥妙
　　　为什么我国东南地区季风特别发达呢？这要从季风形成的原因谈起。
　　　我们知道，冬季和夏季海陆气温是不同的，冬季海洋比陆地暖，夏季海洋比陆地冷。温度不同了，气压也是不同的。冬季大陆上气温低些，气压高些，海洋上气温高些，气压低些；夏季则相反，海洋上气温低些，气压高些，大陆上气温高些，气压低些。既然海陆之间发生气压差异，空气就要从气压高的地方向气压低的地方流动，于是冬季多吹西北风，夏季多吹东南风。
　　　如果海陆间温度相差越大，气压也会相差越大，季风就会越强大了。世界有些地方季风现象并不显著，这是因为这些地方海陆间的温度差异和气压差异都不太，被原有的风所掩盖了。
　　　我国东南部的季风之所以强大，是与地理位置和海陆分布有关的。亚洲是和欧洲连起来的一块陆地，它与非洲也差不多是连接的，只隔了一个小小的红海。这一块巨大陆地的东面和南面又是广大的海洋，海陆间所产生的温度和气压差异是很大的。
　　　冬季大陆上存在着强大的高气压，夏季又被强大的低气压所替换。夏季海洋上的高气压势力很强，冬季又有很强的低气压控制着。我国东南部正是位于这些高、低气压之间的地带，冬、夏季风也就特别盛行了。
　　　 
信　风
　　　1405～1433年，明成祖朱棣时期，三宝太监郑和七下西洋，先后到达越南、泰国、缅甸、印度等国，最远曾到过非洲东岸的索马里半岛。在当时的技术条件下，如果从中国东南沿海到非洲这一广阔地区，没有强大而持久的东北风，这样的远航是根本不能实现的。
　　　郑和舰队在东南亚和印度洋的往返航行都准确地利用了信风。启航时间一般在农历十月至翌年正月，正值东北信风时节；归国则在四月到七月之间，正值西南信风时节。
　　　海员们将这种发生在低纬地区，风向稳定、风速少变的风系，称为守信用的风，故名信风。在使用帆船进行海外贸易的年代里，人们往往利用这种风穿越大洋，因此也叫“贸易风”。在低层大气中，长期存在从副热带高压带吹向赤道低压带的定向风，在地转偏向力的作用下，北半球的风向向右偏转，形成东北信风，南半球的风向向左偏转，形成东南信风。
　　　信风所在的纬度可以随季节发生变化，如南半球印度洋上的东南信风带，夏季能够越过赤道形成西南风带，从而有助于印度西南季风的发生。
　　　 
寒　潮
 冷酷的寒潮
　　　寒潮，顾名思义是寒冷的空气像潮水一样奔流过来的意思。但并不是说所有的冷空气侵袭过来都叫寒潮，一般是冷空气侵袭到某地以后，使那些地方的温度在1天内降低10℃以上，同时那一天的最低温度又在5℃以下时。我们才把这股冷空气叫作寒潮。但因各地受地理环境和气候条件影响，寒潮标准也不相同。
　　　受到寒潮侵袭的地方，常常是风向迅速转变，风速增大，气压突然上升，温度急剧下降，同时还可能下雨、下雪，出现霜和冰冻现象。寒潮是我国境内常见的一种灾害性天气，发生的次数较多，活动范围广大。
　　　1812年，拿破仑率60万大军兵败俄国，最后他几乎是只身逃回法国。造成法国军队惨败的主要原因之一，竟是寒潮天气。
　　　在1941年末，纳粹德国的法西斯部队到达了苏联的莫斯科郊外，也碰到了异常寒冷的天气，极低的气温对双方的作战都构成了巨大的影响，甚至步枪的枪栓都被冻住了，很多坦克都发动不起来。最终，在更加善于冬季作战的苏联军队面前，德国军队惨败而归。
 寒潮的形成原因
　　　高纬度地区的寒冷空气，在特定的天气形势下，迅速加强南下，它的到来往往造成沿途大范围的剧烈降温、大风和雨雪天气。由于这种大规模的冷空气来势凶猛，有如潮水一般，所以人们称它为寒潮或寒流。
　　　冷空气活动一年四季都会发生，但是并不是所有的冷空气活动都能称为寒潮，只有当它发展到一定强度，才被称为寒潮。中国气象部门规定：由于冷空气的侵入，凡24小时内气温下降10℃以上，最低气温降至5℃以下，为发布寒潮警报的标准。由于中国幅员辽阔，各地气候差异很大，因此各省（市、自治区）还根据地区特点和生产需要，对寒潮标准加以适当修改。如黑龙江省就将24小时降温大于8℃，最低气温小于3℃，作为发放寒潮警报标准。
　　　寒潮爆发往往引起大范围的风灾和低温冻害，严重危害人民的生产和生活。当寒潮冷锋到来时，风力会迅速加大，有时会产生降水。寒潮最大风速常出现在冷锋过境后3小时左右，风速一般可达5～7级，海上一般可达6～8级，短时大风达12级的情况也可出现。大风持续的时间一般为1天左右，这时若遇北方小股冷空气不断补充，大风可持续3天左右。
　　　
 影响我国的寒潮
　　　寒潮冷锋过境后，气温随即下降，继而出现霜冻和结冰。每次寒潮降温的强度和持续的时间也是不同的。如1983年1月1～13日，寒潮两次袭击中国湖南省，仅郴州地区就冻死耕牛1569头。
　　　中国寒潮冷空气主要来自欧亚大陆北部海洋上的冰洋气团和来自西西伯利亚与蒙古国一带的大陆气团。在冬半年，中国平均每隔4～7天就有一次冷空气活动，但强度达到寒潮标准的仅有4～5次。
　　　
　　　 
高压脊和低压槽
　　　收听天气预报广播时，常常会听到“高压脊”和“低压槽”等名词。
　　　大气质量在地表分布是不均匀的，天气图可以反映这种分布状况。在海拔相同的平面上如果把气压值相等的点联接起来的线——等压线呈闭合状，而且中心气压值又比四周高，这个气压较高的区域称为高气压，简称高压。
　　　从外形上看，高压就像地球上隆起的山地一样。高压向外延伸的狭长区域，中心气压高于毗邻三面而低于另一面，好像山脊一样，因此称为高压脊。在高气压或高压脊内，多为下沉气流，因此多晴好天气。
　　　在海拔相同的平面上，中心气压低于周围气压的区域叫低气压，简称低压。低压向外延伸的区域，就像地形上的山谷，中心气压低于毗邻三面而高于另一面，因此叫低压槽。在低压区域或低压槽内，多为上升气流，因此多阴雨天气。
　　　
焚　风
 什么是焚风
　　　世界上的风，光怪陆离、形形色色，甚至有一些非常奇怪。例如，有一种叫做焚风的风，它吹过的地方，仿佛火烧过的一般，因此得名。
　　　焚风是出现在山脉背面，由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式——过山气流在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。
　　　焚风往往以阵风形式出现，从山上沿山坡向下吹。焚风这个名称来自拉丁语，意思是“温暖的西风”，德语中最早主要用来指越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利谷地变得干热的气流。
　　　焚风现象是由于湿空气越过山脉，在山脉背风坡一侧下沉时增温，使气团变得又干又热。因而气团所经之地湿度明显下降，气温也会迅速升高。
　　　世界著名的阿尔卑斯山区，盛吹焚风。从意大利的波河平原的米兰，穿越阿尔卑斯山的辛普隧道，就会领略到焚风的威力。当米兰是雨天，火车驶进隧道口，常常是倾盆大雨，寒气逼人；可是一旦越过隧道，到达山北的瑞士，却是暖风阵阵，晴空万里，干热难熬，真是“山前山后两重天”，这就是焚风在做怪。这种热风盛吹时，一昼夜间，温度就会升高，会使初春像盛夏一样，而在夏季，则会使气候更加炎热，风过之处，庄稼和草木变黄，叶子纷纷脱落。
　　　
 焚风的害处
　　　焚风的害处很多。它常常使果木和农作物干枯，降低产量，使森林和村镇的火灾蔓延并造成损失。19世纪时，阿尔卑斯山北坡几场著名的大火灾，都是发生在焚风盛行时期。焚风在高山地区可大量融雪，造成上游河谷洪水泛滥，有时还能引起雪崩。
　　　如果地形适宜，强劲的焚风又可造成局部风灾，刮走山间农舍屋顶，吹倒庄稼，拔起树木，伤害森林，甚至使湖泊水面上的船只发生事故。
 焚风带来的好处
　　　焚风有弊，但是它也有利。由于它能加速冬季积雪的融化，不用等到明年春天，牛羊就可以在户外放牧了。例如，在苏联的塔什干地区，有一年冬季，忽然吹过来一阵干热风，于是，严冬时节的寒气顷刻消失，冰雪融化，大地复苏，令人惊奇的是秋天播种的小麦也萌发出芽了。这就是焚风在起作用。
　　　焚风还丰富了当地的热量资源，像罗纳河谷上游瑞士的玉米和葡萄，就是依靠焚风的热量而成熟的；而焚风影响不到的邻近地区，这些庄稼就难以成熟。
　　　焚风看起来很神秘，其实，不论是冬夏，还是春秋，也不分白天、黑夜，只要是在山区，它都可能出现。1955年7月20日前后，在我国北方也出现过一次特别高温，就是从青藏高原大规模侵入的暖空气所形成的焚风造成的。在阿尔卑斯山区，冬季时在焚风的作用下，一天之内温度上升15℃或20℃，是很正常的事情。
　　　焚风在世界各山区地带都可以经常见到，可它的称呼因地而异。在意大利和美国叫“希洛克风”。而且，美国的干热风异常干燥和酷热，能够把积雪融化。
　　　
　　　 
冽　风
　　　冽风是指从比较大的高原或山地上，向邻近原野倾泻下来的寒冷暴风。冽风这种风，风速大，温度低。在冷空气向下倾注时，下降气流虽然也要增温，但因冷空气非常冷，所以这种增温无济于它的寒冷。
　　　世界上不少地区有冽风出现，如北高加索的黑海沿岸，新地岛，亚得里亚海，法国南部以及日本等。并且在有些地方有它的地方性名称，在亚得里亚海称作布拉风，在法国南部称作密斯脱拉风，在苏联贝加尔湖称作沙尔玛风。
　　　
 
城市热岛风
 什么是“热岛效应”
　　　我们常常能够听到“热岛效应”这个词，而且，我们也能够有切实的体会。在冬天，我们在城市里有时候并不感觉特别冷，然而到了城市的郊区，就感到一股冷风扑面而来；在夏天，城市里闷热难耐，而在郊区则清爽得多，这些现象都是“热岛效应”在起作用。
　　　如果在一幅城市地图上，用线条将温度相等的地方联接起来，也就是绘制出等温线，人们便会发现，一条条的等温线是环绕城市中心而闭合的，且中心为高温区，宛如地形图上的小岛的等高线，这种现象称为城市热岛。
　　　由城市热岛效应引起的，从郊区吹向城市的风，称作城市热岛风。从日常经验中可以看到，大城市温度要比郊区温度高。因此从温度的空间分布来看，大城市相对周围郊区好像一个温暖的岛，所以称为热岛效应。
 热岛风
　　　于是暖空气从城市上升，从上空流向四周，而四周郊区的风向城市吹来，形成了一个热力闭合环流圈。在低层从郊区吹向城市的风，即为城市热岛风。
　　　热岛风的产生是由于以下原因造成的。
　　　城市地区，以沥青、水泥和砖头等为主的下垫面具有较大的导热率，房屋建筑又增大了受热面积，使城市白天吸收和积蓄了更多的太阳辐射能。同时，城市排水迅速，下垫面大都不吸水、不透水，使耗于蒸发的热量大为减少。此外，城市生活和生产也释放了大量的热量。这些都使城市气温比周围农村高，从而有利于形成城市热岛。
　　　一般说来，城市热岛可以使大城市年平均气温较郊区高0.5～1℃，如北京城区年平均气温比郊区高0.7～1℃。城市热岛可使冬季平均最低气温高1～2℃，尤其是晴夜无风的天气条件下，可以高出6℃，个别情况甚至可达12～13℃。因此城区严寒和霜冻的日数比郊区少，无霜期比郊区要长10%左右。
　　　城市热岛造成的市区与郊区的温差，促使市区上空气流上升，乡村上空气流下沉，导致近地面层形成从乡村吹向城市的风。它的风速可达1～2米/秒，这种风是由于城市热岛造成的，夜间特别明显，被称为城市风。
趣味链接
　　城市热岛是以市中心为热岛中心，有一股较强的暖气流在此上升，而郊外上空为相对冷的空气下沉，这样便形成了城郊环流，空气中的各种污染物在这种局地环流的作用下，聚集在城市上空，如果没有很强的冷空气，城市空气污染将加重，人类生存的环境被破坏，导致人类发生各种疾病，甚至造成死亡。
趣 味 链 接
　　甘肃省兰州市就是一个“热岛效应”的典型城市。
　　这里被群山环抱着，坐落于一个几乎封闭的河谷盆地，东西狭长，南北较窄，黄河从中间穿过。受蒙古高压的控制，兰州市区风速小，天气稳定。特别是冬季，无风天出现的频率很高，降水量又少，干、热尤为突出，市区的热岛效应表现极强；厚厚的逆温层，如同锅盖一般，严严实实地罩在兰州城的上空，流通不起来的空气，没有能力稀释扩散被污染的大气。
为此兰州市政府把“蓝天工程”放在城市规划建设的首位，加强城市绿化的建设，改变燃料构成和供热方式，用电、液化石油气、天然气等取代烟煤，大力开发利用以太阳能为主的新能源，减少不必要的人为污染。这些举措收到了一定的效果。