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奇妙的风

海陆风

  在海滨地区,只要天气晴朗,白天风总是从海上吹向陆地;到夜里,风则从陆地吹向海上。从海上吹向陆地的风,叫做海风(左上图);从陆地吹向海上的风,称为陆风(右上图)。气象上常把两者合称为海陆风。

  海陆风和季风一样,都是因为海陆分布影响所形成的周期性的风。不过海陆风是以昼夜为周期,而季风的风向却随季节变化,同时海陆风范围也比季风小。那么海陆风是如何形成的呢?

  白天,陆地上空气增温迅速,而海面上气温变化很小。这样,温度低的地方空气冷而下沉,接近海面上的气压就高些;温度高的地方空气轻而上浮,陆地上的气压便低些。陆地上的空气上升到一定高度后,它上空的气压比海面上空气压要高些。因为在下层海面气压高于陆地,在上层陆地气压又高于海洋,而空气总是从气压高的地区流到气压低的地区,所以,就在海陆交界地区出现了范围不大的垂直环流。陆地上空气上升,到达一定高度后,从上空流向海洋;在海洋上空,空气下沉,到达海面后,转而流向陆地。这支在下层从海面流向陆地,方向差不多垂直海岸的风,便是海风。如上图给出了海风形成的过程。


  夜间,情况变得恰恰相反:陆地上,空气很快冷却,气压升高;海面降温比较迟缓(同时深处较温暖的海水和表面降温之后的海水可以交流混合),因此比起陆面来仍要温暖得多,这时海面是相对的低气压区。但到一定高度之后,海面气压又高于陆地。因此,在下层的空气从陆地流向海上,在上层的空气便从海上流向陆地。在这种情况下,整个垂直环流的流动方向,也变得和前面海风里的垂直环流完全相反了。在这个完整的垂直环流的下层,从陆地流向海洋,方向大致垂直海岸的气流,便是陆风。上图给出了陆风形成的过程。

  一般海风比陆风要强。因为白天海陆温差大,加上陆上气层较不稳定,所以有利于海风的发展。而夜间,海陆温差较小,所波及的气层较薄,陆风也就比较弱些。海风前进的速度,最大可达5-6米/秒,陆风一般只有1-2米/秒。滨海一带温差大,海陆风强度也大,随着远离海岸,海陆风便逐渐减弱。

  海陆风发展得最强烈的地区,是在温度日变化最大,以及昼夜海陆温度差最大的地区。所以在气温日变化比较大的热带地区,全年都可见到海陆风;中纬地区海陆风较弱,而且大多在夏季才出现;高纬地区,只有夏季无云的日子里,才可以偶尔见到极弱的海陆风。我国沿海的台湾省和青岛等地,海陆风很明显,尤其是夏半年,海陆温差及气温日变化增大,所以海陆风较强,出现的次数也较多。而冬半年的海陆风就没有夏半年突出,出现机会比较少。

  海风与陆风的范围小。以水平范围来说,海风深入大陆在温带约为15-50公里,热带最远不超过100公里,陆风侵入海上最远20-30公里,近的只有几公里。以垂直厚度来说,海风在温带约为几百米,热带也只有1-2公里;只是上层的反向风常常要更高一些。至于陆风则要比海风浅得多了,最强的陆风,厚度只有200-300米,上部反向风仅伸达800米。在我国台湾省,海风厚度较大,约为560一700米,陆风为250-340米。
海陆风交替的时间随地方条件及天气情况而不同。白天,陆地温度高于海洋;夜里,海洋温度高于陆地。陆地温度高于海洋的时间,一般为下午2-3时,这时候的海风最强。此后温度逐渐下降,海风便随着减弱,约在晚上9-10时,海陆温差没有了,海风也就停止了。夜里,陆地温度降得快,海洋温度比陆地下降得慢些,因此,在晚上9-10时以后,陆上变冷了,海上反而暖些。海陆温差的趋向改变了,海陆风的方向也改变了。从晚上9-10时的一度平静无风之后,接着微弱的陆风就开始了;这以后,海陆温差逐渐增大,陆风也越来越强;大约夜里2-3时左右,温差最大,这时的陆风也最强。天亮后,陆地渐渐暖起来,海陆温差越来越小,陆风逐渐,减弱;约在上午9-10时左右,海陆温差又消失了,陆风随着终止。

  就这样,随着海陆昼夜温差的不断改变,白天出现的海风,下午2-3时最强,夜间出现的陆风,夜里2-3时最强;上午9-10时和晚间9-10时,海陆温度几乎相同,温度差别消失,海风和陆风便消失了。

  海风和陆风消失的时间,也正是从海风转为陆风(晚上9-10时)或从陆风转为海风(上午9-10时)的过渡时间。

  海陆风必须在静稳的天气条件下才可以看得到,如果有强烈的天气系统,如飑线、风暴一类的天气系统出现时,就看不到海陆风的现象了。此外,如果是阴天,陆风吹刮的时间往往拖延很长,而海风出现的时间便一直推后下去,有时甚至迟到12时左右才开始。

  海风登陆带来水汽,使陆地上湿度增大,温度明显降低,甚至形成低云和雾。夏季沿海地区比内陆凉爽,冬季比内陆温和,这和海风有关。所以海风可以调节沿海地区的气候。

 

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