自然与人- 28.24 为什么低纬度低层又变为东风带呢?
李开乐
摘要:西北风是空气将部分能量还原给地球自转,东北风则是空气凭着惯性继续爬坡而南移,必须重新从地球自转获取能量。虽然刚从急流下沉的冷空气是西风、西北风,释放能量还给地球,但随着向南移动便逐渐转为东北风、东风、东南风。
低纬度低层又是东风带。对此,一方面是由于这里较多时候处在冷高压系统偏南侧的D区(见彩图28.7),虽然也是处在冷空气向南倾泻的路上,但较多时候已经转成了东北风。西北风是空气将部分能量还原给地球自转的过程。但是,东北风是空气凭着惯性继续爬坡而南移,这时反倒必须重新从地球自转获取能量。武汉和广州都是这种情况,这就造成了这里全年总起来是以偏东风为主了(参见图28.24-1、28.24-2)。虽然刚从急流下沉的冷空气必然是西风、西北风,它们气势汹汹,是释放能量还原给地球自转,但随着南移就必然逐渐转为正北风,再转为东北风、东风、东南风,逐渐变老实。
另一方面是夏天多处在副热带高压西南侧的E区,经常吹东南风,广州尤其明显,这就更加大了偏东风分量。东南风实际上是空气重新从南往北搬运。副热带高压环流偏赤道一侧的东风是下沉气流,可以认为这些空气不适应呆在低纬度,尤其低纬度高空,它们下降到地面后,地球既通过自转向它们供给向东动能以减弱其东风风速,又逐渐引导它们往北拐弯,让它们去寻找与自身的位能互相适应的地方。图28.24-2是广州地面的风向频率图,就是因为这里的夏天处在副热带高压的西或西南侧,经常有副高南侧吹过来的东风在这里逐渐转为东南风而向北流去,所以才有那么大的东南风频率。
由于南风、西风是上升气流,因本身的上浮作用就使这种气流很难在地面层多维持,所以低纬度地面,从冬天北风,到春天东风,再到夏天转东南风是顺时针变化,而西南风却全年较为缺失,这种现象也正是科里奥利力和流体软弹力发挥了作用的具体体现。东南方向是气流不沉不浮的过度方向,这也是广州夏天地面能维持了东南风为最大频率的重要原因。
总之,从“自然与人-28.22~28.24”的分析显见,地球自转与大气环流之间时刻都进行着能量交换,地形无时无刻都影响着大气环流的变化。
图28.24-1: 武汉地面全年历史平均风向频率图(1951~1980)
图28.24-2: 广州地面全年历史平均风向频率图(1951~1990)


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