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海陆风 编辑
海陆风(sea-land breeze),是出现于近海和海岸地区的,具有日周期的地方性风 。海陆风在近地面有两个局地环流组分,即日间由海洋吹向陆地的海风(sea breeze)和夜间由陆地吹向海洋的陆风(land breeze) 。
海陆风的成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差,即日间海面上气温低于陆地,而夜间高于陆地。气温差带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动 。
海陆风的环流形态取决于海陆分布和由之产生的近地面气温梯度,在与山谷风(海岸山地)或城市热岛环流(海岸城市)同时出现时会发生环流耦合 。此外除传统意义上的海陆风,大型内陆水体,例如湖、水库和沼泽也会带来类似的海陆风环流,在观测中被称为“内陆海陆风(inland sea-land breeze)” 。
海陆风在夏季的信号强于冬季,在夏季的日间能够缓解沿海地区的高温并输送水汽,形成雾或降水,但通常仅在晴好天气下主导局地的风场和温度场变化 。
中文名:海陆风
外文名:sea-land breeze
类型:地方性风
出现地点:近海,海岸
出现时间:天气晴好时,多为夏季
持续时间:全天,具有日周期
伴随现象:近地面风场、温度场变化,偶尔有雾或降水
见载刊物:《大气科学名词(第三版)》 科学出版社
公布时间:2009年
海陆风是热力环流在自然界的具体体现。
由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著的比附近海洋上的气温高。在水平气压梯度力的作用下,上空的空气从陆地流向海洋,然后下沉至低空,又由海面流向陆地,再度上升,遂形成低层海风和铅直剖面上的海风环流。
海陆风
图1 海陆风示意图
海陆风示意图
海陆风在热带地区发展最强,一年四季都可出现,出现次数比温带和寒带多。中纬度地区(如中国渤海地区)的海陆风,夏秋两季比冬春出现次数多。高纬度地区只在暖季出现海陆风。
较大的岛屿如中国海南岛,也会出现海陆风。海风白天从四周吹向海岛,夜间陆风从海岛吹向周围海面。海陆风盛行的海岛和沿海陆地,白天多出现云、雨和雾;夜间以晴朗天气为主。
冷洋流经过的海岸地带,海陆风最强烈。
冷洋流经过的海岸地带,海陆风最强烈
海陆风因仅受一天的热力差异影响,能量微弱,风力不大,范围也小,一般仅深入陆地20~50公里,又称滨海风,在静稳天气最为显著。海风对抑制中午暑热,调节气候有很好的作用。我国拥有千万人口以上的上海市颇得海陆风的恩惠。
城市风是指在大范围环流微弱时,由于城市热岛而引起的城市与郊区之间的大气环流:空气在城区上升,在郊区下沉,而四周较冷的空气又流向市区,在城市和郊区之间形成一个小型的局地环流,称为城市风。由于城市风的存在,城区的污染物随热空气上升,往往在城市上空笼罩着一层烟尘等形成的穹形尘盖,使上升的气流受阻,污染物不易扩散,所以上升的气流转向水平运动,到了郊区下沉,下沉气流又流向城市的中心。如果城市的四周有工厂,这时工厂排出的污染物一并集中到城市的中心,致使城市的空气更加混浊。所以城市风在某种情况下能加重市区的大气污染。例如日本北海道的旭川市,人口仅20万,市郊是山地丘陵,市区为平地,在市郊周围山地建了工厂,本意是想让市区避开空气污染源。结果事与愿违,城市风使市郊的烟尘涌入市区,反而使没有污染源的市区污染浓度比有污染源的郊区高出了3倍左右,造成了市区的严重污染。
住在山区的人都熟悉山谷风。山谷风的形成原理跟海陆风类似。白天,山坡接受太阳光热较多,成为一只小小的“加热炉”;而山谷上空,同高度上的空气因离地较远,增温较少。于是山坡上的暖空气不断上升,谷底的空气则沿山坡向山顶补充,称为谷风。这样便在山坡与山谷之间形成一个热力环流。到了夜间,山坡上的空气受山坡辐射冷却影响,“加热炉”变成了“冷却器”;而谷地上空,同高度的空气因离地面较远,降温较少。于是山坡上的冷空气因密度大,顺山坡流入谷地,称为山风。谷底的空气因汇合而上升,形成与白天相反的热力环流。
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。在中国台湾省,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。
海、陆风成因示意图
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。
海风
海陆风的水平范围可达几十公里,以热带地区的海陆风最强,海风风速达7米/秒,陆风风速1~2米/秒。在气温日变化大,海陆温差也大的地区,海陆风发展最盛,故经常出现于热带和温带夏季晴朗而稳定的天气条件下。在较大湖泊的湖岸附近,也可产生与海陆风相似的“湖陆风”
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