山谷風

山谷風

由于山谷與其附近空氣之間的熱力差異而引起白天風從山谷吹向山坡,這種風稱"谷風(valley breeze)";到夜晚,風從山坡吹向山谷稱"山風(mountain breeze)"。山風和谷風總稱為山谷風。

  • 中文名稱
    山谷風
  • 外文名稱
    mountainvalley breeze
  • ​概述
    局地日變化的風系
  • 原理
    與海風類似

基本概述

因山坡和谷地受熱不均勻而引起的局地日變化的風系。在基本氣流微弱時,山區晝夜間的風向有規律性的變化:白天,太陽輻射導致山坡增溫,使和其接觸的空氣因受熱較多而比它周圍同高度的空氣溫度高,空氣柱受熱膨脹,形成如圖所示的氣溫(T)、氣壓(p)分布,在水準氣壓梯度力的作用下,上空空氣由山坡水準流向山谷,然後下沉至低層,又由谷地向山坡流動再沿山坡上升,遂形成低層由谷地吹向山坡的谷風和谷風環流。夜間,山坡上的空氣由于山坡輻射冷卻而降溫較快,谷中同高度上的空氣降溫較慢,于是形成了與白天相反的環流,即風從山坡吹向谷地的山風和山風環流。由于白天山坡受熱所造成的溫差,比夜間輻射冷卻造成的溫差大,因此谷風的風速大于山風。谷風沿山坡上滑時,常可形成山頂積雲,有時甚至出現陣雨。山谷風的特征與山坡的坡度、坡向和山區地形條件等有密切的關系。當山谷深,且坡向朝南時,山谷風最盛。但它的周期,都是一晝夜。

山谷風山谷風

山區與平原之間,有時也出現谷風特征,例如北京氣象台的天氣預報廣播中,經常有“白天風向北轉南,夜間風向南轉北”的詞句,這種風向晝夜相反的變化,就是北京北部山區與平原地區間的山谷風效應所造成的。

形成原理

山谷風的形成原理跟海陸風類似。

白天,山坡接受太陽光熱較多,成為一隻小小的“加熱爐”,空氣增溫較多;而山谷上空,同高度上的空氣因離地較遠,增溫較少。于是山坡上的暖空氣不斷上升,並在上層從山坡流向谷地,谷底的空氣則沿山坡向山頂補充,這樣便在山坡與山谷之間形成一個熱力環流。下層風由谷底吹向山坡,稱為谷風。到了夜間,山坡上的空氣受山坡輻射冷卻影響,“加熱爐”變成了“冷卻器”,空氣降溫較多;而谷地上空,同高度的空氣因離地面較遠,降溫較少。于是山坡上的冷空氣因密度大,順山坡流入谷地,谷底的空氣因匯合而上升,並從上面向山頂上空流去,形成與白天相反的熱力環流。下層風由山坡吹向谷地,稱為

山谷風山谷風

谷風的平均速度約每秒2~4米,有時可達每秒7~10米。谷風通過山隘的時候,風速加大。山風比谷風風速小一些,但在峽谷中,風力加強,有時會吹損谷地中的農作物。谷風所達厚度一般約為谷底以上500~1000米,這一厚度還隨氣層不穩定程度的增加而增大,因此,一天之中,以午後的伸展厚度為最大。山風厚度比較薄,通常隻及300米左右。

作用說明

在晴朗的白天,谷風把溫暖的空氣向山上輸送,使山上氣溫升高,促使山前坡崗區的植物、農作物和果樹早發芽、早開花、早結果、早成熟;冬季可減少寒意。谷風把谷地的水汽帶到上方,使山上空氣濕度增加,谷地的空氣濕度減小,這種現象,在中午幾小時內特別的顯著。如果空氣中有足夠的水汽,夏季谷風常常會凝雲致雨,這對山區樹木和農作物的生長很有利;夜晚,山風把水汽從山上帶入谷地,因而山上的空氣濕度減小,谷地空氣濕度增加。在生長季節裏,山風能降低溫度,對植物體營養物質的積累,塊根、塊莖植物的生長膨大很有好處。

山谷風還可以把清新的空氣輸送到城區和工廠區,把煙塵和漂浮在空氣中的化學物質帶走,有利于改善和保護環境。工廠的建設和布局要考慮有規律性的風向變化問題。山谷風風向變化有規律,風力也比較穩定,可以當作一種動力資源來研究和利用。

值得重視的是,我國除山地以外,高原和盆地邊緣也可以出現與山谷風類似的風:風向風速有明顯的日變化。出現在青藏高原邊緣的山谷風,特別是與四川盆地相鄰的地區,對青藏高原邊緣一帶的天氣有著很大的影響。在水汽充足的條件下,白天在山坡上空凝雲致雨,夜間在盆地邊緣造成降水。

山頂風大迎風坡雨大在山區,白天風從山谷吹向山頂,稱為谷風;夜間風從山頂吹向山谷,稱為山風。谷風強,山風弱。谷風一般在日出後2小時~3小時出現,並隨著溫度的升高風速加大,午後達到最大,然後隨著溫度降低,風速逐漸減小。日落前1小時~2小時谷風平息,山風代之而起,這樣周而復始,使山頂晝夜有風,終年刮風。尤其在夏季,谷風、山風愈加明顯。

夏季東南季風帶來大量潮濕空氣,其流動的方向正與山脈的走向垂直,氣流遇山脈阻擋被迫抬升,造成所含水汽冷卻、凝結,在迎風坡形成降雨。北京地區西部、北部高大的山峰如天然屏障,一方面具有降雨的有利地形,導致潮濕氣流受阻擋形成大雨、暴雨在迎風坡降落,一方面又阻滯氣流移動,延長降雨時間,增加降雨強度。

一山同四季十裏不同天在山區由于受高度、地形、坡向影響,使太陽輻射、降雨、溫度等氣象因素有很大不同。尤其是海拔高度,成為山區氣候狀況的主導因素,平均高度每增加100米,溫度降低0.5℃~0.6℃,印江天氣,無霜期減少5天~6天,積溫減少159℃,形成了同一山系不同的氣候條件和農業生產環境。

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