守信代表:信风

2023-03-17 15:54朱雪妍梁萍
知识就是力量 2023年3期
关键词:高气压低气压副热带

朱雪妍 梁萍

信风是海上的守护者。1519年,葡萄牙航海家麦哲伦率领船队,从西班牙圣卢卡港出发时,就是借助东北信风和赤道海流横渡大西洋,继而完成环球航行。此图为葡萄牙航海纪念碑(供图/朱雪妍)

风,看似无情,凌草木、凋碧树、吹花落;骨子里却是有情有义,以诚为本、以信为天,每年坚持为副热带高气压带向赤道低气压带传递“书信”。车马很慢,书信很远,在地转偏向力的干扰下,风“使者”不得不拉长行程,在北半球吹东北风,在南半球吹东南风。这样坚守信用、常年保持稳定方向的风,被称为“信风”。

地球上的气压带和风带分布示意图(供图/朱雪妍)

信风风向为何稳定不变?这要从其成因说起。

信风形成的根本原因是太阳辐射在不同纬度带分布不均匀。具体而言,在太阳长期照射下,赤道地区受热最多,气流上升,空气从地面向高空堆积,进而在近地面形成赤道低气压带,高空产生高气压区。由于赤道高空的高气压与南北两侧同一高度的低气压形成了气压差,受水平气压梯度力(一种促使大气由高气压区流向低气压区的力)的影响,空气在高空从赤道向南北两极移动,再加上地转偏向力的作用,空气运动至南北纬30度附近时堆积下沉,继而在近地面又形成副热带高气压带。

由此,在低空,风从副热带高气压带吹向赤道低气压带,并在地转偏向力的影响下向右偏转,最终在北半球形成东北信风、在南半球形成东南信风。

此外,太阳直射点并非一直在赤道,而是在地球南北回归线之间来回摇摆,所以,信风位置也会随之发生南北移动。

大航海时代,蒸汽机尚未被发明之前,信风如同恪尽职守的守护者,为远洋活动的船只保驾护航,促进了文化、贸易的交流和繁荣发展。而全球化的今天,虽然信风驱动航船的动力作用已没那么重要,但它对全球天气气候的影响仍不可小觑(qù)。

信风的形成机制示意图(供图/朱雪妍)

在非洲北部,东北信风从内陆吹来,所携水汽甚少,联合强大的副热带高压控制的下沉气流等因素,造就了气候极度干旱的撒哈拉沙漠。

信风一定会导致干旱吗?答案是否定的。例如,在大陆东岸,信风从海洋掠过陆地,带来的充沛水汽有利于成云致雨,若是遇到山地或高原,地形的抬升作用將会导致大量降水。非洲马达加斯加东部热带雨林的形成,就与此有关。

在中国,气候虽多受季风影响,但当南半球的东南信风调皮地越过赤道转为西南风,抑或是当东太平洋信风与厄尔尼诺(暖流,会造成极端天气)嬉戏打闹时,它们便有意无意地增加了气温和降水预测的困难。

(责任编辑/陈琛 美术编辑/周游)

中国明代航海家郑和前后7次下西洋主要依靠风和洋流等自然动力航行,但与麦哲伦不同,郑和借用的并非信风,而是季风。这一字之差的风,究竟有何区别?

如果说信风是守信代表,那季风便是当之无愧的守时代表,它们在区域范围和季节性风向变化等方面有着显著不同。

太阳辐射不均导致地球表面不同纬度带之间存在高低气压差异,而海陆热力性质(指海洋和陆地的比热容,即吸收与存储热量的能力)差异又造成同一纬度地区也有着气压差。由于陆地的比热容比海洋小,升温快的同时降温也迅速,所以夏季陆地的气压比海洋高,风从海洋吹向陆地,冬季则与此相反(例如中国东部,温暖湿润的东南风在夏季从太平洋向大陆吹来,寒冷干燥的西北风在冬季从俄罗斯西伯利亚向太平洋跑去)。

像这样每年冬夏如期而至、徜徉于大陆与海洋之间、风向随季节而发生变化的风被称为季风。海陆热力性质差异是形成夏季风和冬季风的根本原因。

亚洲季风环流示意图

猜你喜欢
高气压低气压副热带
极限高温低气压试验方法分析与运用
一起SF6型断路器低气压报警事故分析处理过程
甲苯增强高气压光电离—飞行时间质谱高灵敏快速测量酚类化合物
低气压
高气压潜孔钻头材料与热处理的研究
2016年1月寒潮与东亚副热带急流关系的研究
低气压环境下开缝翅片管换热器换热性能研究
高性能高气压潜孔钻齿产品开发
西藏南部暴雪与西太平洋副热带高压的关系
高浓度高气压在烧结用石灰气力输送中的应用