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坡风是中国科技名词,属于科技术语。

汉文字是世界上唯一没有间断的古老文字系统[1],直到现在我们仍在使用。其不单是人们日常生活中的表述用具,更是五千年悠久文明的记录者、传承者。可以说,汉文字是中华民族古老悠久、博大精深文明的“活化石[2]”。

名词解释

坡风(slopewinds)是陡峻坡地上的空气与坡地以外的大气间因热力原因形成的滑坡面吹的风。白天,空气沿着增热的坡地上升形成上坡风;夜间,冷空气从冷却的坡地流入谷地形成下坡风。

分类

上坡风,是由于山地温差的变化而引起的夜间冷空气向下坡的倾泄和白天暖空气向山上的爬升所致。上坡风大多出现在日出之后15--45分钟内,并在正午或地面受到的太阳能量最强时达到最大风速

下坡风,相对较为温和而稳定,多发生在近地表面,在日落之后的15--45分钟内开始起风,一直到次日的日出,从山顶刮向峡谷的底部。

特征

坡风一般开始于日没前的l/2一2小时,其第一次最大强度出现在日没后1一2小时,尔后风速具有一定的起伏。这说明象坡风这一类的局地环流具有明显的周期振动,它与流体力学中研究的贝纳对流一样,也是一种有序的耗散结构 。

白天,山坡上因太阳辐射而增温,使与其接触的空气较谷地上同高度空气温度高,空气受热膨胀,在水平气压梯度力的作用下,上空空气由山坡水平流向谷地,然后下沉至低层,又由谷地向山坡流动再沿山坡上升,形成低层由谷地吹向山坡的谷风和谷风环流。夜间,山坡上的空气由于山坡辐射冷却而降温较快,谷中同高度的空气降温较慢,形成风从山坡吹向谷地的山风和山风环流。如果只有一面山坡,则形成坡风。

坡风环流

(1)坡风环流是一种有序的耗散结构。

(2)坡风环流的不稳定(偏离平衡点)现象只有在末扰动的火气位温佛度小于零的情形下产生,此时不稳定取决于瑞利数R,当R>Rc时,系统就出现不稳定,而Rc=π4/sina。(注:不稳定现象是否出现完全取决于唯一的无量纲数R,而R的定义表明,当空气层厚度大,温度梯度大,湍流交换弱时,它的值就大,亦即坡风容易产生不稳定,反之坡风就趋于稳定。)

(3)由R和Rc的表达式可知,坡度越大,空气层厚度愈大,温度梯度愈大,湍流交换愈弱,愈有利于坡风环流系统的不稳定的产生。

特殊状态下的坡风

冰川风—坡风

下沉风,即"冰川风"。它往往出现在冰川上,不受昼夜变化的影响,因为冰川的表面温度总是低于其上面的空气温度,所以它总是沿着下坡刮起。但在冰川向斜坡延伸的末端处,也会出现上坡风,这种风的强度往往受冰川范围大小的控制。

峡谷风—坡风

峡谷风,这是受地形控制的风,也是上坡风与下坡风的混合风,主要出现在斜坡表面有缺口的半封闭式山谷附近。它也受日照温差的控制,即中午多为上谷风,入夜转为下谷风,而且山谷风往往会出现极强阵风的状态。

旋风—坡风

旋风,这也是山区常见的风,每当地面有显著变化而四周的风很强时,就会产生旋风。在大多数情况下,旋风具有瞬时特征且多形成在北风坡。

参考文献