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坡風是中國科技名詞,屬於科技術語。

漢文字是世界上唯一沒有間斷的古老文字系統[1],直到現在我們仍在使用。其不單是人們日常生活中的表述用具,更是五千年悠久文明的記錄者、傳承者。可以說,漢文字是中華民族古老悠久、博大精深文明的「活化石[2]」。

名詞解釋

坡風(slopewinds)是陡峻坡地上的空氣與坡地以外的大氣間因熱力原因形成的滑坡面吹的風。白天,空氣沿着增熱的坡地上升形成上坡風;夜間,冷空氣從冷卻的坡地流入谷地形成下坡風。

分類

上坡風,是由于山地溫差的變化而引起的夜間冷空氣向下坡的傾泄和白天暖空氣向山上的爬升所致。上坡風大多出現在日出之後15--45分鐘內,並在正午或地面受到的太陽能量最強時達到最大風速

下坡風,相對較為溫和而穩定,多發生在近地表面,在日落之後的15--45分鐘內開始起風,一直到次日的日出,從山頂刮向峽谷的底部。

特徵

坡風一般開始於日沒前的l/2一2小時,其第一次最大強度出現在日沒後1一2小時,爾後風速具有一定的起伏。這說明象坡風這一類的局地環流具有明顯的周期振動,它與流體力學中研究的貝納對流一樣,也是一種有序的耗散結構 。

白天,山坡上因太陽輻射而增溫,使與其接觸的空氣較谷地上同高度空氣溫度高,空氣受熱膨脹,在水平氣壓梯度力的作用下,上空空氣由山坡水平流向谷地,然後下沉至低層,又由谷地向山坡流動再沿山坡上升,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,谷中同高度的空氣降溫較慢,形成風從山坡吹向谷地的山風和山風環流。如果只有一面山坡,則形成坡風。

坡風環流

(1)坡風環流是一種有序的耗散結構。

(2)坡風環流的不穩定(偏離平衡點)現象只有在末擾動的火氣位溫佛度小於零的情形下產生,此時不穩定取決於瑞利數R,當R>Rc時,系統就出現不穩定,而Rc=π4/sina。(註:不穩定現象是否出現完全取決於唯一的無量綱數R,而R的定義表明,當空氣層厚度大,溫度梯度大,湍流交換弱時,它的值就大,亦即坡風容易產生不穩定,反之坡風就趨於穩定。)

(3)由R和Rc的表達式可知,坡度越大,空氣層厚度愈大,溫度梯度愈大,湍流交換愈弱,愈有利於坡風環流系統的不穩定的產生。

特殊狀態下的坡風

冰川風—坡風

下沉風,即"冰川風"。它往往出現在冰川上,不受晝夜變化的影響,因為冰川的表面溫度總是低於其上面的空氣溫度,所以它總是沿着下坡颳起。但在冰川向斜坡延伸的末端處,也會出現上坡風,這種風的強度往往受冰川範圍大小的控制。

峽谷風—坡風

峽谷風,這是受地形控制的風,也是上坡風與下坡風的混合風,主要出現在斜坡表面有缺口的半封閉式山谷附近。它也受日照溫差的控制,即中午多為上谷風,入夜轉為下谷風,而且山谷風往往會出現極強陣風的狀態。

旋風—坡風

旋風,這也是山區常見的風,每當地面有顯著變化而四周的風很強時,就會產生旋風。在大多數情況下,旋風具有瞬時特徵且多形成在北風坡。

參考文獻