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第9章 其他类型的风

1.旋风

旋风,顾名思义就是打转转的空气涡旋。有时候,我们看到地面挟带灰尘向空中飞舞的涡旋,这就是旋风。旋风是空气在流动中形成的一种自然现象。

旋风的形成,其主要原因是某一地区由于被太阳晒得过热,空气受热膨胀,一部分空气被挤得上升,在上升过程中温度又逐渐降低,到达高空后开始向四周流动,最后下沉到地面附近。受热地区由于部分空气上升到空中,近地面空气减少,所以气压也随之降低了。与之相反,四周的空气温度较低、密度也较大,再加上受热的这部分空气从空中落下来,所以四周的气压显著增大。受气压差的影响,空气从四周气压高的地方流向气压低的地方。由于地球是在时刻不停地进行自西向东的自转运动,所以在地球上流动的空气都会受到地球自转偏向力的影响。在北半球,风的方向会逐渐向右偏去(原来的北风偏转成东北风,南风偏转成西南风,西风偏转成西北风,东风偏转成东南风)。在地球自转偏向力的影响下,原来从四周吹来的较冷空气,就会围绕着受热的低气压区旋转起来,形成一个逆时针旋转的空气涡旋,这样一来,就形成了所谓的旋风。

这种旋风发生的时候,由于中心暖空气不断上升,而四周的空气不断围绕着它旋转,所以地面上的尘土、树叶、纸屑等比较轻的物体很容易被卷到空中,随气流旋转飞舞。如果旋风的势力足够强大,甚至还可以把地面上的一些小动物,如小蛇、小虫等卷到空中去。

通常情况下,旋风的高度不会太大。这是因为一旦遇到地面的摩擦或房屋、树木等的阻挡的时候风力会逐渐减小,往往变成普通的风。

在时间分布上,旋风多发生在春季。对此,也许有人感觉很费解:既然旋风是因为地面受热而形成的,那么,夏天比春天热,为什么旋风多发生在春季,而在炎热的夏季旋风比较少呢?这主要是因为:虽然夏天天气炎热,但是由于地面上草木青青、土地湿润,所以整体上气温相差不大。而在春天就有所不同了,当时树叶还没有全长出来、草也刚发芽,农作物也没有长起来,所以这时候地面就容易被晒热,从而使近地面空气的温度变化较大,这样就非常容易形成旋风。

旋风的出现也会使空气中的水分和热量的分布更加均匀,这是因为旋风卷起灰尘、乱纸向空中飞舞的同时也会把地面的热量、水汽等带到空中。这样,在旋风的作用下,空气的热量、水汽等就有了一个垂直混合的过程,使空气中热量和水汽等在垂直方向上更加均匀。不过,由于在地面附近旋风很小,垂直交换作用也不是很大,因此在紧贴地面气层中就会形成比较特殊的小气候。

另外,发生在南半球及北印度洋的强热带气旋也叫旋风。

2.高楼风

除了上述几种风之外,风的家族里还有很多成员。如下所提到的这位,或许大家还没听说过。

高楼风产生于现代的城市中,是高层建筑影响下的一种自然现象。在高楼林立的大都市中,在街头或高层建筑附近,常会出现奇怪的风,随着楼群的布局不同,忽强忽弱,忽上忽下,令人难以捉摸。人们步行或骑自行车穿过高楼之间时,常会受到一股强烈阵风的袭击,有时会在猝然间被吹得东倒西歪。这种变幻莫测的怪风就是“高楼风”。现在,随着城市建筑越来越向高层化发展,这种高楼风现象出现得也越来越频繁,而且越来越严重。根据楼群的布局不同,高楼风大体可分为以下几种类型:

(1)分流风

风迎着建筑物沿墙面流动,遇到拐角处就分流离去。分流离去的风速高于周围的风速。

(2)下冲风

气流遇到建筑物时,会在建筑物高度的60%~70%处分为上下、左右的风。其中左右方向的风由于受建筑物表面低压区的吸引,变成从上往下冲的劲风。

(3)逆风

冲向建筑物的风沿着墙面下降,一旦落到地面便向上方反向流动,特别是在高层建筑前有低层建筑的情况下,更有利于这种逆流现象的形成,这样一来,就会形成快速流动的强气流。

(4)峡谷风

在高层建筑彼此邻接的场合,风流过建筑物之间的缝隙时,在分流风和下冲风的相互作用下,形成了快速流动的强风。

(5)开口部风

在建筑物下层的开口部分,上侧风与下侧风纠缠在一起,使这个部分成为风口,来自各个方面的风在此汇集,快速流过。

(6)穿堂风

在市区,风沿着马路或胡同穿扫而过。林立的建筑物越是排得整整齐齐,就越有利于穿堂风的形成。

迄今为止,在建筑业,高层建筑的设计多以防震为重点,很少有人考虑到高楼风的影响。在高层建筑遍布的今天,高楼风很可能成为一种日益严重的城市公害。如果不及时采取措施,在不远的将来会给城市居民的生活带来不便。希望相关部门和人士在今后的城市规划设计中,能够更多的考虑现实因素,以防止高楼风给人们带来的不必要的麻烦。

3.火灾旋风

火灾旋风,又叫火龙卷,是经常出现在大范围火灾中的一种自然现象。

在大范围的火灾中,由于其火场的分布相当多,火灾范围内的空气流动加速,因而在火场上空形成了对流发展的空间。在一个可能成为旋风中心的有利地点,四周的热空气不断因燃烧受热向上升,挤压到了高空中的冷空气持续向下填补。在两股气流的不断作用下,再加上四周火场隔离开来的真空环境,就形成了巨大的烟囱效应。在这个时候,只要有一个外来的风力作用,巨大的火灾烟囱就会出现,并且像涡轮般的旋转起来,形成火灾旋风。如果用肉眼来看,此旋风外观酷似龙卷风,故得名火龙卷。

火灾旋风对人类的伤害是非常可怕的。一个较大的火灾旋风能够释放出可观的煤气。如果火场周围的人吸进这种煤气,将会造成呼吸器官的严重烧伤,最后窒息而死。

由于火灾旋风的存在,还会给扑灭大规模火灾带来无法估计的困难。火场的温度之高,连铁都能被融化。所以对于人来说,靠近火场简直是难上加难,这样一来就会给所有的灭火行为造成了一定的阻碍。

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