[科普中国]-焚风效应

简介

当潮湿空气越过高山时，常在山的背风坡山麓地带形成一种干燥高温的气流，称作“焚风”。在迎风坡成云致雨，在背风坡形成干热风的整个过程称为“焚风效应”。2焚风强烈时，常常带来一系列灾害。为了防灾减灾，研究“焚风效应”的成因是十分必要的。

亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山东坡等都是著名的焚风出现区。中国不少地区有焚风，比较明显的如天山南坡，太行山西坡，大兴安岭西坡的焚风现象，其增温影响甚至在多年月平均气温直减率上也可促使作物、水果早熟，强大的焚风可造成干热风害和森林火灾。冬季强焚风可引起山区雪崩等。

背景介绍焚风是出现在山脉背面，由山地引发的一种局部范围内的空气运动形式——过山气流在背风坡下沉而变得干热的一种地方性风。焚风往往以阵风形式出现，从山上沿山坡向下吹。焚风这个名称来自拉丁语中的favonius（温暖的西风），德语中演变为Föhn，最早主要用来指越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利谷地变得干热的气流。

焚风现象是由于湿空气越过山脉，在山脉背风坡一侧下沉时增温，使气团变得又干又热。因而气团所经之地湿度明显下降，气温会迅速升高。1

分布外国分布最早主要用来指越过阿尔卑斯山后在德国、奥地利谷地变得干热的气流。最早发现欧洲阿尔卑斯山脉的焚风效应最为显著。同一时间，在迎风的山南的意大利米兰往往是大雨如注，寒气袭人，而在山北的瑞士却是南风阵阵，碧空万里，干热难熬，呈现出明显的“山前山后两重天”的景象。阿尔卑斯山脉在刮焚风的日子里，白天温度可突然升高20℃以上，初春的天气会变得像盛夏一样，不仅热，而且十分干燥，经常发生火灾。强烈的焚风吹起来，能使树木的叶片焦枯，土地龟裂，造成严重旱灾。

另外，南美洲南部大陆东侧的巴塔哥尼亚荒漠的形成也与焚风效应有关。实际上在世界其他地区也有焚风，如北美的落基山、中亚 西亚山地、高加索山、中国新疆吐鲁番盆地，甚至太行山东麓也曾出现过焚风。

中国分布在中国，焚风现象也到处可见。如天山南北、秦岭脚下、川南丘陵、金沙江河谷、大小兴安岭、太行山下、皖南山区、台湾的中央山脉等地都能见到其踪迹。焚风现象在我国西南峡谷区表现的尤为明显。例如，云南怒江谷地自然环境具有热带和亚热带稀树草原特征，显然与焚风效应有密切联系。

河北省中南部地区均处在太行山脚下，并且是山脉自东北--西南至南北走向的拐弯处的背风侧，这样特殊的地形导致了造成河北省中南部气温一年四季均普遍高于周边省市。石家庄地区，位于太行山东麓，海拔高度相差1000米以上，当焚风气流越过太行山下降时，石家庄地区常出现“焚风效应”，日平均气温比正常时偏高10℃左右，有时比离山麓较远的东南部市县(无“焚风效应”地区)要高出10℃以上，使得中南部地区的气温迅速升高，再加之天气晴好，太阳辐射较强，加剧了气温升高。

总之，在中纬度相对高度不低于800～1000米的任何山地都会出现焚风现象，甚至更低的山地也会产生焚风效应。1956年11月13、14日，太行山东麓石家庄气象站曾观测到在短时间内气温升高10.9℃的焚风现象。

别名在世界各地山脉几乎都有类似的风，对类似的现象还有类似的地区性的称呼，比如在智利的安第斯山脉这样的焚风被称为帕尔希风（Puelche），在阿根廷同样的焚风被称为Zonda，美国落基山脉东侧的焚风叫钦诺克风（Chinook），在加利福尼亚州南部被称为圣安娜风（Santa Ana），在墨西哥被称为仓裘风（Chanduy）。此外在其它许多地区还有许多不同的称呼。

布拉风是一种类似焚风的冷风，布拉风的名字来源于克罗地亚和黑山的爱琴海岸。

形成原因气象专家介绍，焚风是山区特有的天气现象。它是由于气流越过高山后下沉造成的。当一团空气从高空下沉到地面时，每下降1000米，温度平均升高6.5摄氏度。这就是说，当空气从海拔四千至五千米的高山下降至地面时，温度会升高20摄氏度以上，使凉爽的气候顿时热起来，这就是“焚风”产生的原因。例如，台湾台东市焚风，它的形成就是西南气流在越过中央山脉后，湿气遭到阻挡，水汽蒸发从而形成了干热的焚风。

当气流与山地坡向垂直或夹角较大时，湿气流会翻越山坡，对迎风坡和背风坡的气温和降水产生不同的影响。

山地两侧降水差别较大在迎风坡，湿空气随气流上升而逐渐降温冷却，空气中的水汽逐渐达到饱和状态。当空气中的水汽达过饱和时，水分子便会凝结成云而形成降水，特别是中海拔地段，常形成多雨中心。在一定高度范围内，降水量随海拔升高而增加，这一范围叫最大降水带；其后因水汽减少，降水量也随之逐渐减少。在背风坡，空气顺山坡下沉气温升高，空气中的水汽不易达到饱和状态，故降水较少。

山地两侧的气温变化当空气在沿迎风坡运动时，可以把它看成是在做垂直运动，空气的这种运动过程常常是绝热进行的。在所含水汽达到饱和之前按干绝热直减率（1℃/100m）降温；当空气上升到凝结高度（即达饱和状态）以后，水汽凝结时会释放出一部分潜热，对空气加热，使空气上升时冷却的速度减慢，按湿绝热直减率（0.5-0.6℃/100m）降温，并因发生降水而减少水汽含量。

空气过山后，在背风坡已经成为缺少水汽的干空气，它顺坡下沉基本上是按干绝热直减率（1℃/100m）进行增温的。故气流过山后的温度比山前同一高度的温度高得多，湿度也显著减少。

例如：有一气流，要翻越一座高度为4000米的山脉，假定其在迎风坡山麓处的温度为15℃，凝结高度为1000米，由于在凝结高度以下空气每上升100米气温降低1℃，故在高度为1000米处的气温为5℃；在凝结高度以上，每上升100米降低0、6℃，那么这团空气到达山顶时气温将会降至－13℃。如果凝结出的水汽完全降落到了山前，在空气翻山后，就成了干燥的气团。在无水汽的影响下，气流按每下降100米气温升高1℃进行，当气流到达山底时，将会变成27℃的干热风。2

影响焚风可以促进春雪消融，作物早熟；同时，也易引起森林火灾、干旱等自然灾害。2

造成的危害焚风强烈时，气温迅速升高，空气湿度降低，能使农作物枯萎，树木叶片焦枯，土地龟裂，甚至会引起森林火灾、干旱等灾害；在高山地区还可以使大量积雪融化，造成洪水泛滥；有时连人们的呼吸也会感到困难，身体顿时衰弱起来。

焚风的害处很多。它常常使果木和农作物干枯，降低产量，使森林和村镇的火灾蔓延并造成损失。十九世纪，阿尔卑斯山北坡几场著名的大火灾，都是发生在焚风盛行时期的。焚风在高山地区可大量融雪，造成上游河谷洪水泛滥；有时能引起雪崩。如果地形适宜，强劲的焚风又可造成局部风灾，刮走山间农舍屋顶，吹倒庄稼，拔起树木，伤害森林，甚至使湖泊水面上的船只发生事故。

2002年11月14日夜间，焚风在奥地利部分地区形成强烈风暴，并以高达160公里的时速袭击了所有农田和村庄。焚风暴所过之处，数百栋民房屋顶被风刮跑或压垮，许多大树被连根拔起或折断，电力供应和电话通讯中断，公路铁路交通受阻。此次焚风造成二人丧生，以及数百万欧元经济损失。

2004年5月11日，台湾的台东市刮起焚风，40.2摄氏度的高温创下了台东百年纪录。当日中午12时57分，台东市区突然刮起强烈的焚风，室内外温度如烤箱般急速上升。至13时14分，气温飙升到40.2摄氏度，当地居民苦不堪言。有些民众打开冷气，躲在屋内，有些民众带着小孩，跑到郊外清澈的溪流里消暑。农民们更是叫苦连天，因为最怕热的荖叶和茶树在劲吹的焚风中慢慢枯萎。

在高山地区，焚风还会造成融雪，使上游河谷洪水泛滥，有时还会导致雪崩。

此外，焚风天气出现时，许多人会出现不适症状，如疲倦、抑郁、头痛、脾气暴躁、心悸和浮肿等。医学气象学家认为，这是由焚风的干热特性以及大气电特性的变化对人体影响引起的。2

益处焚风有时也能带来益处。北美的落基山，冬季积雪深厚，春天焚风一吹，积雪很快消 融，雪水使大地长满茂盛的青草，为家畜提供了草场，因而当地人把焚风称为“吃雪者”。程度较轻的焚风，能增高当地热量，提早玉米和果树的成熟期，如前苏联高加索和塔什干绿洲的居民，便把焚风称为“玉蜀黍风”。

利用与防治在山地迎风坡，湿气团随地形升高而降温冷却，形成降水。为此，在迎风坡植树种草可防止水土流失，而森林的存在因其增湿降温作用更能够增加降水机会；在适当的位置修建水库和大坝，把储存的水通过输水管道送到需水地区，以调节降水的时空分布不均。

对于沿山地背风坡下滑所产生的热干风而言，人们应小心谨慎，严防火灾发生。建筑施工单位要注意作好防尘工作，居民应该多喝水、多吃蔬菜和水果，以免引起上呼吸道感染等疾病。在干热河谷地带造林，化高价搞个点做做样子是可以的，但不具推广意义，更不可能持久，因为背风坡森林的存在是很困难的，这一点在我国西南地区的干热河谷地带已有实证。2