海陸風(fēng)
在海濱地區(qū),只要天氣晴朗,白天風(fēng)總是從海上吹向陸地;到夜里,風(fēng)則從陸地吹向海上。從海上吹向陸地的風(fēng),叫做海風(fēng)(左上圖);從陸地吹向海上的風(fēng),稱為陸風(fēng)(右上圖)。氣象上常把兩者合稱為海陸風(fēng)。
海陸風(fēng)和季風(fēng)一樣,都是因為海陸分布影響所形成的周期性的風(fēng)。不過海陸風(fēng)是以晝夜為周期,而季風(fēng)的風(fēng)向卻隨季節(jié)變化,同時海陸風(fēng)范圍也比季風(fēng)小。那么海陸風(fēng)是如何形成的呢?
白天,陸地上空氣增溫迅速,而海面上氣溫變化很小。這樣,溫度低的地方空氣冷而下沉,接近海面上的氣壓就高些;溫度高的地方空氣輕而上浮,陸地上的氣壓便低些。陸地上的空氣上升到一定高度后,它上空的氣壓比海面上空氣壓要高些。因為在下層海面氣壓高于陸地,在上層陸地氣壓又高于海洋,而空氣總是從氣壓高的地區(qū)流到氣壓低的地區(qū),所以,就在海陸交界地區(qū)出現(xiàn)了范圍不大的垂直環(huán)流。陸地上空氣上升,到達一定高度后,從上空流向海洋;在海洋上空,空氣下沉,到達海面后,轉(zhuǎn)而流向陸地。這支在下層從海面流向陸地,方向差不多垂直海岸的風(fēng),便是海風(fēng)。如上圖給出了海風(fēng)形成的過程。
夜間,情況變得恰恰相反:陸地上,空氣很快冷卻,氣壓升高;海面降溫比較遲緩(同時深處較溫暖的海水和表面降溫之后的海水可以交流混合),因此比起陸面來仍要溫暖得多,這時海面是相對的低氣壓區(qū)。但到一定高度之后,海面氣壓又高于陸地。因此,在下層的空氣從陸地流向海上,在上層的空氣便從海上流向陸地。在這種情況下,整個垂直環(huán)流的流動方向,也變得和前面海風(fēng)里的垂直環(huán)流完全相反了。在這個完整的垂直環(huán)流的下層,從陸地流向海洋,方向大致垂直海岸的氣流,便是陸風(fēng)。上圖給出了陸風(fēng)形成的過程。
一般海風(fēng)比陸風(fēng)要強。因為白天海陸溫差大,加上陸上氣層較不穩(wěn)定,所以有利于海風(fēng)的發(fā)展。而夜間,海陸溫差較小,所波及的氣層較薄,陸風(fēng)也就比較弱些。海風(fēng)前進的速度,最大可達5-6米/秒,陸風(fēng)一般只有1-2米/秒。濱海一帶溫差大,海陸風(fēng)強度也大,隨著遠(yuǎn)離海岸,海陸風(fēng)便逐漸減弱。
海陸風(fēng)發(fā)展得最強烈的地區(qū),是在溫度日變化最大,以及晝夜海陸溫度差最大的地區(qū)。所以在氣溫日變化比較大的熱帶地區(qū),全年都可見到海陸風(fēng);中緯地區(qū)海陸風(fēng)較弱,而且大多在夏季才出現(xiàn);高緯地區(qū),只有夏季無云的日子里,才可以偶爾見到極弱的海陸風(fēng)。我國沿海的臺灣省和青島等地,海陸風(fēng)很明顯,尤其是夏半年,海陸溫差及氣溫日變化增大,所以海陸風(fēng)較強,出現(xiàn)的次數(shù)也較多。而冬半年的海陸風(fēng)就沒有夏半年突出,出現(xiàn)機會比較少。
海風(fēng)與陸風(fēng)的范圍小。以水平范圍來說,海風(fēng)深入大陸在溫帶約為15-50公里,熱帶最遠(yuǎn)不超過100公里,陸風(fēng)侵入海上最遠(yuǎn)20-30公里,近的只有幾公里。以垂直厚度來說,海風(fēng)在溫帶約為幾百米,熱帶也只有1-2公里;只是上層的反向風(fēng)常常要更高一些。至于陸風(fēng)則要比海風(fēng)淺得多了,最強的陸風(fēng),厚度只有200-300米,上部反向風(fēng)僅伸達800米。在我國臺灣省,海風(fēng)厚度較大,約為560一700米,陸風(fēng)為250-340米。
海陸風(fēng)交替的時間隨地方條件及天氣情況而不同。白天,陸地溫度高于海洋;夜里,海洋溫度高于陸地。陸地溫度高于海洋的時間,一般為下午2-3時,這時候的海風(fēng)最強。此后溫度逐漸下降,海風(fēng)便隨著減弱,約在晚上9-10時,海陸溫差沒有了,海風(fēng)也就停止了。夜里,陸地溫度降得快,海洋溫度比陸地下降得慢些,因此,在晚上9-10時以后,陸上變冷了,海上反而暖些。海陸溫差的趨向改變了,海陸風(fēng)的方向也改變了。從晚上9-10時的一度平靜無風(fēng)之后,接著微弱的陸風(fēng)就開始了;這以后,海陸溫差逐漸增大,陸風(fēng)也越來越強;大約夜里2-3時左右,溫差最大,這時的陸風(fēng)也最強。天亮后,陸地漸漸暖起來,海陸溫差越來越小,陸風(fēng)逐漸,減弱;約在上午9-10時左右,海陸溫差又消失了,陸風(fēng)隨著終止。
就這樣,隨著海陸晝夜溫差的不斷改變,白天出現(xiàn)的海風(fēng),下午2-3時最強,夜間出現(xiàn)的陸風(fēng),夜里2-3時最強;上午9-10時和晚間9-10時,海陸溫度幾乎相同,溫度差別消失,海風(fēng)和陸風(fēng)便消失了。
海風(fēng)和陸風(fēng)消失的時間,也正是從海風(fēng)轉(zhuǎn)為陸風(fēng)(晚上9-10時)或從陸風(fēng)轉(zhuǎn)為海風(fēng)(上午9-10時)的過渡時間。
海陸風(fēng)必須在靜穩(wěn)的天氣條件下才可以看得到,如果有強烈的天氣系統(tǒng),如颮線、風(fēng)暴一類的天氣系統(tǒng)出現(xiàn)時,就看不到海陸風(fēng)的現(xiàn)象了。此外,如果是陰天,陸風(fēng)吹刮的時間往往拖延很長,而海風(fēng)出現(xiàn)的時間便一直推后下去,有時甚至遲到12時左右才開始。
海風(fēng)登陸帶來水汽,使陸地上濕度增大,溫度明顯降低,甚至形成低云和霧。夏季沿海地區(qū)比內(nèi)陸涼爽,冬季比內(nèi)陸溫和,這和海風(fēng)有關(guān)。所以海風(fēng)可以調(diào)節(jié)沿海地區(qū)的氣候。