书城童书风雨雷电(自然瞭望书坊)
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第13章 热极生风

风为什么吹起,又为什么从高气压斜穿等压线吹向低气压?这在前面基本上已经揭开了。风是由气压分布的差异所引起的,但引起各地气压差异的原因又是什么呢?这里先从“热极生风”说起吧。

从字面上看,“热极生风”的意思是说:一个地方热得太厉害,不久便会产生大风。夏天雷雨大风之前,空气往往热得出奇;而在冬天天气回暖,热得反常的时候,不久也会有冷空气大风来临。

热与冷是相比较而存在的,这个地区热得反常了,与别的地区一比较,就会比出冷来了。如果那里原来受冷空气控制,那两个区域之间冷热的差异就更大了。

在一定条件下各种矛盾运动都可以互相转化。冷热的矛盾也可以转化为气压高低的矛盾:热空气发生膨胀,引起该区空气密度减小,结果使得单位面积上承受的空气柱重量也减小,也就是说,那里的气压降低了;相反的,一个地区冷下来的结果会引起那里气压的升高。可见,两地间如果发生了冷热的差异,就会相应地引起气压的差异,冷热差异越大,气压差异也越大。

两地间气压差加大,气压梯度力就会增加,风也越刮越有劲。迅猛异常的雷雨大风和冷空气大风,就是因为雷雨地区、冷空气地区与暖区之间发生了很大的温度差,从而引起很大的气压差和很大的气压梯度力而产生的。这样,冷和热的矛盾运动,通过气压高低的矛盾,最后又转化为风的矛盾运动、热运动转化成为风的机械运动。

然而,这种矛盾运动的转化过程还没有完结:风刮起来以后,川流不息到处奔走,它从南方刮到北方,又从北方刮到南方,从暖的地区刮到冷的地区(气象上称为暖平流,常用高空等压面图上等高线与等温线叠加在一起来进行分析),又从冷的地区刮到暖的地区(气象上称为冷平流),使冷暖空气来来往往,这样风就很自然地成为传送热量的角色。它每走一步就会引起经过之处温度的改变,从而也使各地之间的温度差异发生变化。于是风的机械运动终于又转化为冷与热的矛盾运动。然后,再次进行循环冷与热的矛盾运动又可通过气压高低的矛盾转化为风的机械运动……这种转化过程,一次次地循环,没完没了。

太阳辐射地面各个部分的能量不相等,地球各个部分冷热不均匀,热地方上的空气比冷地方上的空气热。热空气会膨胀,向上升,于是高空的空气就多了,空气压力加大。空气总是从气压高的地方向气压低的地方流动,所以热地上空的空气就会向冷地上空流动,也就形成了高空的风。高空流出空气,热地面空气就减少了,低空气压下降。空气从高空流入冷地上空,冷却、收缩、下沉,于是冷地空气多了,低空气压上升,空气又从冷地向热地流动,这就是我们在地面上直接感觉到的风。低空的风向大致和高空的风向相反。