細說焚風效應

焚風

當潮濕空氣越過高山時，常在山的背風坡山麓地帶形成一種乾燥高溫的氣流，稱作焚風。焚風往往以陣風形式出現，從山上沿山坡向下吹。焚風在迎風坡成雲致雨，在背風坡形成乾熱風的整個過程稱為「焚風效應」。

一般來說，空氣流動遇山受阻時會出現爬坡或繞流。氣流在迎風坡上升時，溫度會隨之降低。空氣上升到一定高度時，水汽遇冷出現凝結，以雨雪形式降落。空氣到達山脊附近後，變得乾燥，在背風坡一側順坡下降，並以干絕熱率增溫。因此，空氣沿著高山峻岭沉降到山麓的時候，氣溫常有大幅度的升高。焚風強烈時，常常帶來一系列災害。

焚風 - 名稱

來源

焚風這個名稱來自拉丁語中的favonius（溫暖的西風），德語中演變為F?hn，最早主要用來指越過阿爾卑斯山後在德國、奧地利谷地變得乾熱的氣流。

別名

在世界各地山脈幾乎都有類似的風，對類似的現象還有類似的地區性的稱呼：

在智利的安第斯山脈這樣的焚風被稱為帕爾希風（Puelche），

在阿根廷同樣的焚風被稱為Zonda，

美國落基山脈東側的焚風叫欽諾克風（chinook），在加利福尼亞州南部被稱為聖安娜風（Santa Ana），

在墨西哥被稱為倉裘風（Chanduy）。

焚風 - 成因

焚風

在山區，當氣流與山地坡向垂直或夾角較大時，濕氣流會翻越山坡，對迎風坡和背風坡的氣溫和降水產生不同的影響。

1、山地兩側降水差別較大。

在迎風坡，濕空氣隨氣流上升而逐漸降溫冷卻，空氣中的水汽逐漸達到飽和狀態。當空氣中的水汽達過飽和時，水分子便會凝結成雲而形成降水，特別是中海拔地段，常形成多雨中心。在一定高度範圍內，降水量隨海拔升高而增加，這一範圍叫最大降水帶；其後因水汽減少，降水量也隨之逐漸減少。

在背風坡，空氣順山坡下沉氣溫升高，空氣中的水汽不易達到飽和狀態，故降水較少。

2、山地兩側的氣溫變化

當空氣在沿迎風坡運動時，可以把它看成是在做垂直運動，空氣的這種運動過程常常是絕熱進行的。在所含水汽達到飽和之前按干絕熱直減率（1℃/100m）降溫；當空氣上升到凝結高度（即達飽和狀態）以後，水汽凝結時會釋放出一部分潛熱，對空氣加熱，使空氣上升時冷卻的速度減慢，按濕絕熱直減率（0.5-0.6℃/100m）降溫，並因發生降水而減少水汽含量。

空氣過山後，在背風坡已經成為缺少水汽的干空氣，它順坡下沉基本上是按干絕熱直減率（1℃/100m）進行增溫的。故氣流過山後的溫度比山前同一高度的溫度高得多，濕度也顯著減少。

例如：有一氣流，要翻越一座高度為4000米的山脈，假定其在迎風坡山麓處的溫度為15℃，凝結高度為1000米，由於在凝結高度以下空氣每上升100米氣溫降低１℃，故在高度為1000米處的氣溫為5℃；在凝結高度以上，每上升100米降低0、6℃，那麼這團空氣到達山頂時氣溫將會降至－13℃。如果凝結出的水汽完全降落到了山前，在空氣翻山後，就成了乾燥的氣團。在無水汽的影響下，氣流按每下降100米氣溫升高１℃進行，當氣流到達山底時，將會變成27℃的乾熱風。

焚風 - 分布

在中緯度相對高度不低於800～1000米的任何山地都會出現焚風現象，甚至更低的山地也會產生焚風效應。

世界分布

焚風

人們最早發現歐洲阿爾卑斯山脈的焚風效應最為顯著。同一時間，在迎風的山南的義大利米蘭往往是大雨如注，寒氣襲人，而在山北的瑞士卻是南風陣陣，碧空萬里，乾熱難熬，呈現出明顯的「山前山後兩重天」的景象。另外，南美洲南部大陸東側的巴塔哥尼亞荒漠的形成也與焚風效應有關。

在世界上，亞洲的阿爾泰山、歐洲的阿爾卑斯山、北美的落基山和南美的安第斯山等地都是著名的焚風出現區。

中國分布

在中國，焚風現象也到處可見。如在天山南北、秦嶺腳下、川南丘陵、金沙江河谷、大小興安嶺、太行山下、皖南山區、台灣的中央山脈等地都能見到其蹤跡。

焚風現象在中國西南峽谷區表現的尤為明顯。例如，雲南怒江谷地自然環境具有熱帶和亞熱帶稀樹草原特徵，顯然與焚風效應有密切聯繫。

1956年11月13、14日，太行山東麓石家莊氣象站曾觀測到在短時間內氣溫升高10.9℃的焚風現象。

焚風 - 影響

災害

焚風

1、焚風強烈時，氣溫迅速升高，空氣濕度降低，能使農作物枯萎，樹木葉片焦枯，土地龜裂，甚至會引起森林火災、乾旱等災害；

2、在高山地區還可以使大量積雪融化，造成洪水泛濫；

3、焚風天氣出現時，許多人會出現不適癥狀，如疲倦、抑鬱、頭痛、脾氣暴躁、心悸和浮腫等。這是由焚風的乾熱特性以及大氣電特性的變化對人體影響引起的。

益處

「焚風」有時也能給人們帶來益處：

1、北美的落基山，冬季積雪深厚，春天焚風一吹，不需多久，積雪會全部融化，大地長滿了茂盛的青草，為家畜的飼養提供豐富的草場資源，因而當地人把它稱為「吃雪者」。

2、程度較輕的焚風， 能增加當地熱量，可以提早玉米和水果的成熟期，所以原蘇聯高加索和塔什干綠洲的居民，乾脆把它叫做「玉蜀黍風」。

焚風 - 利用與防治

焚風

1、在山地迎風坡，濕氣團隨地形升高而降溫冷卻，形成降水。為此，在迎風坡植樹種草可防止水土流失，而森林的存在因其增濕降溫作用更能夠增加降水機會；

2、在適當的位置修建水庫和大壩，把儲存的水通過輸水管道送到需水地區，以調節降水的時空分布不均。

3、在乾熱河谷地帶造林，花高價搞個點做做樣子是可以的，但不具推廣意義，更不可能持久，因為背風坡森林的存在是很困難的，這一點在中國西南地區的乾熱河谷地帶已有實證。

3、對於沿山地背風坡下滑所產生的熱干風而言，人們應小心謹慎，嚴防火災發生。

4、建築施工單位要注意作好防塵工作，居民應該多喝水、多吃蔬菜和水果，以免引起上呼吸道感染等疾病。

焚風 - 相關理論

熱力學理論

1、基本理論

按照熱力學理論，焚風與其它風一樣是由於氣壓不同而形成的，山背風面的氣壓低。在迎風面空氣上升，溫度干絕熱下降（隨氣壓的下降溫度下降，熱量不散發），這個下降速度約為每上升1000米氣溫下降6攝氏度。當氣溫下降到露點時空氣的相對濕度達到100%，在這種情況下空氣繼續上升就開始進入濕絕熱降溫的過程了。在這個過程中水不斷凝結出來，而空氣的相對濕度保持在100%。這個過程中氣溫下降的速度為略小於0.6度/100米，接近0.5度/100米，使得溫度相比沒有焚風的時候下降緩慢。以至於焚風會使在足夠高的山頂上出現相對高溫的情況。凝結出來的水在山的迎風面形成雲，假如空氣繼續不斷上升會產生雨和雪。從山的背風面看上去可以看到山脊上形成一堵雲牆，而它的後面則是藍天。假如焚風非常強的話，也有可能將降雨區帶到背風面。

在山脊背後空氣開始下降，按照這個理論空氣下降的原因是山兩邊的氣壓差。在下降過程中空氣隔熱升溫（隨氣壓上升而溫度上升，不吸收熱），但由於空氣的相對濕度隨溫度上升而下降，這個升溫過程完全是乾的，沒有水蒸發的過程，因此升溫的速度大約是1度/100米，比空氣在迎風面上升時要高。同時空氣的相對濕度不斷降低，造成了乾燥的熱風。

2、存在不足

熱力學理論非常形象地解釋了焚風形成的原因，因此它也常常被列入教科書中。但是這個理論有許多不足之處，比如：

（1）、有時焚風在迎風面沒有形成雲或降水的情況下也會形成；

（2）、有時迎風面上升的空氣並不是在背風面下降的空氣，有時迎風面上升的空氣甚至會流回；

（3）、此外熱空氣下降也是一個不容易理解的事。

降雨

降水不是焚風的必要條件，1984年發表的一個統計表明，在阿爾卑斯山脈10%的焚風沒有降雨伴隨。

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