氣候是指一個地區大氣的多年平均狀況,包括氣溫、降水和光照等氣候要素,在一定時間內氣候是相對穩定的自然地理要素,但是從較長的時間來看,氣候又是在不斷的變化之中,甚至會發生巨大的變化。一個區域氣候的形成受到很多因素的影響,包括緯度位置、海陸位置、大氣環流、地形因素、洋流因素和人類活動等因素。在氣象學中我們經常會聽到許多跟氣候有關的「效應」,比如「熱島效應」、「溼島效應」、「焚風效應」和「雨影效應」等。
關於焚風效應和雨影效應
這些「效應」都是在特定的區域條件下產生的特殊現象,比如「熱島效應」和「溼島效應」,主要是由集中大量人類活動的城市對氣候產生影響而出現,城市區域相對周邊地區而言氣溫偏高、降水偏多,因而有這種說法。那麼,「焚風效應」和「雨影效應」又是怎麼產生的呢?這兩種效應的產生主要都是有地形對於空氣水平運動的影響而產生,這裡的地形以山地地形為主,「焚風效應」和「雨影效應」大多出現在同一區域,那就是山地的背風坡位置。
焚風效應示意圖
所謂「焚風效應」是指是指由於空氣再作下沉運動時,因為海拔不斷降低空氣溫度不斷升高,從而形成的一種乾熱風,焚風效應主要是從空氣的溫度和乾濕度角度來衡量的,焚風也就是又幹又熱的風。要形成焚風需要滿足兩個條件,第一個條件是空氣溫度要高,這個需要通過空氣的下沉運動來實現,通常空氣海拔每下降1000米,氣溫就會升高大約6.5℃,所以當空氣做下沉運動超過1000米左右時就會產生一定的焚風效應,隨著海拔落差增加,焚風效應更加明顯,如果落差超過3000米以上,就會產生強烈的焚風效應,並有可能改變當地的氣候特徵。
世界主要焚風效應和雨影效應地區分布圖
第二個條件是空氣溼度要小,我們知道在山地的迎風坡位置,由於空氣受到地形的阻擋被迫抬升,空氣作上升運動,從而冷卻凝結,水汽過飽和,從而形成豐富的降水。而當這些空氣翻過山脈頂部時,空氣中的水汽含量已經很少,而後在背風坡空氣作下沉運動,空氣溫度越來越高,水汽含量更少,從而越往山麓地區,空氣就越乾燥。因此,你在盛行風背風坡的山麓地區通常能夠感受到乾熱的焚風,會產生一種烘烤的感覺。「焚風效應」強烈的時候會導致農作物枯萎,甚至引起森林火災。
南美洲巴塔哥尼亞沙漠的形成原因
所謂「雨影效應」是指由於山地的存在,導致山地迎風坡一側降水豐富,而山地背風坡一側降水稀少,降水在迎風坡和背風坡產生顯著差異,背風坡就像是降雨區的「影子」,雖然距離很近,但是卻很少有降水,雨影效應是從降水的角度來衡量的。世界上許多高大山脈的背風坡都有「焚風效應」和「雨影效應」存在,這些山脈通常都位於沿海地區,而且山脈走向和盛行風的風向角度較大,甚至呈垂直狀態,而盛行風多從海洋吹向陸地。比如在中緯度地區分布著盛行西風帶,所以在南美洲南部安第斯山脈的東部地區、北美洲落基山脈的東部地區和歐洲阿爾卑斯山脈地區都有此類現象。
而在低緯信風帶控制的地區,在山脈的西側地區也有此類現象,比如非洲東南部的馬達加斯加島,常年受東南信風的影響,島嶼東側為熱帶雨林氣候,而西側為熱帶草原氣候,就是此類效應的結果。在我國,一些區域也有焚風和雨影效應,其中位於我國東南部的臺灣島最為明顯,島上分布著東北西南走向的臺灣山脈,是我國東部地區海拔最高的山脈,最高峰玉山海拔達3952米,臺灣山脈西側的地區處在東南季風的背風坡,常受乾熱風的影響,降水也較少。
我國焚風效應和雨影效應分布圖
來自南亞的西南季風,在我國橫斷山脈地區也會形成乾熱河谷,也是此類效應的結果。我國西北地區的天山山脈主要受到來自大西洋的盛行西風帶和來自北冰洋的偏北風影響,北坡為迎風坡,而天山山脈南坡地區,通常也降水較少,也有「焚風效應」。我國華北地區的太行山脈,東側為華北平原,西側為黃土高原,當冬季的西北季風經過太行山脈時,而山脈東側地區,由於空氣下沉運動,在華北平原產生「焚風效應」。
臺灣地形圖