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【地理视野】地理学中狭管效应究竟是怎么一回事?

2019-12-23

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一、含义

地形的狭管作用,当气流由开阔地带流入地形构成的峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大。当流出峡谷时,空气流速又会减缓。这种地形峡谷对气流的影响;称为“狭管效应”。由狭管效应而增大的风,称为峡谷风或穿堂风。


二、生活现象

(一)狂风掀翻列车“狭管效应”惹祸

乌鲁木齐开往阿克苏的5807次旅客列车遭到13级狂风袭击,造成车辆脱轨,人员伤亡,南疆线被迫中断行车9小时。13级狂风是如何将列车掀翻的?13级风属于飓风,风速达37米/秒左右,在一定的天气系统和局地地形的相互配合下,狂风将列车掀翻是完全可能发生的。首先是天气系统影响,如寒潮、沙尘暴、台风等,会引起大范围、大规模的空气流动,但这只会出现大风,还不能造成这么激烈的破坏现象。第二个条件就是当地地形了,此次出事地点是天山南北向的峡谷地区,大风经过这一地形也就是风口时,经过“狭管效应”的迅速放大,风力将成倍加大,其破坏力十分惊人。谭老师地理工作室综合整理


这种自然界中出现的“狭管效应”现象,在我们的生活中也会出现。如我们打开室内对开的两扇窗户,会感觉风有所加大,这就是我们常说的“穿堂风”。在高楼大厦林立的城市,两座毗邻的高楼之间也会出现这种情况,高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,科学家曾经通过物理风洞试验经过数值模拟后发现:平地上3—4级的风,在城市高楼之间,经过“狭管效应”放大后,可达10级以上。


(二)高层建筑引起“狭管效应”

专家称,相比沿海一些多风的城市,成都对强风的抵御能力还较弱。像太平洋百货这种周围多高楼大厦,强风来临时,高层建筑会将高空强风引至地面,造成高楼附近局部强风,形成“狭管效应”,既容易造成飞坠事故,也影响行人的安全,甚至会出现高楼附近大风中行人行走困难、被风吹倒等现象。


“狭管效应”就是由于城市高层建筑间距极小,大风迎面吹来后无法顺畅通过,只能聚集在很小的空间内,气象部门测试显示,在城市刮起六七级大风时,“狭管效应”能使通过高楼之间的瞬间风力达到12级,“身单体薄”的广告牌和一些院墙很难抵御。


据气象专家介绍,是否出现“狭管效应”和其威力大小,是和一个城市高层建筑的数量、间距、建筑物的位置有着十分密切关系的。专家建议,在高层建筑越建越多的情况下,城市规划中应充分考虑到“狭管效应”的危害和避免措施,合理地对高层建筑进行排布,并有意识地加大建筑物的间距,留出风道,给风一些自由,减低“狭管效应”。同时,这样也对大量城市污染物的扩散有着一定的好处。


(三)甘肃民勤吹黑风

2010年4月24日5时至25日5时,新疆南部和东部、青海北部和西部、甘肃、内蒙古西部和宁夏等地出现6~7级大风,部分地区瞬间风力达到8~9级,并伴有沙尘天气,部分地区出现了沙尘暴,其中甘肃的部分地区出现了强沙尘暴或特强沙尘暴,甘肃民勤24日19时10分瞬间极大风速达到28米/秒,能见度接近0米,称为黑风。


2010年4月为止,中国出现了12次沙尘天气,与以往同期相比,次数并不多,而且多数沙尘天气的范围较小,虽然3月19日至22日和此次的沙尘暴是强沙尘暴的过程,但2010仍属于沙尘偏少。就全球范围而言,美国、澳大利亚、蒙古国及非洲沙漠地区、中东地区等国家和地区也分布着沙漠,均会受到沙尘暴的侵袭。


中央气象台首席预报员乔林就此解析说,此次强沙尘暴天气是由于南疆盆地东部、青海北部到甘肃河西地区高空的偏西风风速在该时间段内很大,高空风动量下传使得地面风速大;大风经过的地区是沙漠和多沙土的地区;又由于沙漠地区前期温度升高、降水少,使得沙土表面的水分流失,导致沙土松动,在大风的作用下,产生沙尘天气。


甘肃河西地区由于地形造成的狭管效应,导致近地面风速又有明显的增强,河西地区出现了强沙尘暴或特强沙尘暴。每年3月~5月,蒙古气旋的活跃和冷空气活动的频繁,易产生大风天气;沙漠地区少雨,天气变暖,气温回升,极易于促成沙尘暴的形成。


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