海陆风的成因为昼夜交替过程中海洋-陆地间的气温差,即日间海面上气温低于陆地,而夜间高于陆地。气温差带来了近地面大气的密度和气压差,气压梯度力推动气流由高压(低温)区域向低压(高温)区域运动。
海陆风的环流形态取决于海陆分布和由之产生的近地面气温梯度,在与山谷风(海岸山地)或城市热岛环流(海岸城市)同时出现时会发生环流耦合。此外除传统意义上的海陆风,大型内陆水体,例如湖、水库和沼泽也会带来类似的海陆风环流,在观测中被称为“内陆海陆风。
海陆风在夏季的信号强于冬季,在夏季的日间能够缓解沿海地区的高温并输送水汽,形成雾或降水,但通常仅在晴好天气下主导局地的风场和温度场变化。
海陆风是出现于近海和海岸地区、具有日周期的地方性风。海陆风在近地面有两个局地环流组分,即昼间由海洋吹向陆地的海风和夜间由陆地吹向海洋的陆风。这种规律的风循环,是由于海陆的热容量不同造成的。陆地比热小,白天增温快,夜间冷却也快;而海洋的比热大,在一天之内温度不会明显的变化。
于是白天,陆地空气上升,变成低压区,较冷和较重的空气从海洋流入陆地,形成海风;到了夜间,陆地冷却得快,变成高压区,而海洋空气增温上升,陆地吹来较冷较重的空气,形成陆风。这样昼夜循环就形成了海陆风。
由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多,陆地升温比海洋快得多,因此陆地上的气温显著的比附近海洋上的气温高。在水平气压梯度力的作用下,上空的空气从陆地流向海洋,然后下沉至低空,又由海面流向陆地,再度上升,遂形成低层海风和铅直剖面上的海风环流。
海陆风因仅受一天的热力差异影响,能量微弱,风力不大,范围也小,一般仅深入陆地20~50公里,又称滨海风,在静稳天气最为显著。海风对抑制中午暑热,调节气候有很好的作用。我国拥有千万人口以上的上海市颇得海陆风的恩惠。
城市风是指在大范围环流微弱时,由于城市热岛而引起的城市与郊区之间的大气环流:空气在城区上升,在郊区下沉,而四周较冷的空气又流向市区,在城市和郊区之间形成一个小型的局地环流,称为城市风。
由于城市风的存在,城区的污染物随热空气上升,往往在城市上空笼罩着一层烟尘等形成的穹形尘盖,使上升的气流受阻,污染物不易扩散,所以上升的气流转向水平运动,到了郊区下沉,下沉气流又流向城市的中心。如果城市的四周有工厂,这时工厂排出的污染物一并集中到城市的中心,致使城市的空气更加混浊。所以城市风在某种情况下能加重市区的大气污染。
例如日本北海道的旭川市,人口仅20万,市郊是山地丘陵,市区为平地,在市郊周围山地建了工厂,本意是想让市区避开空气污染源。结果事与愿违,城市风使市郊的烟尘涌入市区,反而使没有污染源的市区污染浓度比有污染源的郊区高出了3倍左右,造成了市区的严重污染。
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