大風預警
中央氣象臺4月11日06時繼續發布大風橙色預警:預計,新疆東部和南疆盆地、青海北部、甘肅北部和東部、寧夏、陜西中北部、內蒙古大部及東北地區中南部、華北、黃淮、江淮、江漢、江南北部、四川盆地東部等地部分地區有5~7級大風,陣風8~10級,其中,內蒙古中西部、河北北部等地局地陣風風力可達12~13級;渤海、渤海海峽、黃海大部海域、東海大部海域將有7~8級、陣風9~10級的大風,部分海域風力可達9級、陣風10級。
來源:中央氣象臺官網
4月12日08時至13日08時,新疆東部、陜西北部、內蒙古中東部及東北地區中南部、華北、黃淮、江淮東部、江漢東部等地部分地區有6~8級大風,陣風9~10級,其中,內蒙古中東部、山西北部、河北北部、北京西部和北部山區等地局地陣風風力可達12~13級;渤海、渤海海峽、黃海大部海域、東海大部海域、臺灣海峽、臺灣以東洋面、南海北部海域、北部灣將有7~8級、陣風9~10級的大風,部分海域風力可達9~10級、陣風11~12級。
來源:中央氣象臺官網
氣象臺預報員提醒人們,此次過程具有風力等級高、影響范圍廣、致災風險大等特點,需重點防范山區狹管效應和城市高樓間的瞬時強風。這里所說的狹管效應究竟是什么?它究竟有多大的危害呢?
01 突如其來的峽谷風
風是我們生活中常見的自然現象,其成因源于氣壓的差異。有時,我們會在平原上感受到風的溫柔,而有時,在峽谷或高樓間,風卻會變得異常猛烈。這種風力的顯著變化,便是由狹管效應所致。
在新疆維吾爾自治區的“百里風區”,這一現象尤為明顯。“百里風區”位于天山東段的谷地,地勢北高南低,常年盛行西北風。當風經過這片狹長的峽谷時,風力會大大增強,形成強勁的“峽谷風”。氣象學家將這種氣流通過狹窄區域時突然加速的現象稱為“狹管效應”或“峽谷效應”。
2023年1月11日晚至12日凌晨,“百里風區”出現17級颶風,最大風速達61.7米/秒,堪比超強臺風。由于氣象部門提前發布了準確的預報,經過的列車在強風出現的時段及時停運,最終成功避免了風災。
百里風區的風力發電機(圖片來源:新華社)
據統計,“百里風區”一年有200多天都在刮8級以上大風,有時風力會達到12級以上。在以前沒有防風措施的情況下,經過的列車每年都要停運或限速運行一段時間。如今,工程師們采取了一系列防風措施。鐵路兩旁,堅固的鋼筋混凝土擋風墻巍然屹立;橋梁之上,擋風屏有效降低了風速;而在某些地段,更是修筑了“防風明洞”,如同給軌道路基披上了一層厚厚的鎧甲。這些措施不僅確保了列車的安全運行,也構成了大漠中一道獨特的風景線。
02 自然界的“風力加速器”
狹管效應的成因主要與地形因素有關。當空從高壓區流向低壓區時,若途經狹窄的地形區域,風速便會顯著增加。這是因為,空氣屬于可壓縮、易流動的流體,從開闊地帶流入狹窄地帶時不能大量堆積,只能加速通過,當流出狹窄地帶時,風速又會減緩。
狹管效應猶如自然界中的“風力加速器”,不僅隱匿于偏遠山谷之中,即使在人口稠密的繁華城市,也頻頻爆發出強大的威力。有網友曾用手機記錄下驚人的一幕:樓道間,狂風卷裹塵土疾馳而過,仿佛穿越時空的隧道,而周圍開闊地帶卻僅有微風輕拂。之所以出現這種情況,原因就在于城市中大廈林立,高樓之間的間距很小,受狹管效應的影響,穿過高層樓宇之間的風力能夠被迅速放大。
隨著高層建筑物的增多,其體積和密度的增加,以及樓宇間距的縮小,這種峽谷風的現象愈發明顯。尤其在高層建筑入口、通道和步行街等人群密集區域,更是首當其沖,成為風力的集中爆發點。科學家經過數值模擬計算發現,平地上的3-4級風,在經過城市高樓間的狹管效應后,強度能夠猛增至10級以上。現如今,有關國際組織已將峽谷風列入大都市面臨的新型城市災害。
03 流水中的狹管效應
水與空氣類似,都具有流動性,因此在水流中也存在狹管效應。例如,位于南美洲最南端和南極洲之間的德雷克海峽以其狂濤巨浪聞名,這里的風力常年在8級以上,不僅如此,強大的南極環流從這里穿過,受到兩側陸地的擠壓,通道變窄,流速加快,歷史上曾導致無數船只在此傾覆,因此被人稱為“魔鬼海峽”。此外,英國與歐洲大陸之間的英吉利海峽、大西洋與地中海之間的直布羅陀海峽也均存在類似的狹管效應。
圖片來源:新華社視頻截圖
在崎嶇的山谷中,狹管效應尤為顯著,通常隱藏著難以預料的危險。2024年6月2日,兩名驢友在浙江臺州石人峽橫渡峽谷溪流時意外落水溺亡。許多人認為事故原因可能與欠缺急流水域急救經驗及不當使用繩索有關,但更值得思考的是,為何原本寧靜的溪流會突然變成致命的洪流?事實上,當上游降雨導致大量水流迅速匯集時,一旦這些水流流經峽谷的拐彎處或突然變窄的地帶,受到兩側山體的限制,水流會迅速增大,水位急劇上升,形成強大的沖擊力,從而造成巨大的危險。因此,在進行野外探險或漂流活動時,應特別警惕峽谷由寬變窄處及緊急轉彎等危險區域。
04 如何防范風險
狹管效應是一種客觀存在的自然現象,原本無好壞之分,如果我們能夠掌握它的形成規律并做到因勢利導,便可能減輕或消除其帶來的危害,甚至還能化害為利,將其變成可利用的資源。
我國西北部的河西走廊是一條夾在祁連山與合黎山、龍首山等山脈之間的狹長地帶,長約1000千米,南北最寬處近200千米,最狹窄處只有數千米而已。自古以來,這里就以干旱、風多、風大著稱。如今,人們在這里大力開發風能資源,建設了很多風力發電場,古老的河西走廊搖身一變成了資源豐富的“風電走廊”。
甘肅省玉門市一處風電場(圖片來源:新華社)
防范“峽谷風”安全指南
01
在城市中,為了防范狹管效應帶來的風險,我們需要在城市規劃時精心布局高層建筑的密度和朝向,適當加大樓宇間的間距,并設置專門的通風走廊,確保風的自由流動。
02
市民在出行時,應盡量避免高樓間的狹長通道,以防突然增強的氣流造成傷害。
03
當遭到強對流來襲時,躲在屋內時要緊閉門窗,特別是高層住宅的居民,若家中有落地窗,還需采取額外的加固防護措施。
Tips
穿堂風
城市中還有一種與狹管效應密切相關的現象——穿堂風。它是由于風壓作用,使室外空氣從建筑物的一側進入,貫穿室內,再從另一側流出的自然通風現象,常見于建筑物間隙或門窗相對的房間中。
穿堂風雖然能帶來降溫、通風的效果,但也可能帶來噪音和灰塵問題。需要特別注意的是,我們應盡量避免在穿堂風下長時間休息,以防氣溫驟降導致身體著涼或引發疾病。
來源:科普中國
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