每年春季，我國(guó)各地經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)大風(fēng)天氣。由于冬春季降水較少，地表土沙附著力弱，大風(fēng)天氣還會(huì)造成北方等地出現(xiàn)沙塵天氣。為何春季如此多風(fēng)？大風(fēng)背后隱藏著怎樣的氣象密碼？

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01 高空的“高速公路”變道了

如果把地球大氣比作立體交通網(wǎng)，那么位于距離地表8-12千米高空的西風(fēng)急流就是最繁忙的“空中高速路”。這條環(huán)繞北半球的強(qiáng)風(fēng)帶，冬季時(shí)像緊繃的弓弦橫亙?cè)?strong>30°N附近，最大風(fēng)速可達(dá)200千米/小時(shí)。隨著春季的到來(lái)，太陽(yáng)直射點(diǎn)北移，這條“高速路”開始整體向北移動(dòng)。

3至4月間，這條“高速路”的軸心位置會(huì)向北移動(dòng)5-8個(gè)緯度。西風(fēng)急流的形狀也發(fā)生了變化，從平直型變?yōu)椴ɡ诵?，形成更多氣旋發(fā)育的“波谷”。另外，高空強(qiáng)風(fēng)的動(dòng)量通過(guò)湍流向下傳導(dǎo)，使地面風(fēng)速提升20-30%。舉例來(lái)說(shuō)，2021年4月，內(nèi)蒙古出現(xiàn)35.8米/秒（12級(jí)以上）的颶風(fēng)，就是西風(fēng)急流北跳期間高空動(dòng)量下傳所致。

02 冷暖勢(shì)力在搞“拔河比賽”

春季最顯著的特征是溫度劇烈變化，不是像冬天那樣一味地冷，也不像夏天那樣一味地?zé)幔抢錈峤惶?，冷空氣和熱空氣在地球表面上演著一?chǎng)規(guī)模宏大的“拔河比賽”。

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◎海陸溫差進(jìn)行激烈地對(duì)決

雖然都接受春日和煦的陽(yáng)光普照，但由于水的比熱大，導(dǎo)致海洋像一個(gè)反應(yīng)遲鈍的巨人，而陸地卻如同一只靈敏的兔子。3月份陸地日均升溫0.8℃，海洋僅0.2℃，陸地升溫速率竟然是海洋的4倍，這就會(huì)導(dǎo)致陸地上形成熱低壓，海洋則維持冷高壓，兩者形成了600帕/1000千米的氣壓差，相當(dāng)于在500千米的距離內(nèi)制造出3層樓高度的“空氣滑坡”，從而驅(qū)動(dòng)強(qiáng)風(fēng)形成。

◎垂直溫差也會(huì)出現(xiàn)暴動(dòng)

春天陽(yáng)光加熱地表的速度遠(yuǎn)超高空，形成“下熱上冷”的不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。當(dāng)近地面20℃的空氣遇到高空-10℃的冷空氣時(shí)，就像往熱油里滴水，觸發(fā)強(qiáng)烈對(duì)流。這種垂直運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的補(bǔ)償氣流，正是地面陣風(fēng)的能量來(lái)源。

02 地形造就了多個(gè)“風(fēng)力加速器”

地球表面并非是一個(gè)光滑的球體表面，山脈、平原等地形如同天然的“風(fēng)力調(diào)節(jié)器”，對(duì)風(fēng)形成加速作用。

張家口的風(fēng)力發(fā)電機(jī)（版權(quán)圖庫(kù)圖片，轉(zhuǎn)載可能引發(fā)版權(quán)糾紛）

◎狹管效應(yīng)：當(dāng)氣流穿過(guò)狹窄地形（如河西走廊、臺(tái)灣海峽）時(shí)，就像水流通過(guò)被擠壓的水管，風(fēng)速會(huì)驟增30-50%。張家口地區(qū)的“壩上大風(fēng)”，就是氣流穿越燕山與陰山之間的峽谷的產(chǎn)物。

◎坡風(fēng)效應(yīng)：白天山坡受熱快，暖空氣上升形成谷風(fēng)；夜晚山坡冷卻快，冷空氣下沉形成山風(fēng)。這種日夜交替的局地環(huán)流，在復(fù)雜山地地形中可形成8-10級(jí)陣風(fēng)。

◎高原“鼓風(fēng)機(jī)”：青藏高原春季地表加熱產(chǎn)生強(qiáng)大上升氣流，吸引周邊空氣輻合。這種“抽吸效應(yīng)”使高原東北部（如甘肅）成為我國(guó)最強(qiáng)風(fēng)區(qū)之一，年均大風(fēng)日超80天。

03 天氣系統(tǒng)在春季打了一套“組合拳”

在春季大氣“舞臺(tái)”上，有溫帶氣旋、冷風(fēng)過(guò)境、雷暴陣風(fēng)三大主演聯(lián)袂出演，促使大風(fēng)不斷出現(xiàn)。

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◎溫帶氣旋：這些直徑1000-2000千米的“空氣漩渦”，春季平均每3天生成一個(gè)。其中心氣壓越低，周圍風(fēng)速越強(qiáng)。2023年4月黃海氣旋24小時(shí)內(nèi)氣壓暴降2400帕，引發(fā)江蘇沿海12級(jí)颶風(fēng)。

◎冷鋒過(guò)境：冷空氣像巨型推土機(jī)楔入暖空氣下方，鋒面附近氣壓梯度陡增。2016年4月華北冷鋒過(guò)境時(shí)，3小時(shí)降壓500帕，相當(dāng)于在足球場(chǎng)大小的區(qū)域抽走1噸空氣，瞬間風(fēng)力飆升。

◎雷暴陣風(fēng)：春季對(duì)流云團(tuán)發(fā)展旺盛，雷暴下沉氣流觸及地面后向四周擴(kuò)散，形成半徑數(shù)十千米的“風(fēng)炮”。2020年5月廣州白云機(jī)場(chǎng)測(cè)得14級(jí)颶風(fēng)，正是雷暴冷池出流所致。

作者：王元紅 天氣氣候高級(jí)工程師、中國(guó)作家協(xié)會(huì)會(huì)員

出品：科普中國(guó)