英吉利海峡夏季风浪较小的真正原因何在
英吉利海峡夏季风浪较小的真正原因何在?
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摘要:目前多种教辅资料引用2003年文科综合卷第40题答案观点“英吉利海峡夏季南北温差小,因而气压梯度小,进而导致海峡风浪较小”,笔者认为有需重新推敲之处。本文通过热力原理不适应动力原因形成的气压带和风带的分析以论证“英吉利海峡夏季风浪较小的真正原因应为气压带与风带的季节位移”。
关键词:英吉利海峡 气压梯度副热带高压与副极地低压 气压带和风带的季节位移
目前市面上多种教辅资料引用2003年文科综合卷第40题,该题针对登陆时间和地点提问:英吉利海峡位于什么风带?不同季节英吉利海峡气象条件有什么变化?为什么会产生这种变化?对渡海作战有什么影响?答案大意为:英吉利海峡位于盛行西风带。夏季南北温差小,气压梯度小,西风强度减弱,因而利于海上作战;而在冬季,南北温差大,气压梯度大,西风随之增强,不利于海上作战。
不用赘述本人对该题出题设问角度的欣赏,对答案也没有别的疑义,只有一点颇为不解:英吉利海峡夏季风浪较小真是由于南北温差小吗?
初看该题答案,我们很容易认同其理。因为它与我国夏季南北温差小同理。厄尔尼诺现象发生时大洋东西两侧温差减小,并引起其海上大气环流减弱导致全球气候异常,原理都是一样的,然而,仔细思考其中的原理就会发现答案的匪夷所思之处:英吉利海峡的风力大小取决于其南北的副热带高压与副极地低压之间的气压梯度,夏季因为太阳直射点移到北半球,使两地之间温差减小(这一点勿庸置疑)如果由此进一步导致的是气压差减小,也就是必有副极地低压相对升高或者副热带高压相对降低。如果是,那么夏季气温升高导致副极地低压升高还是副热带高压降低?抑或两者同时进行?按照大气热力学原理,气温高的地方,近地面空气受热上升形成低压,气温低则形成高压;气温升高时则气压降低,反之亦然。很显然,气温升高导致副极地低压降低而不是升高。那么气温升高只能是引起副热带高压降低?问题在于:因为盛行下沉气流而形成的副热带高压能因夏季气温升高而降低吗?“副热带高压是常年存在的,稳定少变。”①高一地理必修第二单元第四课可资佐证北半球副热带高压夏季势力增强(包括影响英吉利海峡的副热带高压)。
夏季的英吉利海峡南北温差减小并不能直接推导其南北气压差减小。为什么不能?略作分析可以确定的是:两地温差小而气压梯度小,温差大而气压梯度大,这是典型的热力原因产生的气压对比,其间大气环流属于热力环流。问题在于:导致盛行西风的两个气压带是热力原因形成的吗?答案是否定的。西风带两侧的副热带高压和副极地低压带都是动力性质的,其气压高低与气温高低的关系跟热力原因形成的热低压、冷高压正好相反。副热带高压与极地低气压之压差导致盛行西风都并非由于热力原因引起,怎么会因为夏季南北温差小而减弱呢?
不仅如此,我们甚至可以说,由于太阳直射点的季节移动,北半球夏季时副热带高压势力增强北移到30°-40°而副极地低压势力减弱退到60°以北。两带的气压差在夏季不是减小反而可能增大,题目答案里的西风夏弱冬强逻辑链理应就此断开。
那么,英吉利海峡的风力夏弱冬强的真正原因是什么?
查阅“中国科普博览”网可以读到这样的解释:
中、高纬度的北大西洋(和北太平洋)的地理条件和其它自然因素都比较复杂,这里存在着比低纬度要强大得多的冷流和暖流交接的过渡地带。在这个过渡地带内的水温变化最剧烈,其相邻两边水温的差别也最显著。在冷流和暖流上面流过的空气,必然会受到水温对它的影响,例如:在冷流上面流过的空气会变冷;在暖流上面流过的空气会变暖。这样,在冷暖流交接的过渡地带,往往成为冷暖空气的分界面,称为“锋面”。“锋面”附近往往容易形成风暴。因为中、高纬度的冷暖流过渡地带,比低纬度的过渡地带要强大,所以、中高纬度的北大西洋和北太平洋,比低纬度海洋狂风恶浪频繁而厉害得多了。
在中、高纬度,这个过渡地带的形成,从大气环流来看,是由于从高纬度来的东北风和偏东风,以及从副热带北缘来的西南风和强西风,在这一地区汇合的结果。但这个“带”是随着季节的变化而逐渐移动的;夏季往北移,冬季向南移。冬半年,这个“带”多半处在中、高纬度的北大西洋和北太平洋的冷暖流交接的过渡地带上。这时冷暖流的水温差,加剧了冷暖空气之间的温度差异,这就助长或加强了风暴的产生与发展。夏半年,这个“带”向北移到更高的纬度去了。因此,中、高纬度的北大西洋和北太平洋的狂风恶浪,在冬半年比夏半年强烈而频繁。
由以上论述可以得出两个相关结论:
①中高纬度大西洋(包括英吉利海峡)上盛行西风之所以强劲重要的原因是寒暖流交汇形成锋面,锋面附近往往容易形成风暴――而并非就是因为副热带高压与副极地低压之间的气压梯度增大。
②该锋面及其冬季南移在英吉利海峡一带助长或加强了风暴的产生与发展,夏季北移到更高的纬度因此该海峡附近夏季风力较小。
要说明的是,寒暖流交汇形成的锋面又与极锋(盛行西风与极地东风相遇形成的锋面)重叠更加剧了它们所在区域的空气涡旋的发育和海上风暴的形成。同样,极锋也随太阳直射点南北移动。
综上所述,可以得出如下结论:
1.英吉利海峡题混淆了气压形成的热力原因与动力原因及由此产生的性质差异。
2.夏季英吉利海峡风力较小的真正原因应是极锋与寒暖流之间的锋面移到北纬60o,使位于北纬40o-50o的英吉利海峡出现风暴和空气涡旋的机率大大减少,简而言之,是由于气压带风带的季节位移。
参考文献:
1.高中教材:人民教育出版社地理社会室编著《2.4全球性大气环流》全日制普通高级中学教科书(必修)《地理》上册
2.在线文献:梁幼林 王鹏飞徐予红《为什么中高纬度的北大西洋和北太平洋,冬季的狂风恶浪特别多?》http://www.kepu.com.cn/gb/earth/weather/wind/wnd016.html
3. http://res.jd.edu.sh.cn/RESOURCE/GZ/GZDL/中学百科全书·副热带高压
4.徐祝龄 气候学 中国气象出版社1994
5. http://www.geoedu.cn/dlbaike/地理教育网·现代地理学辞典·气候气象