大風(fēng)預(yù)警
中央氣象臺4月11日06時繼續(xù)發(fā)布大風(fēng)橙色預(yù)警:預(yù)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(nèi)蒙古大部及東北地區(qū)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(qū)有5~7級大風(fēng),陣風(fēng)8~10級,其中,內(nèi)蒙古中西部、河北北部等地局地陣風(fēng)風(fēng)力可達(dá)12~13級;渤海、渤海海峽、黃海大部海域、東海大部海域?qū)⒂?~8級、陣風(fēng)9~10級的大風(fēng),部分海域風(fēng)力可達(dá)9級、陣風(fēng)10級。

來源:中央氣象臺官網(wǎng)
4月12日08時至13日08時,新疆東部、陜西北部、內(nèi)蒙古中東部及東北地區(qū)中南部、華北、黃淮、江淮東部、江漢東部等地部分地區(qū)有6~8級大風(fēng),陣風(fēng)9~10級,其中,內(nèi)蒙古中東部、山西北部、河北北部、北京西部和北部山區(qū)等地局地陣風(fēng)風(fēng)力可達(dá)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(fēng)9~10級的大風(fēng),部分海域風(fēng)力可達(dá)9~10級、陣風(fēng)11~12級。

來源:中央氣象臺官網(wǎng)
氣象臺預(yù)報員提醒人們,此次過程具有風(fēng)力等級高、影響范圍廣、致災(zāi)風(fēng)險大等特點(diǎn),需重點(diǎn)防范山區(qū)狹管效應(yīng)和城市高樓間的瞬時強(qiáng)風(fēng)。這里所說的狹管效應(yīng)究竟是什么?它究竟有多大的危害呢?
01 突如其來的峽谷風(fēng)
風(fēng)是我們生活中常見的自然現(xiàn)象,其成因源于氣壓的差異。有時,我們會在平原上感受到風(fēng)的溫柔,而有時,在峽谷或高樓間,風(fēng)卻會變得異常猛烈。這種風(fēng)力的顯著變化,便是由狹管效應(yīng)所致。
在新疆維吾爾自治區(qū)的“百里風(fēng)區(qū)”,這一現(xiàn)象尤為明顯?!鞍倮镲L(fēng)區(qū)”位于天山東段的谷地,地勢北高南低,常年盛行西北風(fēng)。當(dāng)風(fēng)經(jīng)過這片狹長的峽谷時,風(fēng)力會大大增強(qiáng),形成強(qiáng)勁的“峽谷風(fēng)”。氣象學(xué)家將這種氣流通過狹窄區(qū)域時突然加速的現(xiàn)象稱為“狹管效應(yīng)”或“峽谷效應(yīng)”。
2023年1月11日晚至12日凌晨,“百里風(fēng)區(qū)”出現(xiàn)17級颶風(fēng),最大風(fēng)速達(dá)61.7米/秒,堪比超強(qiáng)臺風(fēng)。由于氣象部門提前發(fā)布了準(zhǔn)確的預(yù)報,經(jīng)過的列車在強(qiáng)風(fēng)出現(xiàn)的時段及時停運(yùn),最終成功避免了風(fēng)災(zāi)。

百里風(fēng)區(qū)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)(圖片來源:新華社)
據(jù)統(tǒng)計,“百里風(fēng)區(qū)”一年有200多天都在刮8級以上大風(fēng),有時風(fēng)力會達(dá)到12級以上。在以前沒有防風(fēng)措施的情況下,經(jīng)過的列車每年都要停運(yùn)或限速運(yùn)行一段時間。如今,工程師們采取了一系列防風(fēng)措施。鐵路兩旁,堅固的鋼筋混凝土擋風(fēng)墻巍然屹立;橋梁之上,擋風(fēng)屏有效降低了風(fēng)速;而在某些地段,更是修筑了“防風(fēng)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(yùn)行,也構(gòu)成了大漠中一道獨(dú)特的風(fēng)景線。
02 自然界的“風(fēng)力加速器”
狹管效應(yīng)的成因主要與地形因素有關(guān)。當(dāng)空從高壓區(qū)流向低壓區(qū)時,若途經(jīng)狹窄的地形區(qū)域,風(fēng)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(dāng)流出狹窄地帶時,風(fēng)速又會減緩。
狹管效應(yīng)猶如自然界中的“風(fēng)力加速器”,不僅隱匿于偏遠(yuǎn)山谷之中,即使在人口稠密的繁華城市,也頻頻爆發(fā)出強(qiáng)大的威力。有網(wǎng)友曾用手機(jī)記錄下驚人的一幕:樓道間,狂風(fēng)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(fēng)輕拂。之所以出現(xiàn)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(yīng)的影響,穿過高層樓宇之間的風(fēng)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(fēng)的現(xiàn)象愈發(fā)明顯。尤其在高層建筑入口、通道和步行街等人群密集區(qū)域,更是首當(dāng)其沖,成為風(fēng)力的集中爆發(fā)點(diǎn)??茖W(xué)家經(jīng)過數(shù)值模擬計算發(fā)現(xiàn),平地上的3-4級風(fēng),在經(jīng)過城市高樓間的狹管效應(yīng)后,強(qiáng)度能夠猛增至10級以上?,F(xiàn)如今,有關(guān)國際組織已將峽谷風(fēng)列入大都市面臨的新型城市災(zāi)害。
03 流水中的狹管效應(yīng)
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(yīng)。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(fēng)力常年在8級以上,不僅如此,強(qiáng)大的南極環(huán)流從這里穿過,受到兩側(cè)陸地的擠壓,通道變窄,流速加快,歷史上曾導(dǎo)致無數(shù)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(yīng)。

圖片來源:新華社視頻截圖
在崎嶇的山谷中,狹管效應(yīng)尤為顯著,通常隱藏著難以預(yù)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(rèn)為事故原因可能與欠缺急流水域急救經(jīng)驗及不當(dāng)使用繩索有關(guān),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(dāng)上游降雨導(dǎo)致大量水流迅速匯集時,一旦這些水流流經(jīng)峽谷的拐彎處或突然變窄的地帶,受到兩側(cè)山體的限制,水流會迅速增大,水位急劇上升,形成強(qiáng)大的沖擊力,從而造成巨大的危險。因此,在進(jìn)行野外探險或漂流活動時,應(yīng)特別警惕峽谷由寬變窄處及緊急轉(zhuǎn)彎等危險區(qū)域。
04 如何防范風(fēng)險
狹管效應(yīng)是一種客觀存在的自然現(xiàn)象,原本無好壞之分,如果我們能夠掌握它的形成規(guī)律并做到因勢利導(dǎo),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(shù)千米而已。自古以來,這里就以干旱、風(fēng)多、風(fēng)大著稱。如今,人們在這里大力開發(fā)風(fēng)能資源,建設(shè)了很多風(fēng)力發(fā)電場,古老的河西走廊搖身一變成了資源豐富的“風(fēng)電走廊”。

甘肅省玉門市一處風(fēng)電場(圖片來源:新華社)
防范“峽谷風(fēng)”安全指南
01

在城市中,為了防范狹管效應(yīng)帶來的風(fēng)險,我們需要在城市規(guī)劃時精心布局高層建筑的密度和朝向,適當(dāng)加大樓宇間的間距,并設(shè)置專門的通風(fēng)走廊,確保風(fēng)的自由流動。
02

市民在出行時,應(yīng)盡量避免高樓間的狹長通道,以防突然增強(qiáng)的氣流造成傷害。
03

當(dāng)遭到強(qiáng)對流來襲時,躲在屋內(nèi)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(hù)措施。
Tips
穿堂風(fēng)
城市中還有一種與狹管效應(yīng)密切相關(guān)的現(xiàn)象——穿堂風(fēng)。它是由于風(fēng)壓作用,使室外空氣從建筑物的一側(cè)進(jìn)入,貫穿室內(nèi),再從另一側(cè)流出的自然通風(fēng)現(xiàn)象,常見于建筑物間隙或門窗相對的房間中。
穿堂風(fēng)雖然能帶來降溫、通風(fēng)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(yīng)盡量避免在穿堂風(fēng)下長時間休息,以防氣溫驟降導(dǎo)致身體著涼或引發(fā)疾病。
來源:科普中國

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