在森林背風麵,森林對風速影響的距離遠較迎風麵為大。
風速受森林影響的距離,每因地方條件而不同。主要的是決定於森林的組成,樹木的密閉度、年齡、高度,狀態、結構以及地勢等等。根據資料:在森林迎風一麵,風速受森林影響而降低的距離,可以達到100米;在背風一麵,森林對風速的影響,可以達到距林緣500~750米的距離;甚至在距森林1500米的範圍內,也可看出森林的影響。
上麵所舉關於森林影響風速的距離,是一個概值。森林區的實際情況不同,這個數值變動很大。緊密結構的林帶與稀疏結構的林帶防風效應,就有顯著的不同。前者在向風麵減低風速的範圍比後者大,可是在背風麵則出現相反的情況。研究分析得出,以透風係數為:0.35,也就是能使1/3的風透過的林帶,減低風速的效應最大。而這種林帶的本身,要上部較密,下部較稀。林帶的方向,最好與盛行風成90°的角度。
此外,森林除了減低風速以外,還能改變風的結構。風在地表空氣層中移進,經常是渦動著的,它內部的波動、渦旋和滾動不斷發生和消失著。風在接近地麵層穿入森林後,它的垂直渦動就減小了,氣流接近水平狀態,這樣就可以減弱林帶內氣流的垂直交換,使下層空氣容易受森林地區的蒸發和蒸騰的影響而變得很濕潤。森林帶之所以能夠抵抗幹旱風的侵襲,這是最主要的原因。
垂直方麵的變化
有風暴的時候,我們如果站在森林中,就會聽到森林外陣風很強,在林冠之上狂風怒號。幾秒鍾後,就可以真看到樹冠動搖,形成波浪。稍停,風才會沿樹幹下降,我們的麵部才會感到有微風吹拂。由於樹林的阻擋,林冠上雖是猛烈的強風,林中地麵不過是輕微的軟風而已。
林業專家蓋格爾就森林中風的垂直分布,曾經作過觀測。他在15米高的鬆林中,在不同的地方放了六個風速計,經過188小時的觀測,得到平均風速。
樹冠部分降低風速的作用最大。樹冠以以下,一直到林中地麵,風速都很小,都屬一級軟風。在這距離內,風速幾乎沒有多大的變化。風的動能,也同熱能一樣,大部分消耗於林冠區域,僅有一小部分深入林內。
上麵的資料,如果把它畫出圖來,就更清楚了。下圖是在三種不同風速的情況下的垂直分布的現象。小風時在林冠以下,風速就很快地減弱了。可是在大風時,一直到樹幹的部分,約在7米的高處,風速才會逐漸地減小。在近地麵1米以下到達地麵處,風速減少得更快。可見林中風的強弱,同它的原始風速有密切關係。
不但如此,林冠上樹葉的多寡,對於林中風速的大小也是有關係的。在葉子未放出時,氣流很容易穿進林內地麵。但是因為林冠處有很多的樹枝,所以風速在林冠處削弱的很多。到了樹幹處,風速雖仍然降低,可是差別很有限。在有葉子的時候,情況就不同了。樹冠以上,風速很大,而樹幹部分,多屬平靜無風。所以,葉子愈多,林中空氣愈平靜。總的說來,森林中風速的垂直分布,是林冠以上風速大,林冠以下風速小。無葉時林內風速較大,有葉時林內風速更小。無葉時,風速降低最劇烈處在林冠區域;有葉時,風速降低最劇烈處在林冠表麵。情況不同,風的垂直分布也不是一樣的。