可是,藏北高原雖然年雨量很少,但並非荒漠,因為當地氣溫低,蒸發量更少,所以不僅牧草可以生長,而且還是我國內陸湖泊最多的地方哩!
高原上水汽少,雨量少,所以暴雨也少。青藏高原上沒有出現過日雨量超過100毫米的大暴雨。1973年10月12日孟加拉灣台風影響西藏,帕裏3天大雪,總降水量170毫米,大雪積了一米來深。1968年10月5日帕裏曾降水83。9毫米,這就是青藏高原4000米左右高度上最大的暴雨(雪)紀錄了。在高原內部,即使最大的“暴雨”,也沒有幹旱沙漠裏來得大呢。例如,噶爾在20世紀60年代最大的一場雨,日雨量也才20。8毫米,隻相當於東部地區一場普普通通的中雨!
冰川風和逆溫風
在山區住過的人都知道,隻要是晴天,沒有大風,山穀裏的風向每天都會發生有規律的日變化。白天氣流沿穀坡上升,夜晚沿穀坡下沉,這就是氣象學上的穀風和山風,合稱山穀風。它是因為白天太陽曬熱了坡麵,夜晚山坡麵向宇宙空間輻射失熱而冷卻,使山穀中同一高度上自由大氣和坡上空氣溫度有了差異所引起的。這種風和海濱的海陸風、湖濱的湖陸風一樣,都是由於熱力不勻所引起的以24小時為周期的地方性風。天氣越晴好,這種地方性風就越顯著。
可是,在海拔很高的地方,當山穀裏積滿了雪,或者山穀裏流的不是水,而是冰川,情況就完全不一樣了。例如,1960年春季,我國登山隊首次攀登珠峰時,就發現珠峰北坡的許多冰川穀裏,如長達20公裏的絨布冰川上,夜間是吹下山的南風,而白天也多是吹下山的南風,這就是冰川風。這是由於冰川上的氣溫永遠比同高度上的自由大氣冷的緣故。珠峰北坡冰川風十分強勁,在冰川中部,平均風速可達每秒3米以上,最大可達每秒10米左右。珠峰科學考察隊在1966年3—5月考察記載中說:“尤其在晴朗的下午,強勁的冰川風有時會揚起砂石,掀起帳篷。”
不過,冰川越小,冰川風就越弱。例如,我國祁連山區,冰川風僅僅表現為增強和延長山風,減弱並縮短穀風,並不全天出現冰川風。
也許有人會問,一條冰川上會發展冰川風,如果地表都是冰封雪蓋,那風又怎樣吹呢?格陵蘭、南極大陸不就是這樣冰川雪蓋的高原大陸嗎?
南極大陸麵積約1400萬平方公裏,平均海拔1830米,最高點約4300米,是地球上真正的“寒極”。世界上極端最低氣溫—89。2℃就出現在南緯78°26',東經106°52',海拔3420米處的南極大陸的方方站。在海拔2800米的南極點上,即使盛夏1月,極端最高氣溫還低至—20。1℃。嚴寒的雪蓋上形成了強烈的逆溫(空氣溫度隨高度升高而增加的現象),密度最大的最冷空氣積聚在貼地層裏。在地球重力的作用下,冷空氣沿坡下沉,沿溝彙流,就像雨水下在起伏地形上一樣,因此,這種風稱為“徑流風”或“外流風”。所以南極大陸貼地層裏的風向相當嚴格地服從於地形,東坡盛行偏西風,南坡盛行偏北風,全年如此,冬季最盛。
不過,在南極大陸內部,地形比較開闊,這時冰川風還會受到地球自轉造成的地轉偏向力的影響,風向並不嚴格服從於地形。地轉偏向力使氣流向左偏轉一個角度。而且因為緯度越高,風速越大,偏轉角度也越大。例如,在南極點上,雖然南極點所在坡向是82°,但南極點的風向卻是38°,也就是偏轉了44°。
讀者也許會問,怎麼風向坡向都不是東南西北,而變成度數了?對了,作者忘了向大家交代一下,在南極點上,不管從什麼方向吹來的風,統統都是北風。因此,氣象觀測每次都記北風,這樣記風向就沒有了意義。因此必須人為加以規定。他們規定,從0°經線上吹來的風的風向記為0°,東經90°、180°和西經90°經線上吹來的風的風向分別為90°、180°和270°,等等。因此,南極點上的風向38°,就是從東經38°線方向吹來的風。坡向情況也是這樣。南極點上不管什麼坡都是北坡,也隻有這種辦法可以區別坡向。
由於這種風向偏差一般隻發生在貼近地麵的強逆溫層裏,因此現在科學上已不稱這種風為徑流風,而是代之以更確切的逆溫風了。
逆溫風的風速,像雨下在地上和河流在河穀中流動一樣,其風速主要決定於坡度。坡度越陡,風速就越大。因此,南極高原地區風速最大的地方一般正是發生在大陸冰蓋邊緣的陡坡上。例如,阿德爾地傑米遜角年平均風速高達19。4米/秒,曾記錄到的最大平均風速40。2米/秒,極端最大風速90米/秒,這是最強大的台風中心的風速!但在南極大陸內部,大部分地區坡度比較和緩,風速也就小得多。例如,南極點上年平均風速隻有6。2米/秒(作為對比,我國青島年平均風速為5。4米/秒)。
高山高原風流急
“山高風大”,這話確實不假。
我們比較一下華山、泰山、五台山、黃山、衡山和廬山6對高山氣象站和山麓氣象站的風速和大風日數。平均說來,高山站的年平均風速是每秒6。1米,而山麓站隻有每秒2。2米,高山站8級以上大風日數每年平均有142。2天,而山麓站平均隻有26。7天。
我國現有氣象記錄中,風速最大、大風最多的地方發生在高山頂上,就在吉林省安圖縣海拔2670米的長白山脈白頭山天池氣象站。這裏年平均風速每秒11。7米,每年大風日數267。8天。冬春大風季節中的12月份,平均風速甚至達到了每秒16。9米,約相當於8級風;每月大風29。0天,也就是說,差不多一個月中天天刮大風了。大風曾經把氣象站的雨量筒、觀測小梯等刮跑,還經常把百葉箱內的最高和最低溫度表震下來,使溫度讀數不準,甚至記錄缺測。
美國東部華盛頓山,山頂上的風速更大。它海拔雖隻有1916米,但年平均風速達到每小時51。5千米,約為每秒14。3米。在風力最大的12~3月份中,月平均風速達到每小時64。3~80。4千米,約為每秒18~22米。
但是,也不是凡山頂風速都那麼大,我國海拔3047米的峨眉山,雖然它比前麵提到的山都高,但風卻小得多,峨眉山山頂年平均風速隻有每秒3。2米,和上海、北京地區風速差不多,全年大風日數也比其他山頂少得多,隻有54。6天。原來,峨眉山雖高,但在它西麵有更高更巨大的青藏高原,峨眉山躲在高高的擋風牆後,難怪山高而風不很大了。
根據無線電探空儀長期觀測,我國南方,北緯30°附近地區上空,冬半年有一支流速特別快的氣流,稱為西風急流。急流中心的高度一般在11~12公裏左右,隆冬1月急流中心的平均風速達到了每秒60~80米!我國珠峰海拔近9公裏,已經伸到了急流中心的下方,所以,珠峰腳下定日氣象站,9公裏高度上1月份的平均風速也達到了每秒35米,從收集到的149次探空觀測中挑出來的最大風速,就已經達到每秒87米。珠峰上風速之大,由此可見。
青藏高原上高空風大的季節,地麵風也大。冬春是青藏高原上的大風季節,有時還會成災。例如,1974年2、3月間,正是藏北黑河地區接羔育幼的牧業大忙季節,可是持續不斷的大風卷走了畜群,刮翻了帳篷和畜圈,有些地方的牧草也被風連根拔掉。據許多老牧民回憶,1947年,藏北高原的風災還沒有這年大,但畜群死亡過半,許多窮苦牧民家破人亡,流離失所。如今,在中國共產黨的領導下,一方有災,八方支援,黑河地區人民依靠集體力量,抗災奪豐收,大災之年還增了產。
到了夏季,西風急流大大減弱,而且位置偏北,所以青藏高原從地麵到高空,都是全年風速最小的季節。例如,珠峰高度上,7~8月份平均風速隻有每秒5米,最大風速也隻不過是每秒15~17米,一個月難得有一兩天大風。
看到這裏,有的讀者也許會問:“那麼,為什麼攀登珠峰不選在夏季7~8月呢?風小,登山不是安全嗎?”可是,你別忘了,夏季正是珠峰地區雨季方濃,雲霧封山,大雪紛飛的季節。所以登山一般都選在風已減小,而雨季又沒有到來的5月,或者幹脆選在雨季剛結束,而風還不是很大的9~10月。在這兩個季節裏都有人攀登珠峰。我國登山隊兩次從北坡登上珠峰,都在春季5月。
可是,有趣的是,因為高空空氣密度小了,所以高原高山上風雖大,而力不猛。在珠峰高度上,每秒87米的風速,對直吹在1平方米的麵積上,隻有185公斤的壓力。而在海平麵上每秒87米的風速,風壓足足有473公斤之多。或者說,如果在海平麵上,隻需要每秒54米的風速,就可以有185公斤的壓力了。
所以有人講,在很高很高的高空,大風是連樹枝也吹不彎的。當然,很高的高度上不會有樹枝,青藏高原上4000~5000米就不能長樹了,但是道理還是對的。如果計算一下,在60公裏的高空,即使刮到每秒100米的特大風暴,也展不開旗幟。因為這樣的風所產生的風壓力,和海平麵上每秒2米的風速產生的壓力是一樣大的。
可是,在冬春大風季節,青藏高原上也不是處處都是風很大的。因為青藏高原是整塊抬升的陸麵,所以比起東部同高度孤峰山頂或者綿延的山脊來說,風速就要小得多,特別是在背風閉塞地形,如河穀盆地底部,風速還會更小。例如,拉薩河穀中的拉薩市年平均風速隻有每秒2。3米,年大風日數26。7天,和北京、上海基本相近。但是高原上隻要地形開闊,由於高空大風動量下傳的作用,海拔4000~5000米的大部分氣象台站年平均風速仍有每秒4~5米,8級以上大風100天左右,甚至150天,都比東部平原地區要大得多。高原上山峰山脊地形和山坡上部的風更大,隨著海拔高度的增加,珠峰地區山坡上生長的灌木都逐漸順著風向緊貼地麵生長,成為世界上有生命的氣候風向標。在於燥的礫石坡上,耐旱的錦雞兒臥倒地麵,好似一個個大圓墊;耐寒和抗風的高山柏,簡直從根上起就順風向橫裏生長,好比齊根吹折的樹木一般;杜鵑灌木的高度也隨海拔增加而減小,緊緊地貼著地麵順風生長。
一般說來,不論什麼地方,白天的風總是要比晚上的大些。但青藏高原上的風速晝夜變化,比起東部平原來要特別顯著。高原上,大多數氣象站夜間風力大都是0~2級,風向以地方性的山穀風為主,因地形而不同。可是一到白天,強烈的陽光加熱了地麵,使近地層空氣變輕上升,發生旺盛的上下對流,高空西風急流動量下傳,使地麵風速在午後三四點鍾最大,瞬時最大風速經常可達5~6級,有時達到8級,甚至10級以上。風向和高空風向一致,都在西到西南之間。一到傍晚,風力又逐漸減弱,逐漸停息。
我國登山隊在攀登珠峰的實踐中發現,在一般情況下,風速夜間和上午小、下午最大的日變化規律是隨著海拔增高而更加顯著的。因此,“早出發,早宿營”已成為攀登珠峰行軍的紀律之一,等到下午三四點鍾,風速達到最大的時候,隊員們已經安全到達營地了。
青藏高原上大風集中在冬、春,集中在下午,風速空間分布差異大,晝夜變化顯著這些特點,主要都是因為海拔高度高的緣故。
地球上最高的地麵風向標——旗雲
海拔4000~5000米的青藏高原上的雲,和東部平原上的雲也有很大不同。
那種薄薄的、絲絲縷縷、邊緣不太清楚的雲,氣象員稱為卷雲,在平原上看來很高,而在高原上看起來卻顯得很低,好像就在頭頂上似的。原來,卷雲是一種由冰晶組成的雲。平原上要到很高的高空,夏季總要在5000米以上,氣溫低於0℃,才會出現冰晶;但高原上,氣溫比平原上低得多,0℃層離高原地麵就低得多了,所以卷雲就像在頭頂上鋪的一床薄薄的絲棉被一般。