安順清
春天來臨,平原大地陽光和煦,花紅柳綠;而高山頂上卻仍是冰天雪地,寒氣逼人。盛夏時節(jié),山下驕陽似火,酷暑蒸人;山上卻是涼風(fēng)習(xí)習(xí),清爽異常這都是盡人皆知的常識:氣溫隨高度變化,越到高處,氣溫越低。
但茫茫氣海,變化萬千。有時人們會看到相反的情況:秋天的晴夜里,忽然白霜布滿田間,地勢高處卻很少見,正如民諺所說“雪下高山霜打凹”。特別在1973年和1975年的冬天,我國橡膠產(chǎn)地的西雙版納,先后兩次遭到歷史上罕見的寒害,大片的橡樹林被凍死凍傷,山麓、山谷地帶的受害尤慘。相反,山坡上的受害很輕,有些居然安然無恙。該如何解釋這一反?,F(xiàn)象呢?其實,這里面也蘊藏著氣象科學(xué)的知識。
白天,地球的向陽面受到來自太陽的萬道金光照射,透明的大氣很少挽留這遠道而來的“客人”,它可直達地面,并使其增暖升溫。但地面并不獨享其果,它把得到的熱量,以長波輻射的方式傳給鄰近的空氣,所以白天氣溫是“下高上低”。傍晚,夕陽西沉夜幕低垂,地面繼續(xù)把白天的殘熱發(fā)射給空氣,經(jīng)過長夜的消耗,自身熱量所剩無幾,于是相鄰氣層的溫度也隨之下降,而上層則受其影響較小,氣溫相對較高;這樣,在一定的高度內(nèi),夜間氣溫恰與白天相反,變?yōu)椤吧细呦碌汀?。氣象學(xué)稱這種氣溫隨空間高度升高而上升的現(xiàn)象,叫作“逆溫”。
逆溫種類很多,與人類關(guān)系最為密切的是夜間由地面輻射冷卻形成的“輻射逆溫”。它通常在日落前后開始形成,日出后一個小時消散。一般冬季逆溫層厚,上下溫差大,而且多半發(fā)生在晴天夜晚。中緯度地區(qū),逆溫層厚度約為300—400米。再向上去,溫度又隨著高度的增加開始降低了。山區(qū)的逆溫現(xiàn)象比平原更為顯著,因為夜間山上的熱量發(fā)射得多,冷得快,使空氣變重,居高臨下,沿坡直瀉山麓,把山麓原來的較暖空氣擠向上方。由于冷空氣川流不息地下沉,并堆積在山麓、山谷中,就形成了一個宛如湖泊的“冷氣湖”,而山坡上卻形成了一個較溫暖的地帶。西雙版納橡膠林兩次寒害上輕下重,原因概出于此。
大氣逆溫對人類的影響范圍頗廣,危害也大。1952年12月造成4000多人死亡的“倫敦?zé)熿F事件”就是SO2等毒氣借它作祟的。眾所周知:空氣變暖則輕,變冷則重,氣層上暖下冷,“頭輕腳重”,于是氣層就很穩(wěn)定。此時,由工廠煙囪排出的毒氣煙霧,上天無路,入地?zé)o門,被迫漂浮在近地面氣層中,使得近地面空氣成為藏污納垢之所。這就是城市上空晚間、清晨常常煙霧彌漫,混濁不堪的原因。并且,由于近地層氣溫低,水汽易凝結(jié)成水滴,形成濃霧,使能見度變劣,往往會造成車禍,同時也影響飛機的起飛、降落和低空飛行。此外,逆溫層還能干擾微波通訊等。
上述種種,引起了人們的高度重視,并采取相應(yīng)的措施對付它。如:西雙版納在寒害后總結(jié)出,在適宜橡膠林生長的高度內(nèi),種高不種低。對不同耐寒品系的橡膠樹,根據(jù)山的高度和坡向“對號入座”,高處種植不耐寒品系,低處種植耐寒品系,這樣既充分地利用了自然資源,又減輕了寒害。有些山區(qū)在山坡上營造林帶,截留夜間下流的冷空氣,使山下的農(nóng)作物免受或減輕凍害。日本的筑波山,發(fā)展柑桔已有悠久歷史,為防止逆溫產(chǎn)生的危害,近年來用飛機進行紅外照相,找出早晨最冷時刻山坡上溫暖地帶的范圍。我國白薯產(chǎn)區(qū),在秋季里,往往會因一場早霜把秧葉打枯。針對這種情況,河南省氣象局有人曾進行過試驗,在早霜期間,把白薯秧抬離地面一定高度,結(jié)果因抬離地面氣溫高而受害輕,生長期延長,產(chǎn)量增高。我國川西北地區(qū)山高坡陡,當?shù)鼐用翊蠖喟逊孔咏ㄖ谏狡律希瑥哪鏈氐慕嵌葋砜匆彩怯械览淼?。因為房子建在山坡上,冬季可避開山麓的嚴寒,夏季可承受大自然的風(fēng)涼,使居住環(huán)境較為舒適。城市里,為了減輕空氣污染,建筑設(shè)計工作者根據(jù)逆溫層的厚度,確定適當?shù)臒焽韪叨?,以使煙塵毒氣沖出逆溫層,擴散到更高更遠的地方去??傊?,掌握逆溫變化的規(guī)律,就能達到趨利避害的目的。
(題圖:小兵)