奇幻地理大冒险

22.风从哪来

    在南太平洋深处,有两座与世隔绝的岛屿。从恐龙时代开始,它们就与大陆分离。在分隔8千万年之后,大自然选择了一条自己特有的进化之路。

    在这个迷失的世界,自然有不同的规则。企鹅生活在森林里,鹦鹉在雪地里嬉戏,史前时代的食肉动物埋伏在密林的角落。这就是令初来乍到的人类倍感陌生与神秘的岛屿,新西兰。

    苏晴此时正坐在新西兰南岛海边的礁石上,吹着凉凉的海风,神清气爽。

    “哎,石宇航,北半球冬天的时候,南半球不应该是夏天吗?这里怎么还这么凉?甚至有点冷。”苏晴忍不住裹紧衣领。

    “这里虽然是中纬度地区,但是因为离南极太近了,南极周围的冰山会毫无顾忌地向这里漂移,海水温度就下降了!再加上,南半球这个纬度没有大片陆地,海上的风狂吹不已,所以叫咆哮西风带!”石宇航站在苏晴旁边,海风吹着他的小辫子,随风飘摇。苏晴没想到石宇航今天果然扎起小辫子,刚见面时还笑了他大半天,现在已经看习惯了。

    “你说的咆哮西风带是怎么回事?海上的风都能咆哮起来吗?”苏晴问石宇航。

    “这得从大气运动说起。空气水平运动,就会形成风。虽然咱们看不到风,但是能从摇晃的树枝和草丛感受到风的存在!”

    “我感觉到了,风吹在脸上好凉!”苏晴说。

    “那空气为什么会水平运动呢?”苏阳问。

    “这个嘛,得从空气受热不均引起的垂直运动说起。从因果关系来看,应该是先有垂直运动,后有水平运动,只不过垂直运动不容易被人感受到。”石宇航说:“你们放过或见别人放过孔明灯吧?”

    “只是在电视上见过,城市不让随便放这种灯,因为可能引起火灾。”苏晴说:“孔明灯跟空气运动有啥关系?”

    “当然有关,孔明灯之所以会飞起来,就是因为里面的蜡烛加热了上方一小部分空气。空气受热之后会膨胀上升,灯内的空气密度变小,漂浮起来了,我们就能看到,灯飞上天了。类似的还有热气球。”石宇航继续说:“空气受热会膨胀上升,周围的冷空气会相对地收缩下沉。这样近地面的空气密度就不一样了,气压也发生了变化。热的地方空气密度小,气压低,冷的地方空气密度大,气压高。气压差异是引起空气水平运动的原动力。冷热不均也就是产生风的最根本原因。空气总是从气压高的地方流向气压低的地方,也就是从冷的地方向热的地方吹。”

    “哦!我终于知道风为什么这么冷了,原来它来自冷的地方。”苏晴说。

    “我好像明白了,空气从高压流向低压,就像水从高处往低处流。”苏阳说。

    “你的理解很对!”石宇航难得夸别人:“高空空气的水平运动方向跟近地面相反,但也是从高压中心流向低压中心。”

    “怎么会相反呢?地面是低压,高空不也是低压吗?”苏晴问。

    “不是的。因为地面的空气都上升到高空,聚集在那里,所以地面是低压,高空就变成一个高压中心。当然这个高压是相对于与它同一海拔高度的地区来说的。同一垂直方向上气压永远是下高上低。”石宇航说。

    “哦,海拔越高,气压越低。”苏阳附和。

    “是这样,所以高原上的人煮饭需要高压锅。否则水到不了100℃就会沸腾,煮不熟食物,因为气压太低了!”石宇航解释。

    “啊!幸好我们家在平原上,否则想吃肉得煮好久好久,苏阳得馋死!”苏晴一边说,一边瞟了一眼苏阳。

    “才不会,我们有高压锅啊!”苏阳继续问石宇航:“地球为什么也会冷热不均啊?”

    苏晴没料到,弟弟今天竟然对风的来历这么感兴趣,连炖肉的话题都不能吸引他的注意。她开始对苏阳有点刮目相看了。

    “这个就和地球、太阳有关了。地球是圆的,不同地方接受的太阳光不一样多,所以,有的地方热,有的地方冷,比如赤道地区比南极北极热的多。同样的原理,空气受热膨胀上升,冷的地方的空气收缩下沉,所以不同地方的近地面的气压也不一样。空气就水平运动起来了。”石宇航说。

    “照你这么说,南北两极冷,赤道热,风应该从两极向赤道吹啊!为什么这里却成了西风?”苏阳继续问。

    “这是因为地球在不停地自转。自转会产生一种作用力,使水平运动的物体运动方向发生偏离,具体的是南半球往左偏,北半球往右偏。如果没有地球自转,空气应该在赤道地区上升到高空,然后向南北两极移动,再到南极和北极上空开始下沉。下沉到南北极的空气再回到赤道,形成简单的大气环流。可是……”

    “可是,它们跑偏了,误入歧途对不对?”苏阳开玩笑。

    “对,因为有了地球自转偏向力,从赤道上空向南北两极运动的空气一直偏离正南正北,在南北伟30度附近就偏成东西方向了。风沿着东西方向围着地球绕圈子,不能再继续向两极运动。”石宇航解释。

    “那怎么办?一直绕下去吗?”苏晴问。

    “幸好还有地球引力控制它们。空气在重力作用下,在南北伟30度附近下沉,之后一部分继续向两极移动,一部分又流回赤道,补充赤道地区散失的空气。流回赤道的空气形成低纬度信风带,向南北极流动的空气形成中纬度西方带。”石宇航说。

    “西风能一直吹到南北两极吗?”苏阳问。

    “不能!因为南北两极阳光少,有时甚至是极夜,一天24小时都见不到太阳,所以非常冷。那里的空气收缩下沉,向赤道方向进发。形成高纬度东风带,也叫极地东风。”

    “总感觉极地东风来势汹汹啊!”苏阳说。

    “极地东风势力很强。它跟中纬度西风带的空气在南北伟60度附近相遇。西风带的空气暖而轻,会被迫抬升到高空,去补充极地上空缺少的空气,还有一部分流回到30度附近。这样就形成了低纬、中纬和高纬三个纬度环流圈,也叫三圈环流。三圈环流形成地球上七个气压带和六个风带。”石宇航说:“空气上升的地方近地面形成低压,空气下沉的地方近地面是高压。高压低压相间分布,也就是说,两个高压不能紧挨着彼此,中间得隔一个低压才行。”

    “这个我明白,就像两个很强势的人,不能在一起。因为谁也不想听对方指挥,会打架,没法交流!”苏晴说。

    “原来风是这样形成的,也很简单嘛。”苏阳说。

    “大自然很复杂,可没有咱说的那么简单。具体到不同大小的空间范围,还会有很多差异,比如季风,比如海陆风,山谷风,城市风。”石宇航说。

    “这么复杂?你再给我们仔细讲讲。”苏阳说。

    “你今天怎么对风这么感兴趣?”苏晴问弟弟。

    “因为我是追风少年阿阳啊!”苏阳开玩笑说。

    苏晴笑笑,她也想变成风一样的女子,无影无形,自由自在!

    “走吧!我们去森林里转转,据说里面住着企鹅。边走边说!”石宇航跳下礁石,朝远离海岸的方向走去,苏晴、苏阳紧随其后。