基本介紹
- 中文名：南極下降風
- 受影響的海域：南極沿岸附近
- 典型區域：南極普里茲灣沿岸
定義,簡介,
定義
南極內陸地面輻射冷卻產生的近表層冷空氣，沿高原斜坡向下流動而形成下降風，其分布形態決定了南極大陸近表層風場的主要特徵。我國南極中山站全年均受下降風的強烈影響。夏季晴天時，中山站的下降風一般在傍晚開始出現，風速在午夜達到極值，在次日中午之前逐漸減弱，風速有顯著的日循環特徵。中山站夏季夜間晴天出現偏東向的下降風時，近地面風速變化趨勢與地面氣溫呈負相關。
南極下降風
數值模擬發現，中山站下降風在距地面高度約100～150m之間時風速最大，約為15～21m/s 。在下降風發生時，近地層大氣存在逆溫現象。下降風較強時，近地層逆溫也較強，逆溫層厚度約為200～300m ，逆溫強度約為4～6℃。在地面摩擦的作用下，中山站近地面下降風風向為東南，隨著高度的增加，風向逆時針偏轉，最終趨於與地形等高線平行。沒有太陽直接輻射時，南極大陸地區存在持續的逆溫層，逆溫層的出現加強了下降風氣流，隨著逆溫的增強，大風區逐漸西移，且面積不斷增加。在夏季太陽輻射造成的逆溫消失的短暫時間內，逆溫時產生的下降風尚不能完全消失，由此形成了較穩定的風向空間分布特徵。
在坡度較大的南極冰蓋地形上，冰面輻射冷卻使陸－氣界面存在向下輸送的感熱通量，引起斜坡高處近表層空氣溫度下降、密度增加，冷空氣在重力作用下沿斜坡加速向下坡方向流動，從而形成下降風。南極下降風的風向和風速較為穩定，其分布形態決定了南極大陸近表層風場的主要特徵。下降風在南極大陸廣泛分布，這種特性在南半球大氣環流中占有重要地位 。
下降風到達沿岸地區時，與海冰、冰間湖及近海存在相互作用，可以影響海洋中的質量輸送和熱鹽環流。因此，南極的下降風是南半球高緯地區氣候系統中的關鍵因子之一。
南半球下降風在前進過程中由於科氏力的作用而向左偏轉，此外還受地表摩擦力的影響。由於下降風是冷空氣在重力作用下的下坡氣流，因此隨著氣流的前進，風速越來越大，尤其在陡峭的南極大陸沿岸，風速遠遠大於內陸地區。
我國南極中山站（69°22′S ，76°22′E）坐落在南極埃默里冰架附近的拉斯曼丘陵上，受環極地低壓帶和南極大陸地面冷高壓的影響，常年盛行偏東風。高壓系統控制期間，往往會出現晴朗低溫天氣；低壓系統過境時則相反，氣旋在普里茲灣北部東移過程中，中山站溫度和濕度上升並常出現風雪天氣。中山站附近以南的廣闊地形是斜率約為10～15m/km的冰蓋斜坡，因此幾乎全年均受下降風的影響。在夏季（12月至翌年2月）晴天時，中山站的下降風一般在傍晚至夜間開始出現，此時地面觀測到的風速隨時間逐漸加大，風力短時間內可由靜風迅速增加至五六級。天氣越晴朗，下降風越強烈。下降風在夜間維持較高的速度，在次日中午之前逐漸減弱，具有顯著的日循環特徵。受中山站東南方向大尺度地形的影響，該地區下降風的風向通常為偏東風。
簡介
南極冰蓋表面的劇烈輻射冷卻使得近地層空氣密度增大，海拔較高處近地層空氣密度比同一水平面上其他位置的空氣密度大，並在重力作用下沿斜坡加速向下運動，形成下降風。
南極位於極地東風帶,多風，是海拔最高的大陸，地面沒有植被覆蓋。南極是個冰雪覆蓋的高原大陸，四周被大洋環繞，常年受極地高壓控制，陸地氣溫比四周海洋低得多，尤其在冬季，陸上氣壓與海洋氣壓的差值也隨之加大。不過在網上查了一下,還有種形象的說法:南極風暴所以這樣強大，原因在於南極大陸雪面溫度低，附近的空氣迅速被冷卻收縮而變重，密度增大。而覆蓋南極大陸的冰蓋就像一塊中部厚、四周薄的“鐵餅”，形成一個中心高原與沿海地區之間的陡坡地形。變重了的冷空氣從內陸高處沿斜面急劇下滑，到了沿海地帶，因地勢驟然下降，使冷氣流下滑的速度加大，於是形成了強勁的、速度極快的下降風。
當船隻行駛在南極海域，要注意的不僅僅是一個又一個溫帶氣旋的襲擊，有時候還會遇到一種比較特殊的風力現象，這種風力出現時所伴隨的天氣狀況，往往具有“隔里不同天”的特點，相距不到10千米的海面，風力可能會相差好幾個級別，有時候海面像被分割成兩個完全不一樣的世界，一個水平如鏡，另一個卻是層層浪花翻卷，這是在南極近岸特殊的地形與極地地區冰蓋的熱力作用共同影響下所造成的一種特殊類型的風，被稱為下降風。目前已有的記錄表明，世界上最強的下降風來自南極大陸沿岸，風力可達17級以上，強度堪比超強颱風。
受下降風影響的海域基本只出現在南極沿岸附近，下降風的形成受到熱力和地形的共同影響。南極極區又常年被廣袤的冰雪覆蓋，冰蓋表面的劇烈輻射冷卻作用使得近地表的空氣密度增大。而南極的陸地地形像一口倒扣的鐵鍋，呈內陸高、沿岸低的分布形態。因此密度大的冷空氣在氣壓梯度力作用下，如同坐著南極高原的冰蓋滑梯一樣從高處下滑，沿著地形滑落至沿海，就形成了風力強的下降風。
下降風具有非常鮮明的特點。首先，南極沿岸的下降風風向非常穩定，在冷空氣從較高的冰蓋下降到沿岸的過程中，所形成的風的走向就很穩定，從高到低不太發生偏轉，到了近岸時，風的走向也只會受到冰川走向的影響，所以它在近岸海域的風向非常穩定。我國在南極羅斯海西岸恩克斯堡島上建的新科考站，其附近海域的下降風主要是西-西北風向，而我國中山站附近海域的下降風則主要為偏東風。其次，下降風具有非常明顯的日變化和季節性變化，這是因為冰蓋輻射冷卻作用會隨著晝夜和季節發生變化。晝夜變化表現為後半夜至第二天上午，近岸風力最大，因為夜間的輻射冷卻更加明顯，下午到前半夜風力減弱。季節變化則表現為下降風在秋冬季節比春夏季節發生得更為頻繁，風力也更為猛烈。再次，南極的下降風具有明顯的局地特點，它常常在某些區域的沿岸附近穩定出現，這與南極大陸上縱橫交錯的冰川特徵有關，有些冰川的走向有利於下降風遊走到近岸，但是有些冰川的走向則阻擋了下降風向近岸遊走，這也是為什麼會出現“隔里不同天”的情況。
雖然南極的下降風風向穩定，並且出現的時間也較為一致，但是目前，各個國家的科考站對下降風的預報能力還是非常有限，一 方面是對下降風準確的起風時間不好判斷，另一方面是對下降風的風力和持續時間也不易做出精準判斷。這是因為南極地區局部地形複雜，很多天氣的預報模式沒有辦法將這些非常細微的影響考慮到預報當中，而且，下降風的形成牽扯到冰蓋的熱力作用，當風到達近岸之後與南極沿岸的低壓帶之間會存在一定的相互作用和影響， 這種比較複雜的影響機制也會對其風力的大小以及持續時間有一定影響，加之目前南極的觀測資料太有限，從現有的少量資料中較難總結出那么精確的規律來指導對下降風的預報，這也造成了現有預報的困難。所以，對下降風的預報還有待進一步探索。
