盛行风向

更新时间:2022-08-25 17:00

盛行风向也称最多风向,是一个地区在某一段时间内出现频率最多的风向。通常按日、月、季和年的时段运用统计学的办法求出相应时段的盛行风向。盛行风向往往和该地的环流条件密切相关。

简介

根据气体扩散的一般规律,对于一个连续排放的烟囱,下风侧污染气体的浓度随距离而减少,而在一定烟体轴经过的地点,其垂直和水平浓度均按高斯二项式分布,即与该轴线夹角愈大、污染浓度愈低,实测证明,往往相差数倍至数十倍。上风侧同烟体轴直接对应的地带,理论上是完全不受污染的。因此,在规划城镇总图和确定工厂总平面时,考虑风向具有很大实用价值。早在世纪,欧洲资本主义国家由于城市畸形发展,工业区和居住区分布紊乱、相互交错,致使工厂排出的有害气体严重污染了城市,特别是居住区。一些西方学者开始研究风向在城市建设中的作用。但在资本主义制度下,并不能引起注意。

一次世界大战后,欧洲许多城市和工业区遭到破坏,在重建过程中,才开始考虑到风的影响。由于西欧处于常年西风带,全年西风或西南风处于优势地位,故而,便形成了城市规划中的“主导风向”概念。苏联十月革命后,吸取了西欧的理论,采用主导风向原则进行城市规勉布局。解放初期,这个原则流传我国,颇为风行。好象把某地一年中最大风向频率的风向定为主导风向,然后在其上风布置居住区、下风布置工业区就完事大吉了。后来,愈来愈发现按主导风向规划布局的城市和工业区,生活居住用地有些不仅仍被污染,而且有时还十分严重。这就使得广大规划设计工作者和一般居民,对这一原则提出了怀疑。

地形的阻碍作用改变气流的运动方向

地球表面是由各种地貌单元以及人工建筑和构筑物组成的,可视为一个凸凹不平的粗糙曲面。当气流自地面上低层通过时,必然要同各种地形地物发生摩擦作用,使风向风速同时发生变化,其影响程度则与摩擦层内各障碍物的体量、形状,高低有密切关系。大量的观测材料证明,高空风与近地面摩擦层的风向风速是不一致的,因此在地貌类型较复杂的地区进行规划布局,有必要进一步研究地貌与盛行风向的关系在一定的区域内,山脉、河流沟谷的走向对盛行风向具有较大影响,一般情况下两者方向往往一致,即气流沿山脉、河谷流动,构成所谓 “顺山风”“顺沟风”等局地性风系。我们从北京可找到明显的例证。北京市西、北为军都山及燕山山脉环绕,东南为倾斜平原,面积万平方公里,盛行风向总的趋势受季风环流影响,冬季盛行偏北风,夏季盛行偏南风,但因局部地形差异,各地盛行风向有一定差异。

城市风系的形成

与郊区相比,城市铺砌层比重大,接受太阳辐射热量多,大量的工业、民用热源,排出大量二氧化碳,增强保温作用密集的房屋建筑使地面摩擦力加大,降低了市内风速。于是,城镇就成了孤立于广大农村的热岛。根据国外资料,一些大城市年平均气温较四郊高出约0.5-1℃。昼夜之中,白天更高,一年之中,冬季更高。城镇热岛效应使城市及其毗邻郊区成一种特殊环流。白天,市区地面空气受热上升,至高空向四周传递,一部分下降到近郊区四郊的较冷空气源源从地面补充进入市区。夜晚,这一过程仍在继续,只不过由于城区和郊区、地面和高空温差相对减小,环流规模缩小,大部分在市区上升的空气,又落在市区边缘和近郊地带而已必须说明,城市本身形成的风系并不能够成该城市的盛行风向,但它能起一定的干扰作用。另外,各级环流形成的风系,经过城市,风速都是显著降低的。

我国的风向的地理区划

风向的地理分布,是大气环流的综合反映形式。它是在气压场的基本形势、气旋和锋带的变换以及地形的差异和阻隔等因素共同作用下形成的。由于我国独具的地理条件,位于欧亚大陆东岸、中偏低的纬度、多山多高原的地貌特点,这就使行星风系对我国绝大部地区来说不起主导作用。最多只是叠加作用季风环流对大半中国具有控制力量,而局地环流对一些地区来说作用亦相应抬高,一些封闭的河谷或山间盆地静风往往处于支配地位。根据以上的原理,并参考中国季风区域的其他论著,可以将全国的风向地理芬布划为三个大区,即东南季风区、西藏高原风区和西北内陆风区。季风大区内又可按地带性和非地带性划分为若干风带,另加一个静风地域类型,这样,就可根据地理—气候原则,找出风向在全国领土范围内地域分异的规律性。城镇和工业区规划和建设中对风向的考虑,从大的范围来看可以这种区划为借鉴,并结合下节对风型的讨论,收因地制宜之效。

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