为什么焚风效应冷空气下沉反而增温了呢? 第1页

相信你能学会！

这个问题问得好！高中学习一般只记住“在焚风效应中，冷空气下沉会增温，并导致焚风现象”的结论，但很少问为什么会增温，也很少探究增温机制。棒！说不定哪天真就来考了。

敢于去知道，去了解。——康德

现象：以往的高中地理教学在一定程度上忽视了对地理原理与规律、地理模型、动态地理过程的讲解，比如对“焚风效应中空气下沉会增温、狭管效应中风速为什么会增大”的原理讲解较浅，对一些较难的地理知识也反复强调“背下来即可”，只强调记住地理结果、结论，弱化、忽视地理原因和地理过程，不对结果问个“为什么”。

原因：这一方面可能是对教学效率的考量，另一方面也是原理涉及物理学、热力学方面的内容，有一定难度，考试要求也不会太高。（因为以往高中政史地是我这样的纯文科生学的哦！）但毕竟我也不懂一线的教学设计。可很明显的是，以往的情况必须改进,有兴趣的话，学点“课外”知识也蛮好，不要为枷锁所困。

地理在大学作为地球科学，是理科，新高考改革之后，更多选择地理的考生可以在大学继续学习地理。之前的答题语言比较通俗，收到了一些改进建议，所以再次细化了答案。在此表达感谢哈！！！

更新：然后2021广东卷就考了谷地的辐射逆温，好惊喜。（更新在文末，文末附上典例分析）

一、大气的增温与冷却

地面和空气都是热的不良导体。下垫面是大气的直接热源，太阳辐射是大气的根本热源。空气的冷热程度取决于空气内能的大小：当空气获得热量时，空气内能增加，气温升高；当空气失去热量时，内能减少，气温降低。所以，空气内能的变化，是气温变化的根本原因。

（一）大气热力学第一定律

大气热力学第一定律是能量守恒定律在理想气体中的应用。处于孤立系统内的理想气体从外界吸收到热量后，热量在两个方面发挥作用：①提高系统内气体的温度；②使气体膨胀，并对外做功。

空气非绝热变化：空气与外界存在热量交换，导致气温的升高或降低。（热传递）例如，云层释放长波辐射而降温。

空气绝热变化：假定做垂直上升或下降运动的空气在其升降过程中与外界无热量交换。空气温度的升高或降低，是因为外界压力的变化使空气膨胀或压缩做功，引起了气体体积变化。（做功）绝热变化又分干湿。（可自行百度惹）

焚风现象兼有二者——

二、焚风现象

什么是焚风？焚风是风的一种，沿着背风山坡向下吹的干热风，就称为焚风。

①当气流翻越山脉时，湿空气沿迎风坡被迫上升，且逐渐冷却（此时按干绝热冷却1℃/100m），②至凝结高度以上，水汽开始因成云致雨而降落，（继续爬升的气流按湿绝热冷却<1℃/100m)。③气流翻越山顶后，失去水汽而相对干燥的空气沿背风坡下沉（按照干绝热垂直递减率增温），焚风形成。

焚风过境，一个地区的的气温就骤然升高，农作物的叶片易失水发蔫，有个俗语叫“枯焦尾卷”，就可以用来形容焚风过境后，农作物叶片的状态，即如被火“焚”过一般。

二、焚风效应

此处感谢 @韩老师-运动康复 的补充。

先假定存在一团质量相同的空气，即，在空气质量一定的条件下，有：

①一般地，海拔越低，空气密度越大，气压也就高。按照大气热力学第一定律，我们可以认为：背风坡顶部的冷空气密度小、体积大。那么，低密度、大体积的冷空气，在它下沉的过程中，受到低海拔、高密度空气的压力和阻力，以及背后的冷空气下沉产生的推力的压缩后，体积变小，收缩做功，放热增温。

②此外，由于翻越山脉的空气变干，湿度低，比热容也小，也加剧了这股空气的升温。这就是动能和热能的相互转化，初中物理知识足以解答啦！

在中纬度地区，当山脉相对高度达到100~200m时，就可以出现焚风效应。所以，在海拔一定的情况下，只要冷空气下沉，冷空气就必然会出现一定程度的增温。要是这股空气升温幅度特别大，影响范围特别大等等，就把这种现象称为焚风，

但是，如果冷空气势力强大，尽管冷空气在下沉过程中存在升温，但这股冷空气的升温幅度不能抵消它使低海拔地区降温幅度，结果是，低海拔地区仍然降温。

这就是接下来要讲的布拉风。

三、布拉风

大量的寒冷空气在山前或高原前不断聚集，达到一定厚度后，就翻越山脉，从山顶或高原边缘沿着背风坡倾泻而下，此时势能转变为动能，就形成了布拉风。布拉风造成严重的冰冻和风灾，其所经之处，会出现气温骤降，风力极大，降暴雪等天气现象。

背风坡陡峻且相对高度不大，使翻越山脉的冷空气下沉增温不多，布拉风才得以形成。而且，布拉风的发生具有较强的地域性。亚德里亚海东岸附近冬季产生的布拉风属典型，冬季，我国天山南侧，长白山地区以及其它山地、高原边缘也有布拉风出现。

（2020年 清华大学中学生标准学术能力诊断性测试-地理部分10~11题）

答案：B D.

第二题，也就是接下来要讲的山谷风

四、干热河谷

干热河谷是指高温、低湿的河谷地带，大多分布于热带或亚热带地区。干热河谷地带光、热资源丰富，气候炎热少雨，植被因缺水而稀少，水土流失严重，生态十分脆弱。我国干热河谷主要分布于金沙江、元江、怒江、南盘江等沿江的四川攀枝花、云南和贵州等地区。

理解了焚风，也就很好理解干热河谷的成因。高考考过许多次干热河谷。这里简略讲一下：

我国的干热河谷，绝大多数分布于西南地区的亚热带季风气候区，且处于亚欧板块和印度洋板块的消亡边界，构造运动活跃，褶皱山发育。地壳抬升、河流深切，山高谷深，谷地盛行下沉气流，气流下沉过程中增温（焚风效应），且谷底地形封闭，与外界热量交换少，热量不易散失；气流下沉也不易形成降水。以上因素综合作用，形成干热河谷。干、热，就是对河谷气候状况的描述。

再补充一下盆地、谷地、洼地这类凹地形（封闭地形）对局地气候的影响：谷地、盆地、洼地这些地形，就像一个保温杯一样。保温杯可以保温，冰水、热水都可以“保温”。

接下来具体讲讲谷地的”保温杯效应“：

①保温：由于盆地、谷地地形的封闭性，与外界的空气流动就少，热量进来就不易散失，导致热，比如吐鲁番盆地；有些谷地周围有高山阻挡，冬季也不易受到寒潮侵袭，较为暖和，比如位于河谷的攀枝花。

②保冷：当冷空气大量堆积在盆地时，由于盆地的特点，且冷空气密度更大，冷空气容易长时间停留在这里，导致盆地气温低于周边地区。比如加拿大亚伯拉罕湖湖区，地形较为封闭，冷空气易堆积，气温低，加之其纬度较高和湖泊独特的环境（水下生物残体腐烂所产的甲烷等气体上涌），每年冬季湖面都会形成“冰泡”，如下图：

五、山谷风

山谷风在高中地理课本中就讲的很详细了。如图：

关于山谷风，我想说，当时陈清扬在山下，王二暂居山林，王小波写道：

陈清扬说，她决定上山找我时，在白大褂底下什么都没穿。她就这样走过十五队后面的那片山包。那些小山上长满了草，草下是红土。上午风从山上往平坝里吹，冷得像山上的水，下午风吹回来，带着燥热和尘土。陈清扬来找我时，乘着白色的风。风从衣服下面钻进来，流过全身，好像爱抚和嘴唇。 ——《黄金时代》

这，不就是山谷风及其转换过程吗？！

在周围山地环绕的山谷和盆地中，风速小，湍流交换弱，白天或夏季所受太阳辐射的热量不易散失。因此，白天和夏季山谷中比较炎热。

风速小，地形封闭，通风不畅利于夜间或冬季山谷辐射冷却，（谷底在夜间经历降温过程，释放热量，加热近地面空气，使其上升，构成山谷热力环流的一部分）且周围山坡上的冷空气又会向下流动，聚集在谷地和盆地。所以山谷夜间（布拉风12题答案）和冬季的温度都比平地和山顶低。由此可知，谷底气温日较差和年较差都比较大。谷底也更容易发生霜冻。

在山顶和盆地坡地等凸出地形则相反。

因为山顶，盆地坡地地形阻挡小，风速较大，湍流交换较强，白天或夏季受热的冷空气，容易借助平流与同高度自由大气交换，夜间或冬季近地面的冷空气，可以沿坡下沉，换来自由大气中较暖的空气。

所以，不论白天增温或夜间冷却，山顶和盆地坡地都比古地和盆地暖和，气温日较差，和年较差较小。

那凭什么山顶降温就快呢？这就是接下来要讲的辐射冷却。

六、辐射逆温

人体不断向外以长波辐射的形式，向外界散发着热量。自然界有些事物也是如此。

在晴朗无风或微风的夜晚，因地面、雪面或冰面、云层底部等的强烈辐射（长波辐射）冷却，使紧贴其上的气层相比于上层空气有较大的降温而形成的逆温，即辐射逆温。近地层的辐射逆温，一般是在日落前后由地面开始形成，夜间随着辐射冷却的加强，逆温层逐渐加厚；

微风有利于使这种冷却扩展得更深更广，又不至于形成对流而破坏逆温层；黎明前达到最大厚度。日出后逆温层从地面开始逐步消失。

在山间盆地、谷地（尤其是谷底）夜间，由于（参见山谷风示意图）山上冷空气沿斜坡下流入低谷和盆地，并积聚于底部，使原来在洼地底部较暖的空气被迫抬升，空气上热下冷，形成逆温，空气稳定性增强，利于谷底辐射逆温发展。这种也叫地形逆温。

在生产生活的应用：谷地种植业，一般把作物种植在谷坡，而不种植在谷地。原因之一是，谷底比谷坡更加容易发生霜冻，造成农作物减产。

原因：在讲山谷风时提到，谷底容易发生辐射霜冻和空气对流引发的霜冻。种植应坚决避开低洼地、盆地、峡谷地、山谷口等冷空气容易聚集、辐射霜冻容易发生的地带。种植应选择坡地的中上部,严禁在坡中下部。

更新：（2021广东卷地理）

【答案】12、C 13、D 14、B

（这也算考到了这篇回答的一些知识点了。12题谷底更容易发生辐射逆温！！！）辐射逆温要在晴朗无云的夜晚、大气层结稳定（或风力微弱，对流微弱，空气相对稳定）的环境下，更容易形成与发展。所以，12题选C，谷底；13题选D，AB的雨雪、大风都是空气不稳定的表现；14题选B，下沉气流盛行，空气就稳定，近地面辐射冷却过程就不容易被扰动。微风环境未形成对流也有利于辐射逆温的扩展。

换掉了一组存在争议的题目。

七、典例

v我的其它回答：

本文参考文献

姜世中.气象学与气候学.[M]. 科学出版社，2019：41-42；207-208.

马锋旺. 苹果园花期慎防霜冻[N]. 山东科技报,2021-03-05(002).