焚風(fēng)（Foehn），又稱(chēng)為“火風(fēng)”，是由于空氣作絕熱下沉運(yùn)動(dòng)時(shí)，因溫度升高、濕度降低而形成的一種干熱風(fēng)。焚風(fēng)常出現(xiàn)在山脈背風(fēng)坡，由山地引發(fā)的一種局部范圍內(nèi)的空氣運(yùn)動(dòng)形式——過(guò)山氣流在背風(fēng)坡下沉而變得干熱的一種地方性風(fēng)。在高壓區(qū)，空氣下沉也可產(chǎn)生焚風(fēng)。焚風(fēng)主要特點(diǎn)為干、熱，還具有帶電特性。
焚風(fēng)的形成主要受到地形、風(fēng)向以及山地兩側(cè)降水和氣溫差異等因素影響。在世界各地山脈幾乎都有焚風(fēng)存在，但其稱(chēng)呼各異。焚風(fēng)在歐洲的阿爾卑斯山脈、北美洲的落基山脈和亞歐大陸的高加索地區(qū)較為顯著。此外，在中國(guó)許多地區(qū)也都有焚風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)。
焚風(fēng)可以促進(jìn)春雪消融，作物早熟；同時(shí)，也易引起森林火災(zāi)、干旱等自然災(zāi)害。在高山地區(qū)，焚風(fēng)還會(huì)造成融雪，使上游河谷洪水泛濫，有時(shí)還會(huì)導(dǎo)致雪崩。
定義
焚風(fēng)是指氣流越過(guò)高大山體后絕熱下沉，在山的背風(fēng)坡腳產(chǎn)生的干熱風(fēng)。在迎風(fēng)坡成云致雨、在背風(fēng)坡形成干熱風(fēng)的現(xiàn)象稱(chēng)為“焚風(fēng)效應(yīng)”。
命名
焚風(fēng)英文名為“Foehn”，來(lái)自拉丁語(yǔ)中的“favonius”（意為溫暖的西風(fēng)），最早主要用來(lái)指越過(guò)阿爾卑斯山脈后在德國(guó)、奧地利谷地變得干熱的氣流。
在世界各地山脈幾乎都有類(lèi)似的風(fēng)，對(duì)類(lèi)似的現(xiàn)象還有類(lèi)似的地區(qū)性的稱(chēng)呼。例如，在智利的安第斯山脈這樣的焚風(fēng)被稱(chēng)為“帕爾希風(fēng)”（Puelche）；在阿根廷同樣的焚風(fēng)被稱(chēng)為”桑達(dá)“（Zonda）；美國(guó)落基山脈東側(cè)的焚風(fēng)叫“欽諾克風(fēng)”（Chinook）；在加利福尼亞州南部被稱(chēng)為“圣安娜風(fēng)”（Santa Ana）；在墨西哥被稱(chēng)為“倉(cāng)裘風(fēng)”（Chanduy）。
形成
形成原理
焚風(fēng)是山區(qū)特有的天氣現(xiàn)象，它是由于氣流越過(guò)高山后下沉造成的。氣流越過(guò)山脈時(shí)，在迎風(fēng)坡上升冷卻，達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)按濕絕熱遞減率降溫，同時(shí)有水汽凝結(jié)，大部分水汽在山前降落，氣流被迫失去水分，濕度大大降低。過(guò)山頂后，空氣沿坡下降過(guò)程中基本按干絕熱直減率增溫。也就是說(shuō)，氣流在背風(fēng)坡下沉?xí)r溫度升高，每下降1000米，溫度平均升高6.5℃，形成又干又熱的氣團(tuán)，所經(jīng)之地濕度明顯下降，氣溫也迅速抬升，焚風(fēng)由此產(chǎn)生。
在迎風(fēng)坡，潮濕空氣上升過(guò)程中會(huì)逐漸降溫冷卻，空氣中的水汽逐漸達(dá)到飽和狀態(tài)。當(dāng)空氣中的水汽達(dá)到飽和或過(guò)飽和時(shí)，水分子便會(huì)凝結(jié)成云而形成降水。在山地迎風(fēng)坡的一定高度范圍內(nèi)，降水量隨海拔升高而增加，這一范圍叫最大降水量帶。在最大降水量帶以上隨著高度的增加因水汽減少，降水量也隨之逐漸減少。在背風(fēng)坡，空氣順山坡下沉過(guò)程中會(huì)逐漸升溫，空氣中的水汽不易達(dá)到飽和狀態(tài)，故降水較少。
當(dāng)空氣沿迎風(fēng)坡上升時(shí)，可以把它看成是在做垂直運(yùn)動(dòng)，空氣的這種運(yùn)動(dòng)過(guò)程常常是絕熱的。在所含水汽達(dá)到飽和之前按干絕熱直減率（1℃/100m）降溫；當(dāng)空氣上升到凝結(jié)高度（即達(dá)到飽和狀態(tài)）以后按濕絕熱直減率（(0.3℃～0.6℃)/100m）降溫。空氣過(guò)山后，在背風(fēng)坡已經(jīng)成為缺少水汽的干空氣，它順坡下沉基本上是按干絕熱直減率（1℃/100m）進(jìn)行增溫的。故氣流過(guò)山后的溫度比山前同一高度的溫度高得多，濕度也顯著減少。
影響因素
地形作用有利于形成焚風(fēng)效應(yīng)而造成高溫。地形越高，焚風(fēng)效應(yīng)越明顯。例如，福建省地形西北高東南低，如果臺(tái)風(fēng)中心位于福建外圍的東北方，福建處于臺(tái)風(fēng)中心的西南側(cè)，則地形作用有利于焚風(fēng)的形成。
焚風(fēng)出現(xiàn)位置與風(fēng)向關(guān)系密切。因受地形條件和氣壓系統(tǒng)的影響，風(fēng)向有所不同。例如，在太行山麓，西北風(fēng)造成的焚風(fēng)主要出現(xiàn)在太行山北段東側(cè)，偏西風(fēng)主要影響太行山南段，而西南風(fēng)主要影響中段；而焚風(fēng)在西安市地區(qū)為南風(fēng)，在銅陵市地區(qū)為西南風(fēng)。
初始?xì)鉁嘏c焚風(fēng)強(qiáng)度有關(guān)。初始?xì)鉁卦礁撸亠L(fēng)效應(yīng)形成的高溫強(qiáng)度越大。焚風(fēng)增溫的水平范圍與焚風(fēng)強(qiáng)度及持續(xù)時(shí)間有關(guān)。焚風(fēng)強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，焚風(fēng)增溫的水平范圍越大。例如，距太行山東側(cè)110千米外，一般情況下，焚風(fēng)效應(yīng)不顯著。
主要特征
干熱
焚風(fēng)具有干、熱的特點(diǎn)。干熱指的是當(dāng)潮濕空氣越過(guò)高山時(shí)，在背風(fēng)坡形成的焚風(fēng)較迎風(fēng)坡氣流溫度更高，濕度更低。干熱也指焚風(fēng)經(jīng)過(guò)的地區(qū)溫度升高，相對(duì)濕度下降。例如，石家莊市的強(qiáng)焚風(fēng)曾在十分鐘內(nèi)使氣溫升高13.1℃，相對(duì)濕度下降了52%。
帶電性
焚風(fēng)還具有帶電特性。梵風(fēng)區(qū)有二股空氣的匯合處邊緣因摩擦產(chǎn)生的帶有高電荷的不快區(qū)，這個(gè)區(qū)域能產(chǎn)生凱爾文-霍爾姆茨（開(kāi)爾文Helmholtz）波，可影響天電、離子及氣壓波動(dòng)。如焚風(fēng)區(qū)，天電電荷為1～100kHz，脈沖為1/1000秒，陽(yáng)離子達(dá)4000個(gè)/cm3。氣壓計(jì)可以測(cè)出焚風(fēng)引起的氣壓波動(dòng)。
主要分布
世界分布
最早發(fā)現(xiàn)焚風(fēng)效應(yīng)最為顯著的地區(qū)是歐洲的阿爾卑斯山脈。此外，南美洲南部大陸東側(cè)的巴塔哥尼亞沙漠的形成也與焚風(fēng)效應(yīng)有關(guān)。在世界上，亞洲的阿爾泰山、歐洲的阿爾卑斯山、北美的落基山脈、南美的安第斯山脈和亞歐大陸的高加索山脈等地都是著名的焚風(fēng)出現(xiàn)區(qū)。
中國(guó)分布
在中國(guó)，焚風(fēng)現(xiàn)象也到處可見(jiàn)。如在天山南北、秦嶺腳下、川南丘陵、金沙江河谷、大小興安嶺、太行山下、皖南山區(qū)、臺(tái)灣的中央山脈等地都能見(jiàn)到其蹤跡。焚風(fēng)現(xiàn)象在中國(guó)西南峽谷區(qū)表現(xiàn)得尤為明顯。例如，云南怒江谷地自然環(huán)境具有熱帶和亞熱帶稀樹(shù)草原特征，這與焚風(fēng)效應(yīng)關(guān)系密切。
總之，在中緯度相對(duì)高度不低于800米的任何山地都會(huì)有焚風(fēng)出現(xiàn)，有時(shí)在更低的山地也會(huì)有焚風(fēng)出現(xiàn)。
典型焚風(fēng)區(qū)
在瑞士、奧地利等阿爾卑斯山區(qū)，焚風(fēng)被稱(chēng)為“阿爾卑斯焚風(fēng)”（Alpine foehn）。這種風(fēng)在山脈的北側(cè)和南側(cè)形成不同的氣候效應(yīng)，通常會(huì)導(dǎo)致快速的氣溫升高和顯著的干燥現(xiàn)象?。
在典型的偏南焚風(fēng)中，比斯開(kāi)灣（the Bay of Biscay）周?chē)?a href="/hebeideji/718474220687091207.html">不列顛群島（the British Isles）上空通常有一個(gè)強(qiáng)大的低壓區(qū)。一般而言，低壓系統(tǒng)會(huì)緩慢地向東或東北移動(dòng)。與低氣壓相關(guān)的冷鋒位于法國(guó)上空，并緩慢向東移動(dòng)，冷鋒前方是橫跨阿爾卑斯山脈的南流。阿爾卑斯山南側(cè)的降水溢出到阿爾卑斯山主脊以北的地區(qū)。
典型的偏北焚風(fēng)是由西歐或大西洋地區(qū)的高壓區(qū)引發(fā)的。它將涼爽潮濕的空氣從北海地區(qū)帶到阿爾卑斯山，氣團(tuán)從北向南穿過(guò)阿爾卑斯山，云層和降水的堆積區(qū)位于阿爾卑斯山的北坡上。云層的厚度越遠(yuǎn)，云層的厚度就越小。當(dāng)它到達(dá)汝拉山脈時(shí)，云層通常已經(jīng)破碎。在北風(fēng)焚風(fēng)中，阿爾卑斯山北側(cè)的中部和東部山坡的降水量最大。
在北美的落基山脈東側(cè)，這種焚風(fēng)被稱(chēng)為“Chinook”風(fēng)，常常帶來(lái)急劇的溫暖和干燥，有時(shí)候甚至能在一天之內(nèi)使得大量積雪消融??。
在始新世之前，落基山脈并沒(méi)有那么高，焚風(fēng)對(duì)背風(fēng)（順風(fēng)側(cè)）沒(méi)有影響，因?yàn)?a href="/hebeideji/5797606998538019199.html">氣團(tuán)不夠高，無(wú)法越過(guò)冷凝層。因此，空氣遵循山脈兩側(cè)的干絕熱直減率，兩側(cè)的植被都很茂盛。然后落基山脈開(kāi)始隆起，山脈越過(guò)凝結(jié)層，上風(fēng)側(cè)開(kāi)始處于云層和降水狀態(tài)。由于這種水分損失，在順風(fēng)側(cè)更早地達(dá)到干絕熱直減率。因此，在逆風(fēng)側(cè)的相同高度下，背風(fēng)處的溫度更高。
太行山東麓地區(qū)，即河北省的石家莊市、邢臺(tái)市一帶。太行山脈分隔出河北、山西省兩省，也是黃土高原和華北平原的分界，海拔落差大。西側(cè)的山西陽(yáng)泉，平均海拔在1000米以上，而越過(guò)太行山，東麓石家莊平原地區(qū)的海拔僅有50米左右。當(dāng)風(fēng)自西向東吹過(guò)太行山時(shí)，在山的東側(cè)沿著地形迅速下沉，溫度也急速升高，常使得石家莊的氣溫在很短的時(shí)間內(nèi)上升10℃左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)平原東部的滄州市和衡水市，成為名副其實(shí)的“熱點(diǎn)”。
在中國(guó)東北地區(qū)，大興安嶺東坡的焚風(fēng)是中國(guó)冬季地形影響氣候的三大主要現(xiàn)象之一，這種焚風(fēng)作用直接影響著東北地區(qū)地面風(fēng)場(chǎng)、溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)的分布，使東北西部形成一溫度暖舌和濕度干舌。齊瑛等人從僅考慮地形的動(dòng)力強(qiáng)迫作用出發(fā)，利用二維大氣中尺度數(shù)值模式，成功地模擬了冬季一月份中國(guó)大興安嶺東坡上的焚風(fēng)現(xiàn)象，證實(shí)了大興安嶺焚風(fēng)確屬地形的動(dòng)力強(qiáng)迫作用所致。
大興安嶺一東北平原是中國(guó)東部濕潤(rùn)季風(fēng)氣候向內(nèi)陸干旱氣候的過(guò)渡帶，是生態(tài)系統(tǒng)從半濕潤(rùn)森林草原向干旱草原的過(guò)渡帶，它獨(dú)特的氣候特點(diǎn)不僅是東北區(qū)域氣候的表現(xiàn)，更是研究全球氣候必不可少的一部分。大興安嶺東坡的焚風(fēng)，及其產(chǎn)生的氣候效應(yīng)對(duì)該區(qū)的工、農(nóng)、林業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要。
主要影響
積極影響
初春的焚風(fēng)可使積雪融化，利于灌溉。北美的落基山脈，冬季積雪深厚，春季焚風(fēng)使積雪融化，當(dāng)?shù)厝税阉Q(chēng)為“吃雪者”；焚風(fēng)還可以帶來(lái)豐富的熱能資源，催熟莊稼和果樹(shù)。瑞士羅納河谷上游的玉米和葡萄，靠焚風(fēng)的熱量而成熟；高加索犬和塔什干綠洲的居民將焚風(fēng)稱(chēng)為“玉蜀黍風(fēng)”，它使當(dāng)?shù)赜衩缀凸麡?shù)的成熟期提早。
消極影響
對(duì)自然環(huán)境的影響
焚風(fēng)可能引起嚴(yán)重的自然災(zāi)害。焚風(fēng)常造成農(nóng)作物和林木干枯，也易引起森林火災(zāi)，于特定地形，還會(huì)引起局部地區(qū)火災(zāi)，造成人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失；焚風(fēng)在高山地區(qū)還可大量融雪，造成上游河谷洪水泛濫，有時(shí)還能引起雪崩；如果地形適宜，強(qiáng)勁的焚風(fēng)又可造成局部風(fēng)災(zāi)，刮走山間農(nóng)舍屋頂，吹倒莊稼，拔起樹(shù)木，傷害森林，甚至使湖泊水面上的船只發(fā)生事故。
對(duì)人體的影響
焚風(fēng)對(duì)人體健康有一定影響。人體對(duì)干熱帶電大氣的刺激可產(chǎn)生明顯的應(yīng)激反應(yīng)。當(dāng)焚風(fēng)侵襲時(shí)，空氣中會(huì)產(chǎn)生大量的正電離子，正電離子會(huì)直接影響人體的細(xì)胞活動(dòng)，干擾神經(jīng)元之間的正常傳遞，從而影響人的情緒和行為。
因焚風(fēng)出現(xiàn)時(shí)天氣燥熱，相當(dāng)一部分人會(huì)出現(xiàn)不適的癥狀，如疲倦、抑郁、頭痛、脾氣暴躁、心悸和浮腫等。焚風(fēng)天氣時(shí)出現(xiàn)的一系列癥狀被稱(chēng)為“焚風(fēng)病”或“焚風(fēng)綜合征”，老年心臟病患者容易發(fā)作。焚風(fēng)天氣還對(duì)某些疾病的發(fā)病或原有病患的加重有一定影響。如血栓、潰腸、膽石癥及心肌梗死等。
對(duì)大氣質(zhì)量的影響
一是氣溫增高加劇熱島效應(yīng)，造成空氣干燥，不利于城市大氣污染物的擴(kuò)散，反而導(dǎo)致郊外污染物的內(nèi)移，進(jìn)一步加劇了城市大氣的污染程度。二是氣候干燥造成濕度減小，降水減少，不利于污染物的沖刷凈化。
利用與防治
利用
在山地迎風(fēng)坡，濕氣團(tuán)隨地形升高而降溫冷卻，形成降水。為此，在迎風(fēng)坡植樹(shù)種草可防止水土流失，而森林的存在因其增濕降溫作用更能夠增加降水機(jī)會(huì)；
在適當(dāng)?shù)奈恢眯藿ㄋ畮?kù)和大壩，把儲(chǔ)存的水通過(guò)輸水管道送到需水地區(qū)，以調(diào)節(jié)降水的時(shí)空分布不均。
個(gè)人防治
建筑施工單位要注意作好防塵工作，居民應(yīng)該多喝水、多吃蔬菜和水果，以免引起上呼吸道感染等疾病。
防止焚風(fēng)病必須針對(duì)干熱天氣引起的各種生理反應(yīng)機(jī)制采取有效措施。一是盡量減少在高溫環(huán)境的逗留時(shí)間，并采取遮陽(yáng)等對(duì)策。露天施工者及司機(jī)應(yīng)及時(shí)調(diào)整工作時(shí)間，并保證足夠的睡眠，以減少意外事故的發(fā)生。二是要足量飲水以防失水，缺鈉則要及時(shí)補(bǔ)充鹽分，適量補(bǔ)充糖分以減少高鉀血癥的發(fā)生。三是如出現(xiàn)焚風(fēng)病癥狀應(yīng)及時(shí)到醫(yī)院診治，注意休息。
相關(guān)研究
南極洲近年來(lái)觀測(cè)到了罕見(jiàn)的高溫現(xiàn)象，冰蓋破化加速。2020年，世界氣象組織的研究人員探索是否與焚風(fēng)天氣現(xiàn)象有關(guān)。焚風(fēng)在南極半島北部尤為明顯，這一地區(qū)是地球上變暖最快的地區(qū)之一。由于氣壓差引起的強(qiáng)風(fēng)和氣流沿斜坡迅速下降時(shí)的加熱，導(dǎo)致了極端的氣溫記錄。這種現(xiàn)象對(duì)于理解全球氣候變化和南極冰蓋融化有重要意義?。
溫暖干燥的焚風(fēng)會(huì)使南極半島地表冰蓋融化，從而破壞冰架的穩(wěn)定性。2021年，馬修·拉芬（Laffin,M.K.）等人研究1979-2018年南極半島融化狀況，研究顯示，南極半島的表面融化部分是由焚風(fēng)引起的。通過(guò)結(jié)合區(qū)域氣候模型和地面氣象站數(shù)據(jù)，研究人員估計(jì)，焚風(fēng)導(dǎo)致的融化量占南極半島總?cè)诨康?.1%，在靠近山區(qū)的地方高達(dá)18%。這些結(jié)果有助于評(píng)估氣候模型在模擬南極半島融化及其對(duì)周邊海洋淡水輸入的準(zhǔn)確性。
焚風(fēng)效應(yīng)之一是焚風(fēng)清除效應(yīng)，其特征是萬(wàn)里無(wú)云的天空和強(qiáng)烈的太陽(yáng)短波輻射。2024年，李子茹等研究人員發(fā)現(xiàn)，南海春季暖池的形成與焚風(fēng)清除效應(yīng)有著密切的關(guān)系。這種效應(yīng)是由于呂宋島山脈阻擋引起的尾流效應(yīng)，導(dǎo)致地表潛熱通量在呂宋島以東海域明顯減少，進(jìn)而影響了南海春季暖池的形成。研究指出，如果沒(méi)有這種風(fēng)口清除效應(yīng)，春季暖池將不會(huì)形成。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)于理解南海氣候變化及其對(duì)夏季風(fēng)爆發(fā)的預(yù)測(cè)具有重要意義?。
重要事件
十九世紀(jì)，阿爾卑斯山脈北坡幾場(chǎng)著名的火災(zāi)，發(fā)生在焚風(fēng)盛行時(shí)期。
2002年11月14日夜間，時(shí)速高達(dá)每小時(shí)160公里的焚風(fēng)風(fēng)暴襲擊奧地利西部和南部部分地區(qū)。數(shù)百棟民房屋頂被風(fēng)刮跑或被刮倒的大樹(shù)壓垮，風(fēng)暴把300公頃森林的大樹(shù)連根拔起或折斷。風(fēng)暴還造成一些地區(qū)電力供應(yīng)和電話通訊中斷，公路鐵路交通受阻。此次焚風(fēng)造成二人喪生，以及數(shù)百萬(wàn)歐元經(jīng)濟(jì)損失。
2003年1月8日美國(guó)南加州一帶肆虐的“圣安娜”焚風(fēng)引發(fā)多處森林火災(zāi)，焚風(fēng)進(jìn)入南加州后，橫掃森林和房屋，吹倒電線桿造成停電，并且直接導(dǎo)致兩人死亡。
2004年5月11日，臺(tái)灣的臺(tái)東市又刮起焚風(fēng)，40.2℃的高溫創(chuàng)下了臺(tái)東百年紀(jì)錄。當(dāng)日中午12時(shí)57分，臺(tái)東縣市區(qū)突然刮起強(qiáng)烈的焚風(fēng)，室內(nèi)外溫度如烤箱般急速上升。至13時(shí)14分，氣溫飆升到40.2℃。
2011年8月17日，敘永縣出現(xiàn)歷史最高溫度43.4℃。瀘州市氣象臺(tái)于當(dāng)日早上8點(diǎn)30分，再次發(fā)布高溫紅色預(yù)警信息，這也是瀘州的第九次高溫預(yù)警（4次橙色5次紅色）。由于特殊的地理環(huán)境和高溫持續(xù)，敘永、古藺縣昨日出現(xiàn)了大范圍的焚風(fēng)現(xiàn)象，給當(dāng)?shù)厝罕娚a(chǎn)生活帶來(lái)了較大影響。
2022年11月6日，臺(tái)風(fēng)“艾莎尼”通過(guò)臺(tái)灣南側(cè)海面，造成臺(tái)灣南部、東半部出現(xiàn)暴雨，但北部卻因臺(tái)風(fēng)帶來(lái)氣流沉降效應(yīng)出現(xiàn)“焚風(fēng)”，桃園、新竹市地區(qū)氣溫偏高。新竹氣象站在12時(shí)36分測(cè)出34.3攝氏度，打破該站設(shè)立83年以來(lái)11月份的高溫紀(jì)錄。
參考資料 >
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43.4℃! 瀘州焚風(fēng)吹焦菜葉.北緯網(wǎng)（雅安新聞網(wǎng)）.2024-05-11
臺(tái)風(fēng)帶來(lái)“焚風(fēng)” 臺(tái)灣新竹現(xiàn)歷史高溫.中國(guó)新聞網(wǎng).2024-05-11