知识窗▏科考队员闻之色变的咆哮西风带,你知道吗?
西风带,又称暴风圈、盛行西风带,它位于南北半球的中纬度地区,准确地说位于南北纬30°~60°之间。北纬30°,哈德利环流从赤道带来的空气到达北纬30°时冷却下沉,形成高压。而在北纬60°,较暖的空气与极地吹来的冷空气相遇,轻盈的暖空气沿着冷空气的锋面上升,形成低压。高低压的差异,给了空气自南向北的推力,如下图。
风就是流动的空气,一般空气从高压向低压流动。然而,本该从南向北吹的风,却被一股神秘的力量“掰弯”,这个力就是“科里奥利力”,是地球自转造成的。在这股神秘力量的推动下,中纬度的风向东偏转移动,副热带高压吹向副极地低压的风,从南风变成了西风。结果,在南北半球中纬度地带常年吹刮偏西风,风速非常强劲。在陆地的迎风面(大陆西岸),会形成的温带海洋性气候,见下图。
在地球上空气是流动的,南方温暖潮湿的热带气团要向北方扩张领地,而北方寒冷干燥的极地气团也急着往南方逃窜。这种情况下,横在南北气团之间的西风带变得像战场一样混乱又多变。干冷沉重的冷气团进入西风带时,地面出现高压,天气变得晴朗。暖湿轻盈的暖气团进入西风带,则带来低压和云雨,制造风暴。冲入西风带的冷暖气团,塑造了西风狂暴多变的坏脾气。
时光倒回到1千多年前,对维京海盗来说,要跑到大西洋捣乱真的很困难,因为他们主要居住在北欧的挪威、丹麦、瑞典,而这些国家都位于北纬60°或60°以上的高纬度地区,因此从西往东吹的西风总是会把他们的船吹回原地,因此他们只好绕到北极圈附近,借着极地东风航行,将殖民地开拓在冰岛和格陵兰这样的苦寒之地。然而,意大利航海家哥伦布却选择另一条路线,把船先开往非洲,然后借着哈德利环流提供的信风,畅通无阻地到达加勒比海。当哥伦布返回欧洲时,只要把船驶回西风带,就可以借助西风强劲的动力返航。
就是这样一条三角航线,却彻底改变了欧洲。西班牙人借助西风,从美洲运来金银,用于购买东方的货物。后来,荷兰人打败了西班牙人,接手了航线。荷兰商人开始发展奴隶贸易,把非洲的黑人运往美洲。于是非洲人口锐减,经济凋敝。对岸的美洲却凭空多出了黑人族群,人种组成发生了很大变化。同样借助西风,法国把加勒比海的蔗糖运回欧洲,这大大降低了糖的价格,让宫廷的甜点得以走入民间。
不过脾气暴躁的西风并不好打交道,西风带来变幻莫测的天气,让海员吃尽了苦头,船难时有发生,可让投资航海的商人血本无归。只是航海能创造巨大的利润,哪怕船队中绝大部分的船都沉入海底,只需一艘船的幸存货物就足以赚回成本。面对巨大的利益,商人们还是会冒险前往。
看了以上的图片,大家在为双方的爱情而羡慕不已的同时,其实危险就在不远处。没错,那是泰坦尼克号电影的剧照,只是泰坦尼克号的沉没其实与西风带有关。1912年,泰坦尼克号从英国南汉普顿驶出港口,那时的人们乐观地认为,这艘船可以从英国直接向西航行,穿过凶猛的西风带,向北美洲驶去。然而,只过了短短5天,泰坦尼克号就在北大西洋撞上了冰山,沉入海底。而把冰山吹入泰坦尼克号的航道的,正是北大西洋盛行的西风。
西欧大陆是受西风影响最大的陆地,这是因为欧洲最大的山脉--阿尔卑斯山脉是东西走向,并且西欧的地势也较为低平,因此西风得以顺利深入大陆。而同纬度的南北美洲本来也应该受西风的影响,但是美洲大陆西侧分布着南北走向的山脉,它们阻隔了西风,把西风的影响局限在海岸。
阿尔卑斯山南麓分布着希腊、意大利和西班牙,是西欧文明的发源地。这里的气候受到西风和地中海的共同影响。在这里,夏天时,阳光的照射使地面快速升温,这里的空气又暖又轻;而地中海升温缓慢,这一区域上空的空气又重又凉爽,空气下沉,向四周扩散,形成一个高压中心。这个高压挡住了西风的去路,使得地中海沿岸地区变得干旱少雨。在冬天,地面迅速降温,而海水降温较慢,相比较而言海上的空气比陆地上的要温暖,因此,在这里形成低压。低压吸引西风前来,为地中海沿岸带来大西洋的水汽和风暴,降水也多了起来。以西北欧最为典型,这里终年温和湿润,冬暖夏凉。这也是伦敦纬度比哈尔滨还高,可冬天几乎不结冰的原因。
对于科考队员来说,提起穿越西风带人们难免会心惊肉跳。因为在南半球陆地少,摩擦力小,广阔海面让西风彻底放飞自我,终年狂风肆虐,巨浪滔天。在海上掀起20米高的大浪,瞬间把船打翻,因此又被人们称为咆哮西风带。
海上咆哮的西风带在影响了欧洲历史的同时,也在影响着人们对南极认识的进程,因为有西风带阻挡,南极才成为人类最后发现的大陆。现在无论你从哪里出发,西风带仍然是南极旅游必经之路。因此在中国南极科考队员中流行着一句话,没见过西风带的咆哮,就不足以谈晕船。是啊,即使是航海技术如此发达的今天,西风带依然是人们闻之色变的鬼门关。
■本文依据大科技杂志社、搜狐网与百度等的相关内容撰写
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