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揭秘地理中的“狭管效应”

2019-03-19 07:00  来源: 新华网
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在城市高楼群里生活的人,一定会有这样的经历:高层楼宇间的狭窄地带风力比起平地要强得多,坐在办公室里有时还会听到窗外的风在咆哮。那么,为什么会出现这种现象呢?地理中的“狭管效应”就可以准确解答这个问题。

狭管效应,又称峡谷效应或颈束效应,是指峡谷地形对气流的影响。当气流由开阔地带流入峡谷时,由于空气质量不能大量堆积,于是加速流过峡谷,风速增大,当流出峡谷时,空气流速又会减缓。

风是气流。气流在空中的流动很像水在河道里的流动。

在宽阔的河流中,水流通常是平稳而缓慢的。但当水流进入狭窄的河道时,水体中的每滴水就会因争相前行而加速,这就是“狭管效应”,是液体在管道中流动时经过狭窄处流速加快的物理现象。风在开阔的地面上流动,可能只是风力在 1 到4 级的轻风、微风与和风;然而当风进入城市高楼区时,高楼间形成的狭窄通道会阻碍风的通行,于是就形成了“狭管效应”。在城市中,高大的建筑之间也会因“狭管效应”产生局地强风现象,通常被称为“狭管风”。研究表明,“狭管风”的大小,是和一个城市高层建筑的数量、间距和位置有着十分密切关系的。高层建筑物越多、体积越大、间距越近,出现“狭管风”的机会越大,反之则较小。“狭管风”的出现,会对交通、建筑、环境、城市生活等方面造成一定危害。

近年来,随着低碳经济的发展,清洁能源的开发和应用越来越为人们所重视。其中,风力发电作为一种可再生、无污染而且储量巨大的能源而具有广阔的前景。随着风电事业的飞速发展,风电场选址已成为一个重要的研究课题。“狭管效应”的研究为实现风电场的最优选址,为达到最好的经济效益和社会效益提供了重要的科学依据。例如华南地区最大的高山风电基地——兴安源江风电场,便是利用“狭管效应”而形成建设的。

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作者: 余木   [责任编辑: 钟艳平]

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