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        亦正亦邪的“狹管效應(yīng)”

        2023-01-01 00:00:00夏冰
        科技新時代·科幻魔方 2023年5期
        關(guān)鍵詞:強風河西走廊高樓

        2007年2月28日,烏魯木齊開往阿克蘇的5807次旅客列車遭到13級狂風襲擊,造成車輛脫軌、人員傷亡,南疆線被迫中斷行車9小時。風速達37米/秒左右的13級颶風是如何形成的?這其中的關(guān)鍵因素之一便是“狹管效應(yīng)”。

        狹管效應(yīng):名副其實的“破壞王”

        當氣流由開闊地帶流入地形構(gòu)成的峽谷時,由于空氣質(zhì)量不能大量堆積,于是加速流過峽谷,風速增大。當流出峽谷時,空氣流速又會減緩。這種峽谷地形對氣流的影響,稱為“狹管效應(yīng)”或“峽谷效應(yīng)”。由狹管效應(yīng)而增大的風,稱為“峽谷風”或“穿堂風”

        在一定的天氣系統(tǒng)和局地地形的相互配合下,狂風將列車掀翻是完全可能發(fā)生的。此次出事地點是天山南北向的峽谷地區(qū),當時的天氣狀況正好有5~6級大風,大風經(jīng)過這一地形也就是風口時,經(jīng)過“狹管效應(yīng)”的迅速放大,風力成倍加大,瞬間超過了13級,其破壞力可想而知。

        事實上,狹管效應(yīng)在城市也有一定破壞力。由于城市高層建筑較多,間距較小,大風迎面吹來后無法順暢通過,只能聚集在很小的空間內(nèi)。強風來臨時,高層建筑會將高空強風引至地面,造成高樓附近局部強風,形成“狹管效應(yīng)”。這種強風非常容易造成高空玻璃、廣告牌等飛墜事故,影響行人的安全,甚至?xí)?dǎo)致高樓附近行人被大風吹倒等安全事故。科學(xué)家曾經(jīng)進行物理風洞試驗并經(jīng)過數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn):平地上3~4級的風,在城市高樓間經(jīng)過“狹管效應(yīng)”放大后,可達10級以上。

        風力發(fā)電的“好幫手”

        雖然狹管效應(yīng)極具破壞性,但我們又不能單純地把它歸為“自然災(zāi)害”一類,因為只要我們善于利用,它還可以成為人類的好幫手。比如我國的河西走廊,由于其位于南山(祁連山和阿爾金山)和北山(馬鬃山、合黎山和龍首山)之間,形成狹管效應(yīng),因此風力較大。這里無破壞性風速,風電場均建于戈壁荒漠上,地域遼闊,交通便利,并且近臨電網(wǎng),具有開發(fā)建設(shè)大型風電場的優(yōu)越條件。在河西走廊的大漠戈壁上,成片的白色風力發(fā)電風葉不停歇地轉(zhuǎn)動著,構(gòu)成了一幅壯美的圖畫。也正因為如此,如今的河西走廊在我國又被稱為“風電走廊”。

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