在气象学中,李波是一种大气静止波,最常见的形式是山波。这种现象由两位德国滑翔机驾驶员在1933年于巨人山脉上首次发现。李波是由于在高地的空气流受到地形的垂直位移影响而产生的,这种现象通常会在山脉的背风面发生,当风通过山脉或山脊时,就会产生这种周期性的气压、温度和高度变化。
强烈的李波会在山脉的剖面上造成周期性的变化,这些变化可能影响气候模式及降水分布。
李波的形成通常涉及到稳定的分层流过障碍物时发生的内部重力波,其震荡与地形互动,导致空气上升及下降的现象。这些变化可能会创造出对潮气的变化和气象条件的变化,并可能影响降水量。因此,李波的影响并不仅限于特定的气候区域或天气事件,也可能广泛影响附近的生态系统。
当空气中有足够的水分时,李波可能会形成特定的云层。在山脉的背风面,我们可以看到有趣的云朵形状。这些波云不会像普通云朵随风而动,而是固定在造成它们的障碍物上。当波的顶部因为绝热膨胀而冷却时,可能会形成透镜状的云(如透镜云)。若上空有干燥和潮湿的气层交替,会形成多层次的透镜云。
这些云层的存在不仅美丽,也提醒我们大气动力学的复杂性。
对于滑翔机而言,李波提供了上升的机会,让它们能够获得高度或者飞行更长的距离。许多世界纪录都是在西 Sierra Nevada、阿尔卑斯山、巴塔哥尼亚安第斯山脉和南征安第斯山脉的李波区域中创造的。这些地区的滑翔机驾驶能够利用李波的上升气流,达到不可思议的高度,而Perlan计画更是实验无动力滑翔机能否攀升至对流层顶上,并成功在阿根廷达到了15460公尺的高空。
然而,李波所带来的风险也是不容忽视的,浪涌的气流与旋涡可能对小型飞机(如热气球、悬挂滑翔机和滑翔伞)造成危险,此外也可能引发大型飞机的事故。譬如,1966年,因李波而引起的空中事故导致BOAC 911班机于日本富士山附近空中解体。
在这种境况下,李波不仅影响气候,还影响着航空安全。
除了李波,还有多种不同类型的波形成于不同的气象条件下。例如,速度剪切可以创造波动,当大气逆温层中两层间的风向存在巨大差异时,会形成明显的剪切波。当传递到上方的稳定层遇到低部的湍流时,也可能形成类似于李波的现象,这些波动和现象使得气象模式及山区的天气更加多变。
综观李波的形成及其影响,可以说,气候与天气的变化是个极其复杂的过程,许多因素交织在一起。这让我们不禁要思考,这些看似微小的气象现象,如何在我们的生活中发挥影响?