山谷风,听起来像是古老的风水术语,其实它就是山里人每天都经历的东西。
白天太阳一晒,山坡上的热空气先跑起来,顺着山坡往上走,这就是谷风。到了夜里,山体散热快,冷空气顺着坡往下灌,这就是山风。简单吧?但里面藏着许多事儿。
一、这风是怎么来的?

本质上,山谷风是温差在局部区域“作妖”的产物。想象一下,太阳光把山体加热了,贴着山坡的空气温度上升,密度小,就沿坡爬升。同一个海拔高度上,山谷上空的空气还没那么热,于是从山谷里往上流过来的空气就填补过来,形成谷风。这个过程中,山谷里的空气被“抽”上山坡,于是近地面的空气沿着山谷向上运动。
而夜晚呢?山坡的热量散失快,冷空气比热空气重,就顺着山坡“滑”下去,堆积在谷底。谷底的空气被抬升,形成山风。整个过程,就像是一台巨大的热力发动机,昼夜交替地推动空气。
这里有个关键点:山谷风的强弱,取决于山坡和谷底之间的温差。温差越大,风越强。在晴朗的天气里,白天太阳辐射强,晚上冷却也快,所以山谷风更明显。阴天的时候,温差小,风就弱。
说个亲身体验。有一年我在太行山里住了一夜,到后半夜,帐篷被吹得哗啦啦响,一开始还以为天气突变,后来才知道纯粹是山风在作祟——那声音,像什么东西在坡上滑下来一样。所以,如果你打算露营,一定要知道这个。
二、山谷风和云雨
山谷风不光是空气流动,它还能制造云和雨。白天谷风把水汽带上山,在高空冷却凝结,就会在山顶或山坡上形成对流云。这种云有个特点,中午开始冒头,下午发展成浓积云,傍晚如果条件够好,还能下阵雨。
在横断山区,这种地形云非常常见。你要是看卫星云图,能看到河谷上空一排排的云,像是山体的“帽子”。这些云有时候会顺着谷风往下游飘,形成一条条云带,特别壮观。

不过话说回来,山谷风形成的降雨,往往强度不大,但频率高。山里的天气谚语:“早雨不过午,晚雨一大片”,就跟这个有关。早晨的局地降水,大多跟夜间山风的残留有关;而下午的雷雨,多跟谷风旺盛有关。
这背后其实还牵扯到水汽通量的问题。谷风把水汽从谷底往上送,如果山坡上有植被,蒸腾作用还会增加水汽,让云更容易形成。所以有时候你会看到,同一座山,阳坡和阴坡的云量差异很大,就是因为谷风的路径不一样。
三、对空气污染的影响
山谷风对空气污染物来说,是双刃剑。白天的谷风把污染物从山谷往坡上输送,如果山上有逆温层,污染物就会被困在下面,形成高浓度污染。而夜间的山风,又把山坡上的脏空气吹回谷底,造成谷底空气质量恶化。
这种现象在河谷城市特别明显。比如兰州、重庆这种地形,山谷风加上静稳天气,容易出现雾霾。我有个朋友在兰州读书,说秋天的时候,早上起来空气质量爆表,到了下午反而好转,这就是谷风把污染物带走了。但晚上山风又会把污染物送回来,循环往复。
所以,在山谷城市做环保规划,必须把山谷风的风向当作一个固定变量。别傻乎乎地以为城市风一定是从郊外吹向市中心的。地形可以完全改变风向。一旦规划的工业区正好落在下风向,那就麻烦了。

另外,山风有时候还会影响雾的分布。夜间山风把冷空气吹到谷底,如果水汽足够,就会形成辐射雾。这种雾往往很浓,能见度极低,但到中午就散了。所以,山区的机场,预报员最头疼的就是这种雾。
四、对飞行和运动的影响

玩滑翔伞的人,最爱谷风,也最恨谷风。谷风带来的上升气流,能让滑翔伞轻松地爬升到几百米高度。但谷风不是均匀的,碰到地形凹凸不平的地方,会产生强烈的湍流和下沉气流。一个不留神,就会摔跟头。
鸟类也利用山谷风。我观察过秃鹫,它们在上午十点以后开始盘旋,正是谷风逐渐增强的时候。它们沿着山坡的上升气流盘旋升空,几乎没有拍翅膀。说真的,大自然里这种细节特别迷人。
另外,夜间山风对低空飞行来说是个威胁。山风急的时候,会造成风切变,飞机着陆的时候最怕这个。所以靠近山区的机场,通常会做专门的风场监测,气象预报员得时刻盯着风速风向的突变。
顺便说一句,风力发电选址也要考虑山谷风。有些山脊上的风力发电机,白天发电量明显高于夜间,就是因为谷风比山风更猛。但如果地形特殊,也可能反过来。所以,每一个风电场的数据,都得单独分析。
五、一点吐槽和观察

最后说说怎么观察山谷风。你不需要什么复杂设备,找一根树枝,或者看烟囱的烟,就能判断是谷风还是山风。白天烟往山坡上方飘,夜里烟往下沉,很直观。
不过要注意的是,山谷风常常和更大的天气系统混在一起。如果碰上冷空气过境,整个风向会被大气环流压住,山谷风就表现不出来了。所以,要观察纯粹的山谷风,得挑一个晴好、气压平稳的天气。
说实话,写这文章之前,我翻了翻以前拍的照片,发现在大山里拍的风光片里,很多云的形成都跟山谷风有关。原本以为是运气好,其实是有规律的。这大概就是地理学的乐趣——你知道了背后的机制,看世界的眼光就不一样了。
噢对了,如果你准备去山区露营或者徒步,记得晚上别把帐篷扎在谷底。夜里的山风会灌进来,冷得让人怀疑人生。扎在半坡上,反而没那么冷。这是用我自己的体验换来的结论。