山如何抬升雨水,又如何拦住雨水
美国国家气象局(NWS)的术语表把地形抬升定义为空气被迫越过地形而上升。空气上升时冷却;冷却到一定程度,水汽凝结成云,继续冷却则形成雨或雪。因此,较高的地形上降水更多。
在山的另一侧,过程正好相反。NWS 和美国气象学会(AMS)把雨影定义为山脉背风一侧降水减少的区域,原因是下沉的空气升温、云层消散。AMS 把焚风描述为沿山脉背风一侧下沉的温暖干燥的风,阿尔卑斯就是例子。按经典解释,迎风一侧凝结的水汽释放了热量,所以空气下来时更暖也更干。
插图跟随空气,从迎风坡一直到背风一侧的葡萄园。本文其余部分比较六条山脉,并说明每一处的出处给出的是数据,还是只有描述。
根据有出处的数据绘制的图
湿润空气在迎风坡上升、冷却,形成云并降下雨或雪;在背风一侧,下沉的空气升温,云层消散。形状和颜色仅为示意,并非某条具体山脉的写生。
- 抬升 — 被迫沿山坡上升的空气冷却,水汽凝结成云,再形成雨或雪
- 雨影 — 下沉的空气升温,云层消散,降水减少
- 背风一侧的葡萄园 — 常用来自山里的水灌溉,如门多萨
喀斯喀特与哥伦比亚谷:最清楚的剖面
西部地区气候中心(WRCC)沿一条横穿喀斯喀特山脉的线来描述华盛顿州的气候。靠近山脊的斯诺夸尔米山口年降水量平均约100英寸,东坡的克莱埃勒姆为22.5英寸,亚基马约为8英寸。据 WRCC,东坡的降水随着与山顶距离的增加而减少。
华盛顿州葡萄酒委员会把哥伦比亚谷 AVA 置于喀斯喀特的雨影之中,年平均降水量为6–8英寸,并指出必须灌溉。单位按出处所写,保持英寸。
下一节之后的图表,把这些站点与内华达山脉的数据放在一起,全部以英寸计。
内华达山脉:迎风坡上的梯度,山脊之外的雨影
WRCC 报告说,内华达山脉西坡降水丰沛:在山脉北半部,从西侧山麓带的约30英寸,增加到海拔4,500至6,500英尺之间的70–80英寸。东侧及其紧邻的山谷非常干燥。因此,严格意义上的雨影位于山脊以东,而不在罗迪所在的西侧。
罗迪位于迎风一侧的谷底。关于扩大罗迪葡萄种植区的《联邦公报》通知引用了1937年美国农业部的土壤调查:罗迪年降雨量为18.26英寸,东面山麓的瓦利斯普林斯为24.03英寸。这是迎风规律的缩影:地势越高,降雨越多。它不是雨影,本文也不称罗迪处于雨影之中。
1937年的数值是历史调查值,不是当前的气候平均值。请把它们当作同一次调查中两地的比较,而不是今天的降雨量。
根据有出处的数据绘制的图
数值按各出处所写,单位为英寸。它们来自不同的站点和调查,请比较趋势而不是小数。罗迪和瓦利斯普林斯来自《联邦公报》引用的1937年美国农业部土壤调查。
年降水量(英寸)
- 斯诺夸尔米山口(山脊): 100 英寸
- 克莱埃勒姆(东坡): 22.5 英寸
- 亚基马(背风): 8 英寸
- 哥伦比亚谷 AVA(背风): 6–8 英寸
- 内华达西侧山麓: 30 英寸
- 内华达西侧高坡: 70–80 英寸
- 罗迪(谷底): 18.26 英寸
- 瓦利斯普林斯(山麓): 24.03 英寸
孚日与安第斯:各有专文的两处雨影
在阿尔萨斯,阿尔萨斯葡萄酒行业协会(CIVA)说,西风把雨水倾泻在孚日山脉西坡,随后干燥地下沉到葡萄园上空;它给出的葡萄园年降雨量为500至600毫米。法国气象局1991–2020年的平均值,科尔马-梅延海姆为595.0毫米,巴黎-蒙苏里为634.3毫米,所以科尔马比巴黎干约6%,而不是一半。这一差距出现在一年中的哪个时段,孚日雨影一文有说明。
安第斯的尺度更大。2025年一项关于智利安第斯积雪的研究,把那里的冬季降水描述为主要由西风带来、并被地形增强的锋面降水。据一项智利气候区划研究,智利中部从海岸到安第斯下部山坡为地中海气候(柯本 Csb)。山脉以东的门多萨则为大陆性半干旱气候。阿根廷葡萄酒协会称安第斯是挡住太平洋湿润气流的屏障,也是门多萨的主要灌溉水源。本文不引用门多萨的降水数值,因为尚未从国家气象局的平均值中读取站点数据;背景见安第斯雨影一文。
阿尔卑斯:上阿迪杰与瓦莱的屏护
AMS 术语表以阿尔卑斯作为焚风的例子。上阿迪杰葡萄酒协会说,阿尔卑斯使该地区免受来自北方的冷气团影响,而温暖的地中海空气从南面到达。瑞士葡萄酒推广协会把瓦莱介绍为受阿尔卑斯屏护、瑞士葡萄酒产区中最干燥的地区。
这些说法描述的是屏护,而不是实测降雨量或焚风时数。本文不给出瓦莱或上阿迪杰的降水、日照或焚风数据,因为尚未读取各国的气候平均值;本文也不说焚风会使某个具体葡萄园的葡萄变干。
另一种阴影:挡住寒风,以及本文未涉及的内容
山既能为葡萄园遮雨,也能挡寒。普里奥拉特的产区规范说,蒙桑山脉使该地区免受北方寒风侵袭;规范还描述了干燥的气候、加快蒸发的西北风,以及显著的昼夜温差。上文的上阿迪杰是同一思路的更大尺度例子。
下表把六条山脉并排列出,只用出处所述的内容。它也显示缺少的内容:普里奥拉特、安第斯和阿尔卑斯的降水数值尚未核实,因此不列出。
山坡和山峰投下的阴影以及由此产生的日照时数,是第三种作用。本文不给出日照时数,因为尚未查证一手出处;一般原理见关于海拔、坡度与坡向的文章。
根据有出处的数据绘制的图
只列出所引出处的说法和数据。未经核实的数值不作补充:此处没有普里奥拉特、安第斯和阿尔卑斯的降水数值。
| 山脉或迎风一侧 | 葡萄园或背风一侧 | |
|---|---|---|
| 喀斯喀特 – 哥伦比亚谷 | 斯诺夸尔米山口:年约100英寸 | 克莱埃勒姆22.5英寸;亚基马约8英寸;哥伦比亚谷 AVA 6–8英寸 |
| 内华达山脉 – 罗迪 | 西坡:山麓约30英寸,4,500–6,500英尺处70–80英寸 | 山脊以东非常干燥;罗迪在迎风一侧 |
| 孚日 – 阿尔萨斯 | 西风把雨倾泻在西坡 | 科尔马-梅延海姆:年595.0毫米 |
| 安第斯 – 门多萨 | 智利中部:地中海气候(Csb) | 门多萨:大陆性半干旱;灌溉用安第斯的水 |
| 阿尔卑斯 – 上阿迪杰、瓦莱 | 挡住来自北方的冷空气(上阿迪杰) | 瓦莱:受屏护,瑞士最干燥的葡萄酒产区 |
| 蒙桑 – 普里奥拉特 | 蒙桑山脉挡住北方寒风 | 普里奥拉特:气候干燥;西北风加快蒸发 |
练习一:读懂一条剖面
[题目]
请利用 WRCC 的数据,说明喀斯喀特如何在哥伦比亚谷上形成雨影,并说明那里为什么需要灌溉。
[参考答案]
湿润空气被迫沿喀斯喀特西侧上升、冷却并带来降水:靠近山脊的斯诺夸尔米山口年平均约100英寸。越过山脊后,空气下沉升温,云层消散,降水随着与山顶距离增加而减少:克莱埃勒姆22.5英寸,亚基马约8英寸。哥伦比亚谷 AVA 位于这一雨影中,年平均降水量为6–8英寸,因此正如华盛顿州葡萄酒委员会所说,必须灌溉。
[评分标准(6分)]
• 说明迎风一侧的抬升、冷却和降水,并给出斯诺夸尔米山口的数值(2分)
• 说明下沉、升温以及降水随离山脊距离增加而减少,并给出克莱埃勒姆和亚基马的数值(2分)
• 把6–8英寸的平均值与灌溉需求联系起来(2分)
练习二:罗迪处在雨影中吗
[题目]
一份宣传册说:“罗迪干燥的气候来自内华达山脉的雨影。”请根据本文的出处评估这一说法。
[参考答案]
罗迪位于内华达山脉迎风的西侧,而不在背风一侧。据 WRCC,西坡降水丰沛,从山麓带的约30英寸增加到海拔4,500–6,500英尺的70–80英寸,而非常干燥的地带在山脊以东。《联邦公报》引用的1937年土壤调查给出罗迪18.26英寸、山麓的瓦利斯普林斯24.03英寸:雨随地势升高而增多,与地形抬升一致。这些出处不支持这一说法;罗迪体现的是迎风梯度,雨影在山脊以东。
[评分标准(6分)]
• 把罗迪置于迎风一侧,把雨影置于山脊以东(2分)
• 使用 WRCC 的西坡数值(2分)
• 使用罗迪和瓦利斯普林斯的数值,并指出调查年份(2分)
迎风一侧
- 空气被迫沿山坡上升
- 冷却,水汽凝结成云
- 较高处降雨或降雪
背风一侧
- 空气下沉并升温
- 云层消散
- 降水减少:雨影
葡萄园
- 只靠降雨水量不足
- 用山里的水灌溉
- 读数据要看站点和时段
常见问题
什么是雨影?
雨影是山脉背风一侧降水减少的区域。在迎风一侧上升并冷却的空气,在背风一侧下沉,升温后云层消散。
华盛顿州的哥伦比亚谷有多干燥?
华盛顿州葡萄酒委员会把哥伦比亚谷 AVA 置于喀斯喀特的雨影之中,年平均降水量为6–8英寸,并指出必须灌溉。WRCC 给出亚基马约8英寸,而靠近山脊的斯诺夸尔米山口约为100英寸。
罗迪位于内华达山脉的雨影中吗?
不。罗迪位于迎风的西侧,降雨随海拔升高而增加:1937年土壤调查中,罗迪为18.26英寸,山麓的瓦利斯普林斯为24.03英寸。雨影在山脊以东。
信息来源
- NOAA 美国国家气象局 — 术语表:地形抬升
- NOAA 美国国家气象局 — 术语表:雨影
- 美国气象学会 — 气象学术语表:雨影
- 美国气象学会 — 气象学术语表:焚风
- 智利安第斯积雪变化趋势(Remote Sensing,2025年)
- Sarricolea 等(2017)— 智利大陆部分的气候区划
- Wines of Argentina — 门多萨
- 法国气象局 — 1991–2020 气候表:科尔马-梅延海姆
- 法国气象局 — 1991–2020 气候表:巴黎-蒙苏里
- 阿尔萨斯葡萄酒行业协会(CIVA)— 地质与气候
- WRCC — 华盛顿州气候概述
- 华盛顿州葡萄酒委员会 — 哥伦比亚谷 AVA
- WRCC — 加利福尼亚州气候概述
- 《联邦公报》2000年2月7日 — 扩大罗迪葡萄种植区
- 上阿迪杰葡萄酒 — 气候与地形
- 瑞士葡萄酒推广协会 — 瓦莱葡萄酒产区
- DOQ 普里奥拉特 — 产区规范
