風蕭蕭兮-焚風（Foehn）

風蕭蕭兮-焚風（Foehn）
國立苗栗高級中學地球科學科劉承玨老師

風是什麼？當我們這麼問，也許很多人可以說出：由於大氣壓力不同造成的空氣流動。但當問起風可以分成哪幾種，似乎就比較難以做答了。

如果以大範圍的風來說，根據三胞環流的模型，全球的風系可以分成赤道無風帶、信風帶、馬緯度無風帶、盛行西風帶以及極地東風帶。但是以小區域的風來說，這些名字也許不是那麼的被人所熟悉：焚風(foehn)、聖塔安娜風(Santa Ana wind)、欽諾克風(Chinook)、布拉風(Bora)、西洛可風(sirocco)、布立克非德風(brickfielder)、威利瓦颮(williwaw)等，而身處台灣的我們比較熟悉的，想必就是焚風了。

焚風這個名字除了來自它的拉丁語原文Favonius(溫暖的西風)，也貼切地形容了他所帶來的高溫空氣，這樣的高溫的空氣是怎麼來的呢？通常跟空氣受到地形的抬升有點關係。

首先要解釋一下空氣遇到地形時會有的熱力現象：潮濕的空氣在經過地形的時候，受到舉升，此時空氣塊會有絕熱膨脹冷卻的效應，此時空氣塊冷卻的速度遵循所謂的”濕絕熱遞減率”，平均每上升一公里，溫度可以下降5~6度。

為什麼會有5~6度的區間呢？事實上乾空氣和濕空氣降溫的狀況有些許不同，以乾燥的空氣塊來說，空氣塊在上昇的過程因為絕熱膨脹冷卻，每上升一公里溫度會下降大約9.8度，稱為”乾絕熱遞減率”。但是以潮濕的空氣塊來說，空氣塊的上升過程除了溫度的降低，氣塊中的水氣會因為冷卻的作用而凝結出來，凝結過程是一個潛熱釋放的過程，這些潛熱會被利用來加熱空氣，因此潮濕空氣溫度的下降率並不像乾空氣那麼大。而當空氣塊下降的時候，會因下沉壓縮而增溫，亦會根據空氣塊含的水氣多寡來決定溫度增加的速率。

因此潮濕的空氣在”爬山”的時候，先經過上坡，遵循5~6℃的遞減率，而因為上升過程中水氣會凝結出來，等到空氣開始”下山”，空氣塊中的水氣已經消耗殆盡，便遵循乾絕熱的速率(9.8℃)增溫，導致空氣塊降溫的少，增溫的多，便讓原本正常的空氣塊”燃燒”起來了。另外值得一提的是，焚風的形成不一定需要降水，曾有研究指出，在阿爾卑斯山脈的焚風有10%沒有降水伴隨。

上述的熱力學理論簡易但明白地解釋了焚風形成的原因，因此它也常常被列入教科書中。但是這個理論有一些不足之處，比如：
 1.有時焚風在迎風面沒有形成雲或降水的情況下也會形成
 2.有時迎風面上升的空氣並不是在背風面下降的空氣，有時迎風面上升的空氣甚至會流回。
除此之外熱空氣下降也是一個需要被解釋的狀況。

因此目前科學家嘗試以動力學理論來解釋焚風，雖然空氣是氣體，但是有時空氣也顯示出液體的特性。在許多情況下空氣中會形成大氣波。大氣波是許多不同的力，比如大氣壓力差、科氏力、引力和阻力相互影響造成的。在許多大氣不穩定狀態下會有大氣波產生。今天對焚風的解釋主要是一個流體力學的動態學理論，相關的細節則不在這裡詳述。

台灣的焚風常出現在颱風季，當颱風經過台灣，環流裡充滿濕氣而又強勁的風往東爬過中央山脈，往往在台東大武、成功以及花蓮一帶造成短暫的焚風現象。而焚風在世界各地有許多不同的美麗名字，德語中的Föhn主要用來指阿爾卑斯山的焚風；智利的安地斯山脈出產帕爾希風(Pueleche)；阿根廷的焚風叫做Zonda；而在美國焚風就擁有不只一個別名，在洛磯山脈東側的稱為欽諾克風，在加州南部則稱為聖安娜風，2003年時加州一場難以收拾的森林大火，就是聖安娜風助長聲勢的結果。而台灣發生焚風的時間常常是在有颱風的季節，颱風提供了潮濕而又強勁的風，當逆時針的氣流自西部往東吹，跨過中央山脈，由於上述的過程產生了焚風，往往為台東大武、成功地區帶來烤箱般的”溫暖”，甚至有時可以高達40℃，除了造成農作物的乾枯灼傷、過於乾燥而天乾物燥，這股”暖風”也常吹得人心煩氣躁。莫怪乎推理小說家錢德勒(Raymond Chandler)曾經說：「在聖安娜風吹起的夜晚，每場酒宴最後都會以吵架收場。柔順的妻子摸著切肉片的刀刃，端詳著丈夫的脖子。」

除了焚風，世界各地還有許多有趣的區域風的現象，就像是上天吹出的靈氣，等著我們去發現箇中奧妙呢！

延伸閱讀
風—改造大地、生命與歷史的空氣流動，珍‧德布里歐，台北市：商周出版，2000。
台灣是間氣象博物館，俞川心，台北市：果實出版，2004。
維基百科http://en.wikipedia.org/wiki/Foehn_wind
大英百科線上(台灣) http://wordpedia.eb.com/search?q=%B5I%AD%B7