简介
林带在一定的防护范围内引起风速、风向、乱流交换等气象要素的变化，是林带的主要效应。一般地说，林带可起到降低风速、减弱乱流交换的作用。
林带的防风效应
是林带动力效应中研究得最广泛的课题之一。在垂直方向上表现为一定的影响厚度，在水平方向上表现为一定的防护距离，且林网与林带的影响有所不同。林网对气流的抬升作用可达到500米以上，并使近地层风速明显降低， 而林带的影响程度只在50～100米厚近地面层内较大，主要表现在背风面有一定的防护距离。
单条林带附近的风向不再是水平的，向风面有强的上升气流，背风面有较强的下沉气流。风廓线与旷野相比有明显的不同。风洞实验结果如图所示。图中δ为边界层厚度，边界层内风速的垂直分布满足对数分布规律;在接地面的一薄层内(DL段)由于地面的摩擦作用，风速随高度的分布保持对数(或指数)分布规律，但速度较旷野同一高度的风速小，该层称为下边界层或内边界层; LC段较旷野风速小，称为弱风区，C点的相对风速达到100%; CAA′风速大于100%，被称为增速区，A′为林带影响所及的高度，更上为不受林带影响的区域。单条林带背风面风速削弱的程度和林带结构、气象条件、地面因素三方面有关。
林带附近的风廓线特征(风洞实验资料)
1.“旷野”风廓线;2.背风面20H处的风廓线/p>
林带的结构特征 是影响林带防风效应的主要因素。主要是林带结构类型、疏透度(或透风系数)和林带高度、宽度的影响。横断面形状、有叶或无叶状态等的影响较小。
结构类型 气流遇到紧密结构林带时难以通过，背风面形成静风区或弱风区。距林缘15H距离内，高度(林带的平均高度)以下的风速平均降低约为55%，背风面风速恢复较快。气流遇到疏透结构林带时，一部分从上面越过，另一部分透过林带，在背风面形成弱风区，最低风速约出现在距林缘3～8H之间。背风面风速恢复缓慢，防护距离可达50H以上。气流遇到通风结构林带时， 主要从下层树干间穿过，相对风速较大(有的林带可大于旷野同高度的风速)，在背风面林缘开始扩散，风速逐渐减弱，最小风速约出现在3～10H处。通风结构林带背风面风速恢复缓慢，防护距离可达50H以上。
林带透风系数(或疏透度) 是影响林带防风效应的重要因素。当以减弱风速20%为指标时，有效防护距离变化于14～34H之间，按最大有效防护距离所确定的最适透风系数为0.61; 当以减弱风速30%为指标时，有效防护距离变化于9～24H之间，最适透风系数为0.52。此外，林带防护距离与林带的平均高度成正比。林带的宽度是影响林带透风系数(或疏透度)的主要因素。较为紧密的林带，当宽高比小于或等于5时，林带宽度对防风效应的影响不大，当宽高比大于5时，则随带宽的增加防护距离减小。
气象条件 影响林带防风效应气象因子主要是大气温度层结(见大气静力稳定度)和风向，风速影响不大。近地面层大气温度层结可影响上、下层空气的动量交换，因而也影响林带背风面风速的恢复。大气处于稳定(逆温)层结和中性层结时风速恢复缓慢，防护距离较大; 反之，大气处于不稳定层结构时(超绝热)，防护距离较小。二者的有效防护距离可相差20%以上。林带的有效防护距离和透风系数是风向偏角 (风向和林带法向的交角) 或风向交角(风向和林带的交角)的函数， 当风向偏角为零度(或风向交角为90°)时，有效防护距离最大，透风系数也最大; 但当偏角小于或等于30°时，这种影响很小。风速对林带防风效应的影响较小。
地面因子 地形起伏引起风向和风速的局地变化， 影响到林带的防护距离。向风坡风速增加， 有效防护距离小; 背风坡风速减小， 相应的有效防护距离增加。在底面粗糙的风洞中所做的模型实验， 林带的防护距离较小，在底面光滑的风洞中所做的模型实验，林带的防护距离较大。
对于多条纵横交错的林带组成的农田防护林网，仅第二条林带背风面相对风速约比第一条林带背风面低百分之几，以后各条林带则不再继续降低。但气流通过大面积林网地区就象通过具有很大粗糙度的地面一样， 使近地面层内的风速明显降低。据观测结果和理论估算， 在H高度上的风速较无林网的地区降低25%左右。摩擦层上界的高度可抬高几十米。
林带对乱流交换的影响
是林带动力效应的又一重要内容。苏联学者认为林带保护下的农田1～2米高处的乱流交换平均减弱15%～25%;丹麦学者观测的日平均乱流交换系数约为旷野的30%; 美国学者测得玉米带保护下的甜菜地中午时的乱流交换系数约为无保护地的50%。
英文
aerodynamic effect of shelterbeltslindai dongli xiaoying