嘉兴地区大风气候特征分析

2014-09-24 15:19杨群超汪武峰
现代农业科技 2014年11期
关键词:气候特征强对流大风

杨群超+汪武峰

摘要利用1981—2013年嘉兴地区6个地面观测站大风资料,分析嘉兴地区8级以上大风的分布规律。结果表明,嘉兴地区冬夏季风交替显著,大风的季风特征明显,冬半年大风多为冷空气大风,春季及初夏的大风多为低压、倒槽引起。夏季的大风主要是受热带气旋及副高边沿影响产生的。受地理位置影响,平湖的大风日数远远多于其他几个县。嘉兴地区平均大风日数总体呈线性递减趋势,平湖市的递减趋势尤为显著。运用Morlet小波分析方法分析嘉兴地区大风日数的年际变化,结果表明大风日数具有明显的周期变化规律特征,存在12年的短周期和32年的长周期,目前处于大风日数偏少期。

关键词大风;气候特征;Morlet小波分析;变化周期;强对流;天气形势;浙江嘉兴

中图分类号P425.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2014)11-0254-03

AnalysisonClimaticCharacteristicsofGaleinJiaxingRegion

YANG Qun-chaoWANG Wu-feng

(Pinghu Meteorological Bureau in Zhejiang Province,Pinghu Zhejiang 314200)

AbstractAccording to wind data of six meteorological stations in Jiaxing area from 1981 to 2013,the distribution of over 8-level wind in Jiaxing area was analyzed.The results showed that the alternation of winter and summer winds was significant in Jiaxing area with obvious monsoon features.The wind in the winter half year was mainly cold winds,and wind in spring and early summer was mainly caused by depression and inverted trough. The wind in summer was mainly affected by tropical cyclones and subtropical high edge. Influenced by location,the windy days in Pinghu was much more than other counties. The average windy days in Jiaxing area was linear decreasing trend with significant decreasing trend in Pinghu City. Using Morlet wavelet analysis method,the annual variation of windy days in Jiaxing area was analyzed,resulting that windy days has obvious characteristics of periodic variation,existing 12-year short cycle and 32-year long cycle. At present,it is in the period of short windy days.

Key wordsgale;climatic charateristies;Morlet wavelet analysis;change period;strong convection;weather patterns;Jiaxing Zhejiang

嘉兴位于浙江省东北部、长江三角洲杭嘉湖平原腹心地带,是长江三角洲重要城市之一,是浙江粮、油、畜、茧、鱼的重要产区。大风作为嘉兴地区的主要灾害性天气之一,风灾常常导致农作物倒伏,大棚设施损毁;大树或树枝折断、广告牌刮倒、港口码头停工等,给农业生产和人们的生产生活带来了严重的威胁。因此,了解掌握大风气候特点和其发生的环流形式特点尤为重要。近年来,我国学者对大风天气的时空特征、天气成因、一些典型个例作了深入的研究探讨。例如张智等[1]研究了宁夏大风日数的气候变化特征及其对沙尘天气的影响;李超等[2]对江苏沿海大风特征及变化作了分析;董加斌等[3]对浙江沿海大风的天气气候概况进行了分析;孙燕等[4]对冬春季江苏沿海大风的特征进行了探讨,分析了强冷空气引起的大风天气的特征和风速的阵性变化。但目前对嘉兴地区的大风研究并不多,本文研究分析1981—2013年嘉兴市近33年大风日数季节变化、年际变化特征、风向频率以及产生大风的天气形势,试图为今后嘉兴的大风预报提供一些有益的参考依据。

1资料来源

本文使用的数据资料来源于1981—2013年嘉兴地区6个地面气象观测站(嘉兴、平湖、海宁、海盐、嘉善、桐乡)33年逐日的大风观测资料。根据《地面气象观测规范》的相关规定,某测站瞬时风速达到或超过17.2 m/s,记为1个大风日[5]。

2大风的气候特征分析

2.1大风日数的月际与季节分布

统计1981—2013年嘉兴地区6个站各月出现的大风日数(图1),从图1可以看出,平湖与其他各站差异较大,出现的大风天气较其他站明显偏多,平湖的大风日数占嘉兴地区总大风日数的33%,主要是由于平湖位于杭州湾湾口处,湾口效应使得平湖更容易出现大风,而其他5个站大风日数均较为接近。

各地出现大风日数的月际变化趋势基本一致。从月际变化情况来看,大风日数从1—4月逐渐增多,4月为一小高峰,5—6月减少,到7—8月显著增多,8月达到了峰值;9—10月天气较为稳定,大风日数逐渐较少,到11—12月冷空气活动开始频繁,大风日数又有所增多。综合来说,强对流大风主要出现在3—8月,热带气旋大风主要出现在7—9月,冷空气大风出现在9月至翌年4月。而春季3—5月由于受强冷空气和强对流天气共同影响而出现的大风,往往强度更强。

各地大风日数季节变化差异较小,夏季最多,春季次之,秋冬季最少。嘉兴地区夏季大风日数所占的比例为46%,其中海盐最多,占全年的66%,而平湖市最少,占全年的36%。嘉兴地区春季大风日数占26%,其中平湖最多,占32%,海盐最少占13%。而秋季和冬季平均大风日数分别占15%和13%。

2.2大风日数的年际与年代变化

统计1981—2013年嘉兴地区6个站每年出现的大风日数,研究6个站大风日数的年际和年代变化。从图2的年际变化曲线可以看出,嘉兴地区的大风日数呈线性减少趋势,年大风日数的峰值出现在1982年,为9.33 d,谷值出现在2001年,为1.33 d,大风日数的气候倾向率为-1.1 d/10a。而平湖地区的减少趋势最为显著(图3),1982年平湖的大风日数达到了28 d,2011年为0 d(未出现大风日)。大风日数在20世纪80年代最多,为18 d,20世纪90年代为11 d,进入21世纪,大风日数显著减少,仅为2.1 d。平湖大风日数气候倾向率为-6.2 d/10a,并通过显著性检验(P<0.001)。

分析大风日数减少的原因,主要为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。大量温室气体的排放,使得全球气候变暖,年平均气温和冬季平均气温上升,冷空气强度减弱,频次减少,寒潮次数减少,直接导致区域大风频次减少,强度减弱。Jiang等[6]的研究则表明,在全球变暖背景下,亚洲大陆与太平洋之间的海平面气压差和近地面温差显著减小,东亚大槽向东向北偏移并减弱,是导致中国大风日数减少的主要原因。另外,随着城市化的发展速度加快,气象观测站周围的环境也发生了较大的改变,同时,城市高层建筑物密度不断增大也影响到风速与风向的记录。

2.3年大风日数时间序列的变化周期

小波分析(wavelet analysis,WA)是20世纪80年代中后期发展起来的一门新兴的数学分支。小波分析法是一种信号的时频局部分析新方法,具有多分辨率分析的特点,并且在时频两域具有表征信号出信号的局部变化特征的能力。小波变换通过将时间序列分解为时间频率域内,从而得出时间序列的显著波动模式,即周期变化动态以及周期变化动态的时间格局。它对于获取一个复杂时间序列的特征规律,诊断出气候变化的内在层次结构,分辨时间序列在不同尺度上的演变特征等是非常有效,近年来被广泛应用于多尺度气候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波对嘉兴地区平均大风日数时间序列进行周期性分析,图4中信号的强弱通过小波系数模值的大小来表示,等值线的正值表示大风日数偏多,等值线的负值表示大风日数偏少,小波系数为零初则表示对应着突变点。从图4可以看出,嘉兴地区近33年大风日数包含了多个不同尺度的周期变化,形成各种尺度正负相间的振荡中心,存在明显的年代和年际变化特征。主要有2个明显的周期变化规律,分别是出现了12年的短周期和32年的长周期。无论从长周期来看,还是从短周期来看,目前各周期曲线均未完整闭合,说明嘉兴地区处于大风日偏少期。

2.4风向与风频

嘉兴地区全年以偏东风为主,夏季以偏东风向最多,冬季以西北风为主。以平湖为例,统计近33年的平均风向频率,可以发现平湖偏东风最多,占全年14.6%,其次为ESE、SE,分别为11.6%和10.6%,NNW占10.5%,而SW和WSW最少,分别占26%和22%。夏季6—8月多为雷雨大风,会出现各种风向的大风,但相对来讲,WNW、ESE大风最多;台风大风风速大,大多以ESE、SE、E为主(图5)。

3产生大风的天气形势

嘉兴地区大风的季风特征明显,每个季节的主要影响系统不相同,总结嘉兴地区产生大风的主要天气形势有以下3种。

3.1 中小尺度强对流型

这种大风涉及的范围一般只有数千米至数十千米,常伴有强对流雷雨天气其尺度虽小,但破坏性却很大,每年累积所造成的危害较大。一般影响本地的强对流天气形势可分为低槽冷锋型、高空冷涡型、副高边缘型、静止锋切变型、江淮/东海气旋型、热带低值系统型。据统计,春季受强冷空气和强对流天气共同影响出现的大风,往往强度更强。夏季在副高边缘过渡带受西风带和副热带系统共同影响,副高有明显的南退或北抬时,本地容易出现强对流天气。如2009年6月5日出现的大风天气就是强对流天气造成的,对流发生前东北冷涡较强,有利于冷空气的维持、南下,为强对流天气的发生提供了触发条件。

从图6的8:00 500 Pa的高空图上可见,北方有一冷涡加强并东移南压,冷空气条件较好,风速明显增大,气温低。而从地面图(图7)上可见,本地处于一个暖低压中,这样高低位势不稳定层结建立,上冷下热,触发强对流天气,出现大风。

3.2台风外围环流型

对嘉兴地区来说,台风灾害是主要自然灾害之一,每年夏秋季嘉兴地区都会受到台风的影响。其中对浙江有威胁的台风有5类,即:浙江登陆类、浙闽边界到厦门之间登陆类、厦门到珠江口之间登陆后转向类、浙沪边界以北登陆类和经过西北区海上转向类[9]。综合历年的台风数据,影响本地的台风主要在福建省的北部或浙江沿海登陆的台风,特别登陆浙江中北部北上类台风对嘉兴地区影响最大,如200509“麦莎”,200515“卡努”台风,分别在浙江省玉环、金清登陆。由于台风登陆时强度强,风圈半径较大,嘉兴沿海地区均出现了12级以上的大风,内陆风力则达8~10级,致使倒塌房屋逾9 500间,农业基础设施遭到严重损毁,大面积农作物受灾[10]。

3.3冷空气型

冬半年,嘉兴地区的大风天气多由冷空气影响产生。以500 Pa结合天气图分析,造成嘉兴地区的强冷空气的天气形势主要有以下类型:移动性西风槽、横槽转竖型、高空峰区缓慢南下型等。在预报强冷空气的大风时,需注意冷锋前后3 h变压正负中心差值越大,则风力越强。地面的大风出现在700 Pa冷平流最强区域对应的地方。而大风的持续时间预报需关注高空地槽移动的速度,槽后有无新的冷空气补充,冷高压南下的方式等。如2005年12月21日出现的大风,即为横槽转竖型,除海盐外其余5个站均出现了大风,海宁、嘉兴、桐乡风力均超过了20 m/s。

4结语

嘉兴地区的大风天气8月最多,10月最少。由于杭州湾的湾口效益,平湖的大风日数比其他站明显偏多。嘉兴地区的大风日数呈线性减少趋势,大风日数的气候倾向率为 -1.1 d/10a。其中平湖的减少趋势最为显著,气候倾向率为 -6.2 d/10a。大风日数减少主要原因为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。嘉兴地区平均大风日数呈12年的短周期和32年的长周期,目前处于大风日偏少期。嘉兴大风的季风特征明显,冬夏季风交替显著,冬半年大风多为冷空气大风,春季及初夏的大风多为低压、倒槽引起。夏季的大风主要是受热带气旋及副高边沿影响产生的,以热带气旋影响占多数。从实际预报情况来看,冷空气大风和台风大风由于预报时效性长,预报准确率相对较高,但春夏季的强对流大风,由于局地性强,预报时效短,损失风速大,易造成损失。在气象为农服务过程中,需依托雷达、卫星等预报产品,及时做好短时临近的预报预警工作。

5参考文献

[1] 张智,郑广芬,林莉,等.宁夏大风日数气候变化及其对沙尘天气的影响[J].干旱区资源与环境,2006,20(4):30-34.

[2] 李超,魏建苏,严文莲,等.江苏沿海大风特征及其变化分析[J].气象科学,2013,33(5):584-589.

[3] 董加斌,胡波.浙江沿海大风的天气气候概况[J].台湾海峡,2007(4):476-483.

[4] 孙燕,吴海英,沈树勤,等.冬春季江苏沿海大风的特征[J].南京气象学院学报,2007(5):699-704.

[5] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:21-27.

[6] JIANG Y,LUO Y,ZHAO Z,et a1.Changes in Wind Speed over China during 1956—2004[J].Theoretical and Appried Climatology,2010,99(3):421-430.

[7] 魏风英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.

[8] 杨建国.小波分析及其工程应用[M].北京:机械工业出版社,2005.

[9] 祝启恒,张淑云,顾强民,等.浙江省灾害性天气预报[M].北京:气象出版社,1992.

[10] 孟莹,卢娟,潘静,等.近30年黄海北部沿海地区大风气候特征分析[J].辽宁气象,2005(4):9-11.

分析大风日数减少的原因,主要为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。大量温室气体的排放,使得全球气候变暖,年平均气温和冬季平均气温上升,冷空气强度减弱,频次减少,寒潮次数减少,直接导致区域大风频次减少,强度减弱。Jiang等[6]的研究则表明,在全球变暖背景下,亚洲大陆与太平洋之间的海平面气压差和近地面温差显著减小,东亚大槽向东向北偏移并减弱,是导致中国大风日数减少的主要原因。另外,随着城市化的发展速度加快,气象观测站周围的环境也发生了较大的改变,同时,城市高层建筑物密度不断增大也影响到风速与风向的记录。

2.3年大风日数时间序列的变化周期

小波分析(wavelet analysis,WA)是20世纪80年代中后期发展起来的一门新兴的数学分支。小波分析法是一种信号的时频局部分析新方法,具有多分辨率分析的特点,并且在时频两域具有表征信号出信号的局部变化特征的能力。小波变换通过将时间序列分解为时间频率域内,从而得出时间序列的显著波动模式,即周期变化动态以及周期变化动态的时间格局。它对于获取一个复杂时间序列的特征规律,诊断出气候变化的内在层次结构,分辨时间序列在不同尺度上的演变特征等是非常有效,近年来被广泛应用于多尺度气候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波对嘉兴地区平均大风日数时间序列进行周期性分析,图4中信号的强弱通过小波系数模值的大小来表示,等值线的正值表示大风日数偏多,等值线的负值表示大风日数偏少,小波系数为零初则表示对应着突变点。从图4可以看出,嘉兴地区近33年大风日数包含了多个不同尺度的周期变化,形成各种尺度正负相间的振荡中心,存在明显的年代和年际变化特征。主要有2个明显的周期变化规律,分别是出现了12年的短周期和32年的长周期。无论从长周期来看,还是从短周期来看,目前各周期曲线均未完整闭合,说明嘉兴地区处于大风日偏少期。

2.4风向与风频

嘉兴地区全年以偏东风为主,夏季以偏东风向最多,冬季以西北风为主。以平湖为例,统计近33年的平均风向频率,可以发现平湖偏东风最多,占全年14.6%,其次为ESE、SE,分别为11.6%和10.6%,NNW占10.5%,而SW和WSW最少,分别占26%和22%。夏季6—8月多为雷雨大风,会出现各种风向的大风,但相对来讲,WNW、ESE大风最多;台风大风风速大,大多以ESE、SE、E为主(图5)。

3产生大风的天气形势

嘉兴地区大风的季风特征明显,每个季节的主要影响系统不相同,总结嘉兴地区产生大风的主要天气形势有以下3种。

3.1 中小尺度强对流型

这种大风涉及的范围一般只有数千米至数十千米,常伴有强对流雷雨天气其尺度虽小,但破坏性却很大,每年累积所造成的危害较大。一般影响本地的强对流天气形势可分为低槽冷锋型、高空冷涡型、副高边缘型、静止锋切变型、江淮/东海气旋型、热带低值系统型。据统计,春季受强冷空气和强对流天气共同影响出现的大风,往往强度更强。夏季在副高边缘过渡带受西风带和副热带系统共同影响,副高有明显的南退或北抬时,本地容易出现强对流天气。如2009年6月5日出现的大风天气就是强对流天气造成的,对流发生前东北冷涡较强,有利于冷空气的维持、南下,为强对流天气的发生提供了触发条件。

从图6的8:00 500 Pa的高空图上可见,北方有一冷涡加强并东移南压,冷空气条件较好,风速明显增大,气温低。而从地面图(图7)上可见,本地处于一个暖低压中,这样高低位势不稳定层结建立,上冷下热,触发强对流天气,出现大风。

3.2台风外围环流型

对嘉兴地区来说,台风灾害是主要自然灾害之一,每年夏秋季嘉兴地区都会受到台风的影响。其中对浙江有威胁的台风有5类,即:浙江登陆类、浙闽边界到厦门之间登陆类、厦门到珠江口之间登陆后转向类、浙沪边界以北登陆类和经过西北区海上转向类[9]。综合历年的台风数据,影响本地的台风主要在福建省的北部或浙江沿海登陆的台风,特别登陆浙江中北部北上类台风对嘉兴地区影响最大,如200509“麦莎”,200515“卡努”台风,分别在浙江省玉环、金清登陆。由于台风登陆时强度强,风圈半径较大,嘉兴沿海地区均出现了12级以上的大风,内陆风力则达8~10级,致使倒塌房屋逾9 500间,农业基础设施遭到严重损毁,大面积农作物受灾[10]。

3.3冷空气型

冬半年,嘉兴地区的大风天气多由冷空气影响产生。以500 Pa结合天气图分析,造成嘉兴地区的强冷空气的天气形势主要有以下类型:移动性西风槽、横槽转竖型、高空峰区缓慢南下型等。在预报强冷空气的大风时,需注意冷锋前后3 h变压正负中心差值越大,则风力越强。地面的大风出现在700 Pa冷平流最强区域对应的地方。而大风的持续时间预报需关注高空地槽移动的速度,槽后有无新的冷空气补充,冷高压南下的方式等。如2005年12月21日出现的大风,即为横槽转竖型,除海盐外其余5个站均出现了大风,海宁、嘉兴、桐乡风力均超过了20 m/s。

4结语

嘉兴地区的大风天气8月最多,10月最少。由于杭州湾的湾口效益,平湖的大风日数比其他站明显偏多。嘉兴地区的大风日数呈线性减少趋势,大风日数的气候倾向率为 -1.1 d/10a。其中平湖的减少趋势最为显著,气候倾向率为 -6.2 d/10a。大风日数减少主要原因为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。嘉兴地区平均大风日数呈12年的短周期和32年的长周期,目前处于大风日偏少期。嘉兴大风的季风特征明显,冬夏季风交替显著,冬半年大风多为冷空气大风,春季及初夏的大风多为低压、倒槽引起。夏季的大风主要是受热带气旋及副高边沿影响产生的,以热带气旋影响占多数。从实际预报情况来看,冷空气大风和台风大风由于预报时效性长,预报准确率相对较高,但春夏季的强对流大风,由于局地性强,预报时效短,损失风速大,易造成损失。在气象为农服务过程中,需依托雷达、卫星等预报产品,及时做好短时临近的预报预警工作。

5参考文献

[1] 张智,郑广芬,林莉,等.宁夏大风日数气候变化及其对沙尘天气的影响[J].干旱区资源与环境,2006,20(4):30-34.

[2] 李超,魏建苏,严文莲,等.江苏沿海大风特征及其变化分析[J].气象科学,2013,33(5):584-589.

[3] 董加斌,胡波.浙江沿海大风的天气气候概况[J].台湾海峡,2007(4):476-483.

[4] 孙燕,吴海英,沈树勤,等.冬春季江苏沿海大风的特征[J].南京气象学院学报,2007(5):699-704.

[5] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:21-27.

[6] JIANG Y,LUO Y,ZHAO Z,et a1.Changes in Wind Speed over China during 1956—2004[J].Theoretical and Appried Climatology,2010,99(3):421-430.

[7] 魏风英.现代气候统计诊断与预测技术[M].北京:气象出版社,2007:63-66.

[8] 杨建国.小波分析及其工程应用[M].北京:机械工业出版社,2005.

[9] 祝启恒,张淑云,顾强民,等.浙江省灾害性天气预报[M].北京:气象出版社,1992.

[10] 孟莹,卢娟,潘静,等.近30年黄海北部沿海地区大风气候特征分析[J].辽宁气象,2005(4):9-11.

分析大风日数减少的原因,主要为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。大量温室气体的排放,使得全球气候变暖,年平均气温和冬季平均气温上升,冷空气强度减弱,频次减少,寒潮次数减少,直接导致区域大风频次减少,强度减弱。Jiang等[6]的研究则表明,在全球变暖背景下,亚洲大陆与太平洋之间的海平面气压差和近地面温差显著减小,东亚大槽向东向北偏移并减弱,是导致中国大风日数减少的主要原因。另外,随着城市化的发展速度加快,气象观测站周围的环境也发生了较大的改变,同时,城市高层建筑物密度不断增大也影响到风速与风向的记录。

2.3年大风日数时间序列的变化周期

小波分析(wavelet analysis,WA)是20世纪80年代中后期发展起来的一门新兴的数学分支。小波分析法是一种信号的时频局部分析新方法,具有多分辨率分析的特点,并且在时频两域具有表征信号出信号的局部变化特征的能力。小波变换通过将时间序列分解为时间频率域内,从而得出时间序列的显著波动模式,即周期变化动态以及周期变化动态的时间格局。它对于获取一个复杂时间序列的特征规律,诊断出气候变化的内在层次结构,分辨时间序列在不同尺度上的演变特征等是非常有效,近年来被广泛应用于多尺度气候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波对嘉兴地区平均大风日数时间序列进行周期性分析,图4中信号的强弱通过小波系数模值的大小来表示,等值线的正值表示大风日数偏多,等值线的负值表示大风日数偏少,小波系数为零初则表示对应着突变点。从图4可以看出,嘉兴地区近33年大风日数包含了多个不同尺度的周期变化,形成各种尺度正负相间的振荡中心,存在明显的年代和年际变化特征。主要有2个明显的周期变化规律,分别是出现了12年的短周期和32年的长周期。无论从长周期来看,还是从短周期来看,目前各周期曲线均未完整闭合,说明嘉兴地区处于大风日偏少期。

2.4风向与风频

嘉兴地区全年以偏东风为主,夏季以偏东风向最多,冬季以西北风为主。以平湖为例,统计近33年的平均风向频率,可以发现平湖偏东风最多,占全年14.6%,其次为ESE、SE,分别为11.6%和10.6%,NNW占10.5%,而SW和WSW最少,分别占26%和22%。夏季6—8月多为雷雨大风,会出现各种风向的大风,但相对来讲,WNW、ESE大风最多;台风大风风速大,大多以ESE、SE、E为主(图5)。

3产生大风的天气形势

嘉兴地区大风的季风特征明显,每个季节的主要影响系统不相同,总结嘉兴地区产生大风的主要天气形势有以下3种。

3.1 中小尺度强对流型

这种大风涉及的范围一般只有数千米至数十千米,常伴有强对流雷雨天气其尺度虽小,但破坏性却很大,每年累积所造成的危害较大。一般影响本地的强对流天气形势可分为低槽冷锋型、高空冷涡型、副高边缘型、静止锋切变型、江淮/东海气旋型、热带低值系统型。据统计,春季受强冷空气和强对流天气共同影响出现的大风,往往强度更强。夏季在副高边缘过渡带受西风带和副热带系统共同影响,副高有明显的南退或北抬时,本地容易出现强对流天气。如2009年6月5日出现的大风天气就是强对流天气造成的,对流发生前东北冷涡较强,有利于冷空气的维持、南下,为强对流天气的发生提供了触发条件。

从图6的8:00 500 Pa的高空图上可见,北方有一冷涡加强并东移南压,冷空气条件较好,风速明显增大,气温低。而从地面图(图7)上可见,本地处于一个暖低压中,这样高低位势不稳定层结建立,上冷下热,触发强对流天气,出现大风。

3.2台风外围环流型

对嘉兴地区来说,台风灾害是主要自然灾害之一,每年夏秋季嘉兴地区都会受到台风的影响。其中对浙江有威胁的台风有5类,即:浙江登陆类、浙闽边界到厦门之间登陆类、厦门到珠江口之间登陆后转向类、浙沪边界以北登陆类和经过西北区海上转向类[9]。综合历年的台风数据,影响本地的台风主要在福建省的北部或浙江沿海登陆的台风,特别登陆浙江中北部北上类台风对嘉兴地区影响最大,如200509“麦莎”,200515“卡努”台风,分别在浙江省玉环、金清登陆。由于台风登陆时强度强,风圈半径较大,嘉兴沿海地区均出现了12级以上的大风,内陆风力则达8~10级,致使倒塌房屋逾9 500间,农业基础设施遭到严重损毁,大面积农作物受灾[10]。

3.3冷空气型

冬半年,嘉兴地区的大风天气多由冷空气影响产生。以500 Pa结合天气图分析,造成嘉兴地区的强冷空气的天气形势主要有以下类型:移动性西风槽、横槽转竖型、高空峰区缓慢南下型等。在预报强冷空气的大风时,需注意冷锋前后3 h变压正负中心差值越大,则风力越强。地面的大风出现在700 Pa冷平流最强区域对应的地方。而大风的持续时间预报需关注高空地槽移动的速度,槽后有无新的冷空气补充,冷高压南下的方式等。如2005年12月21日出现的大风,即为横槽转竖型,除海盐外其余5个站均出现了大风,海宁、嘉兴、桐乡风力均超过了20 m/s。

4结语

嘉兴地区的大风天气8月最多,10月最少。由于杭州湾的湾口效益,平湖的大风日数比其他站明显偏多。嘉兴地区的大风日数呈线性减少趋势,大风日数的气候倾向率为 -1.1 d/10a。其中平湖的减少趋势最为显著,气候倾向率为 -6.2 d/10a。大风日数减少主要原因为全球气候变暖和冷空气活动的减少使得冷空气势力减弱。嘉兴地区平均大风日数呈12年的短周期和32年的长周期,目前处于大风日偏少期。嘉兴大风的季风特征明显,冬夏季风交替显著,冬半年大风多为冷空气大风,春季及初夏的大风多为低压、倒槽引起。夏季的大风主要是受热带气旋及副高边沿影响产生的,以热带气旋影响占多数。从实际预报情况来看,冷空气大风和台风大风由于预报时效性长,预报准确率相对较高,但春夏季的强对流大风,由于局地性强,预报时效短,损失风速大,易造成损失。在气象为农服务过程中,需依托雷达、卫星等预报产品,及时做好短时临近的预报预警工作。

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