次仁曲宗 落桑曲加 顿玉多吉
(西藏山南地区气象局 西藏山南856000)
西藏山南地区近30年来大风天气特征分析
次仁曲宗 落桑曲加 顿玉多吉
(西藏山南地区气象局 西藏山南856000)
文章根据西藏山南地区近30年(1981~2014年)6个有人气象观测站的大风资料,对山南地区的大风日数时空分布特征进行分析,并运用线性回归方法对大风日数和年代变化进行建模,得出其拟合关系。探讨了大风天气的季节变化特征和年际变化特征,并对山南地区大风天气的成因进行了分析。结论为:①山南地区的大风日数空间分布不均匀,其中位于西部的浪卡子站和和南部的隆子站大风日数最多,平均每年出现52d,而位于沿江一线的站点大风日数偏少,平均每年出现10~20d;②浪卡子和隆子两个代表站的大风分布具有明显的季节变化特征,其中冬季和春季是两个站点最容易出现大风天气的时段,而夏、秋两季大风天气较为少见;③两个代表站点的大风日数随着年代的推进均呈现减小趋势,其中隆子站比浪卡子站大风日数减小得更快,减少率分别为1.7d/a和0.8d/a;④西藏山南地区大风天气的成因主要包括:低空急流、温度平流和地形因素。由于山南地区冬、夏两季正处在500hPa天气图上的两支急流之间,动量的下传有利于大风天气的维持,而高纬冷空气和南支槽前的暖湿气流活动频繁,又加强了该区域气压梯度和温度梯度,使风力加大。
西藏山南地区;大风天气;特征
山南地区位于冈底斯山至念青唐古拉山以南,地势西高东低,是典型的藏南谷地地形。在山南地区大风天气是最主要的灾害性天气之一[1-2],主要出现在冬春两季。风灾除了对交通、农牧业、电力设施造成影响外,还极易引发扬沙、浮沉天气,导致空气质量的下降和引发气象森林火灾,给民众的生活和国民经济带来严重损失[3-5]。研究山南地区的大风特征,对风灾的预测和预警方法的改进具有重要气象理论价值,为气象服务工作提供科学有效的支撑。
按照《地面气象观测规范》的规定,在气象观测业务工作中以瞬时风速达到或者超过17m/s(或目测估计风力达到或超过8级)时称为大风天气[6]。本文根据山南地区有人气象观测站(泽当、加查、隆子、错那、浪卡子、贡嘎)多年的大风资料,运用线性回归方法对大风日数和年代变化进行建模,得出其拟合关系,探讨了大风天气的空间分布特征、季节变化特征和年际变化特征,并对山南地区大风天气的成因进行分析。利用线性回归方法对大风日数和年代进行拟合,计算了山南地区大风日数的年际变化倾向率,对大风天气的成因进行了初步探讨。
2.1 大风日数的空间分布
图1是山南地区(泽当、加查、隆子、错那、浪卡子、贡嘎)等6个观测站的大风日数年平均分布图。对大风日数的年平均统计结果表明,山南地区各地年平均大风日数有着很明显的差异,空间分布不均匀。其中错那站大风日数最少,仅有10.3d,其次是加查15.3d、贡嘎22.8d和泽当24.7d,而大风日数最多的两个站是浪卡子53.0d和隆子52.4d,这两个站的大风日数接近错那站的5倍。同时可以看出,大风日数最多的两个站(浪卡子、隆子)位于山南地区的西部和南部。下面以大风日数最多的浪卡子站和隆子站为山南地区的代表站,对其季节、年际变化特征进行分析。
图1 山南地区6个观测站(泽当、加查、隆子、错那、浪卡子、贡嘎)大风日数的年平均分布
2.2 大风日数的季节变化
图2是浪卡子站和隆子站近30年来的大风日数月变化曲线图。如图2所示,一年中大风日数出现最多的月份集中在12月到次年5月,浪卡子站大风日数最多的月份出现在1月份(10.4d),而隆子站则出现在3月份(11d)。全年7~10月份山南地区出现的大风天气很少,月平均大风日数约为0~2d。
图2 浪卡子站和隆子站大风日数的月变化特征图
表1 浪卡子站和隆子站大风日数的季节统计表(单位:天)
表1显示了浪卡子站和隆子站春、夏、秋、冬4个季节的大风日数,可以看出代表站的大风分布具有明显的季节变化特征。其中冬季、春季是两个站点最容易出现大风天气的时段,大风日数约为18至26d;而夏季、秋季中的大风天气较为少见,约为2至4d,说明冬、春两季是一年中最容易发生大风灾害的季节。浪卡子在冬季出现大风天气的比例约为30%,春季出现的比例约为22%,而在夏、秋两季出现的概率非常小,仅为3%左右。隆子在冬季出现大风天气的比例约为21%,春季出现的比例约为28%,在夏、秋两季出现的概率同样较小(4%)。
2.3 大风日数的年际变化
为了进一步分析山南地区大风日数的时间变化趋势,对近30年来浪卡子站和隆子站大风日数年际变化进行线性回归分析(见图3),其线性回归方程分别为:
其中,x是年份,y浪卡子是浪卡子站的大风日数,y隆子是隆子站的大风日数,方程斜率表示大风日数的年代变化率,两个方程均通过了0.05的显著性检验。
从线性回归方程(1),(2)及图3可以看出,两个站点的大风日数都呈现随年代推进而减小的趋势,对比两个站点可以看出隆子站比浪卡子站大风日数减小得更快。其中,浪卡子的大风日数随年代减少的倾向率是0.8d/a,即每年大风日数减少0.8d,隆子的减少倾向率为1.7d/a,即每年大风日数减少1.7d。
根据山南地区近30年的历史资料和青藏高原大风天气特点,结合当地天气预报员对大风天气的预
报经验,山南地区产生大风天气的主要原因可归纳为以下几点。
图3 浪卡子站和隆子站大风日数的年变化曲线图
3.1 低空急流
山南地区大风天气有明显的季节变化,冬、春两季较多,夏、秋两季较少。夏季500hPa急流区约在40°N附近,而冬季约在30°N以南。10月和3月是过渡季节,夏季急流较弱,位置偏北,直到10月份以后急流开始南移,此时在高原地区500hPa天气图上经常形成两支急流,一支在37°N附近,另一支在27°N附近,分别称为南支急流与北支急流,而山南地区正处在南支急流与北支急流之间,西部浪卡子以及南部隆子由于海拔比较高,风速往往超过17m/s,同时,急流附近大气层结的不稳定性引起动量的下传,有利于大风天气的维持。
3.2 温度平流
影响山南地区的温度平流主要包括高纬地区的冷空气和南支槽前的暖湿气流。北方冷空气在冬、春两季活动较频繁,当高纬地区的冷高压南下到山南地区时,一方面加强了高压前部的气压梯度,容易引起风力的加大;另一方面加深了高压前部的温度梯度,加强了热成风的强度。而南支槽前暖湿气流影响山南地区时,低空的大气层结变得非常不稳定,经常有地面热低压的发展,此时若配合高空的冷平流,易导致气流加速,形成大风天气。
3.3 地形因素
山南地区大风天气分布差异极大,地型高低、山脉走向、小地形的峡谷效应,都与大风天气的产生和强弱有关。西部的浪卡子属于牧区,四面高山兀立,中间为低洼的盆地,海拔高,地形开阔,山脉的走向与高空急流的走向一致,易受急流动量下传的影响,所以该地区容易出现大风,风力也较大。而南部的隆子站四面环山,也容易受到峡谷效应的影响,有利于形成大风天气。
本文根据近30年(1981~2014年)来山南地区6个有人气象观测站的大风资料,对山南地区的大风日数的时空分布特征进行分析,并运用线性回归方法对大风日数和年代变化进行建模,得出其拟合关
系。探讨了大风天气的季节变化特征和年际变化特征,并对山南地区大风天气的成因进行分析,主要结论如下:
①山南地区大风日数空间分布不均匀,位于西部的浪卡子站和南部的隆子站大风日数最多,平均为每年出现52d,而位于沿江一线的站点大风日数偏少,平均每年出现10-20d。
②浪卡子和隆子两个代表站的大风分布具有明显的季节变化特征。其中冬季、春季是两个站点最容易出现大风天气的时段,大风日数约为18至26d;而夏季、秋季中的大风天气较为少见,约为2至4d。
③通过对大风日数与年代进行线性回归分析发现,拟合方程与实况拟合准确率较好,两个站点的大风日数都呈现随年代推移减小的趋势。其中,隆子站比浪卡子站大风日数减小的更快,浪卡子的大风日数每年减少0.8d,隆子为每年减少1.7d。
④山南地区大风天气的成因主要包括:低空急流、温度平流和地形因素。由于在山南地区冬、夏两季500hPa天气图上正处在两支急流之间,急流附近大气层结的不稳定性引起动量的下传,有利于大风天气的维持。同时,高纬地区的冷空气和南支槽前的暖湿气流活动频繁,加强了地区的气压梯度和温度梯度,容易引起风力的加大,另外山南西部和南部四面高山兀立,容易受到峡谷效应的影响,有利于大风天气的形成。
[1][6]张核真.西藏大风分布特征及风灾区域的初步划分[J].西藏科技,2006(6):40-41.
[2]白虎志,董安祥,李栋梁,等.青藏高原及青藏铁路沿线大风沙尘日数时空特征[J].高原气象,2005,24(3):311-315.
[3]格桑卓玛,次旦巴桑,增太措,等.西藏日喀则西部和南部边缘地区近30年大风天气变化特征分析[J].西藏大学学报(自然科学版),2013,28(1):21-27.
[4]格央,罗布坚赞,次仁措姆.西藏地区2010年2月中旬大范围大风天气成因分析[J].西藏科技,2010(9):57-58.
[5]高松影,刘天伟.丹东地区大风气候事实分析[J].气象,2007,33(8):97-103.
Analysison Characteristicsof the StrongW indy weather in the Area of Shannan
Tsering-Choezom Luosang-Qujia Dunyu-Duoji
(Meteorological Bureau in Shannan,Shannan 856000,China)
The spatial and temporal distribution characteristics of windy days were analyzed based on the 30 years data collected from 6meteorological stations located in the Shannan Prefecture.The seasonaland interan⁃nual variation ofwindy weather were discussed based on the numbers of strong windy days and its changes in year to yearwith linear regressionmodel,and the causes of thewindy weather in Shannan Prefecture was ana⁃lyzed aswell.The results showed that①an uneven special distribution of gale days in Shannan Prefecture and themaximum numberofgale daysappeared in the Langkazistation and the Longzistationwith an average of52d in a year,and a lessnumberofgale daysappeared in the stations located in along the riverwith an averageof 10-20d in a year;②there was significant seasonal variation in gale distribution at Langkazistation and Longzista⁃tion and the windy weather appeared in spring and winter but it rare in summer and autumn;③the number of windy days in the two stationsmentioned above showed a decreasing trend with the deducing rates 0.8d/a and 1.7d/a in different years respectively;④low-level jet,thermaladvection and topography would be Themain causesof thewindyweather in Shannan Prefecture.
Shannan prefecture in Tibet;windyweather;characteristics
10.16249/j.cnki.54-1034/c.2015.02.005
P458.123
A
1005-5738(2015)02-028-05
[责任编辑:索郎桑姆]
2015-05-09
次仁曲宗,女,藏族,西藏拉萨人,西藏山南地区气象局助理工程师,主要研究方向为短、中、长期天气预报。