邓 斌 周文麟 翟振芳 宣继海
(合肥市气象台,安徽合肥230041)
2000-2014年环巢湖地区大风特征分析
邓斌周文麟翟振芳宣继海
(合肥市气象台,安徽合肥230041)
大风会毁坏地面设施和建筑物,影响航海、海上施工和捕捞等作业,危害极大,是一种灾害性天气,它的出现对人们的生活生产有很大影响,也对国民经济和人民生命财产带来重大损失。该文选取2000-2014年环巢湖地区3个测站的15a地面自记风资料,探讨环巢湖地区大风的时空分布规律。结果表明:15a内有2个高值年和2个低值年,最多的年份为2001和2004年,达12d,2005年以后大风日明显减少。沿湖站的巢湖大风日数占环巢湖地区接近50%。每年的3月和7~8月份大风最多,冬季大风最少。环巢湖地区盛行偏西风,其中SSW和NNW风最多,东南大风极少。
环巢湖;大风;特征分析
当大风给人类社会带来危害时,即构成大风灾害,它通常是一种突发性的灾害,往往很短时间内就会对人类的生产、生活造成较大伤害[2]。我国气象观测业务中规定瞬时风速达到或超过8级时(17m/s)称为大风,大风是人类过去、现在、将来所面对的最严峻的挑战之一[1],是气象学上的主要灾害性天气之一[4]。巢湖水面每年都有因大风造成的人员和船只的事故发生[3]。因此,研究大风天气规律,对提高巢湖水面灾害性天气预报水平具有重大意义。
选取2000-2014年环巢湖地区的合肥、肥西和巢湖3站的地面风自记资料,对环巢湖地区大风时空分布以及风向等特征进行统计分析。根据大风预报标准,定义:当3站中有1个测站的瞬时风速达到或超过17.0m/s(或8级风),则定义为一个大风日。
3.1大风日数变化特征
3.1.1大风年变化环巢湖地区2000-2014年间共出现大风日数为99d,年平均大风日数为6.6d,出现大风日最多的年份为2001和2004年,达12d;最少年份出现在2012和2014年,均为0d。从环巢湖地区大风的年变化曲线(图1)可以看出,15a内,高值年为2001-2005年和2009-2010年,低值年分别为2000年、2008年、2012-2014年,其余年份大风日为4~7d,2005年以后出现的大风日基本在近15a平均值以下。
图1 2000-2014年环巢湖地区大风日数年变化
环巢湖地区3个测站的年变化特点既有相同之处,也各有其自身特点。其中合肥测站15a间出现大风日22d,占环巢湖地区3个测站大风总数的20%。从合肥站大风的年变化曲线(图2)看出,2001年为大风高值年,大风最少年出现在2004-2005年、2008年、2012年和2014年,其他年份为1~4d。
图2 2000-2014年合肥测站大风日数年变化
肥西测站15a间出现大风日数29d,年平均大风日近2d,占环巢湖地区3测站总大风日数近30%。从肥西站大风的年变化曲线(图3)上看,大风最多的是2003和2004年,全年大风日达到6d以上,大风低值年2007年、2008年和2011-2014年均为0d,其余年份的大风日为1~4d,2005年以后逐年下降。
巢湖观测站在2000-2014年的15a间出现大风日数为48d,年平均大风日3.2d,占环巢湖地区3个测站的近50%。从巢湖测站大风的年变化曲线(图4)可以看出,2005年是大风高值年,全年大风日数为8d,2012-2014年是大风低值年,为0d,其余年份大风日在2~5d,15a间有1/2年份的大风日在平均值上。
图4 2000-2014年巢湖测站大风日数年变化
3.1.2大风季变化环巢湖地区大风日数的年变化与风速的年变化有明显的相同之处,即在大部分地区大风日数最多的月份与月平均风速最大的月份是基本一致的。全年大风日多出现在春、夏2季,其中夏季出现的大风日次数最多,达到全年的52%,其次是春季占全年总次数的33%;秋、冬季,除巢湖外,合肥和肥西大风日只有2d,冬季合肥站点甚至没有一次出现大风日。
表1 环巢湖地区3个测站2000-2014年四季累计大风日数(d)
春季由于暖空气日趋活跃,促使高低空系统发展,江淮气旋生成多,多出现西南和西北大风;夏季飑线过境和江淮切变线影响时,中小尺度对流和冷锋过镜引起的大风最为常见;秋季我市处高低压之间,等压线密集,高压前部冷空气与南部低压倒槽结合,大风日数比较少;冬季冷锋过境时,易形成偏北大风。
3.1.3大风月变化环巢湖地区基本各月都有大风出现(如图5),时间主要集中在3月和6~8月份,这4个月出现大风的次数占全年总次数的72%;其次是4月、5月和9月,出现次数占全年的18%,每年的10月至次年2月是大风最少的时段,仅占全年的10%。
图5 2000-2014年环巢湖地区大风日数月变化
3.2大风风向分布环巢湖地区大风最多风向(图6)为SSW,发生频率为17%,次多的是NNW,发生频率是12%,WNW和NNE风发生频率为10%,NE和E风发生频率分别是9%和8%;这6个风向频率总共为66%,这表明了环巢湖地区的大风盛行西南南和偏北方向大风。
图6 环巢湖地区风玫瑰图
合肥(图7)SSW风发生频率最多,其次是NNW;肥西(图8)SSW风发生频率最高,其次是NE、E和NNW,4个方向频率占了51%,超过50%;巢湖(图9)W和NE风频率最高,其次是NW风。环巢湖各站近15a无ESE、SE和SSE3个方向的大风。
图7 合肥站点风玫瑰图
图8 肥西站点风玫瑰图
图9 巢湖站点风玫瑰图
3.3大风的地理分布环巢湖地区3个测站的大风日数分布受城市发展和地形影响,其中巢湖站代表了沿岸站,合肥站代表了城市站,肥西站代表了郊区站。大风日数是沿岸站比陆地站多,郊区站比城市站多,以春、夏2季的大风频率和最多风向为例,见表2。
表2 环巢湖地区春、夏两季大风日数分布和最多风向分布
造成3个测站大风分布差异的主要原因是由于城市发展和地形分布不同。合肥站位于城市的边缘,随着近年来省会合肥城市化快速发展,观测站虽然经过了多次向外搬迁,但是不同程度的受到了周边环境和城市下垫面改变带来的影响,城市内风速和风向有了很大的改变,易形成西南南大风。肥西站是位于合肥的西边的一个县城,郊区探测环境近十几年没有大的改变,肥西站的大风风向和风频可以代表郊区的风向,易形成西南南大风。巢湖站位于巢湖边上,离湖边只有1km左右的距离。受到宽阔湖面的影响,巢湖站易形成偏西和东北大风。
2000-2014年,15a内有2个高值年和2个低值年,最多的年份为2001和2004年,达12d,2005年以后出现的大风日基本在年平均大风日数以下。环巢湖地区全年大风集中在春、夏2季,秋季次之;冬季最少。环巢湖地区盛行西南南风和偏北大风,东南方向大风极少。受城市化和地形影响,位于沿湖的巢湖大风最多,城市边缘的合肥站最少。
[1]黄少军,薛波,石磊,等.渤海海峡客轮海难事故与大风时间关系分析[J].气象与环境学报,2006,22(3):30-32.
[2]俞卫平.地面气象规范[M].北京:气象出版社,2003:24.
[3]周后福,刘汉武,王章柱,等.巢湖大风灾害及其预警保护//湖泊保护与生态文明建设—第四届中国湖泊论坛论文集[C].2014:138-142.
[4]马进山,宋东,邱继玲.南四湖湖面大风预警系统的应用[J].气象科技,2011,01.
(责编:张宏民)
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A
1007-7731(2016)09-156-03
邓斌(1981-),男,安徽宿州人,硕士,工程师,从事预报及气象服务工作。
2016-04-20