范兰艳 杨雷 耿文杰 卜思阳 于凤山 王平华
摘要: 本文通过对朝阳地区历史上大风天气的发生演变规律以及影响系统进行初步分析,并利用近十年的大风天气资料,找出了预报大风的要素指标,并结合部分专家的预报经验,研究制作朝阳地区大风预报方法。
关键词:大风;变化规律;预报方法
中图分类号: P457 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2018.10.065
大风是指气象台站在定时天气观测时观测到的平均风速达到6级(10.8~13.8米/秒)或以上的风。大风是朝阳地区经常出现的灾害性天气之一,大风具有一定的破坏作用,朝阳处在蒙古高原向沿海平原过度的阶梯分布地形中,再加上地表植被疏松,给大风的形成创造了条件,每年因大风灾害造成的损失很大。准确制作大风天气预报,对于提前作好预防工作,增强防御自然灾害的能力,减少大风带来的损失,具有重要意义。
1朝阳地区大风出现的变化规律
1.1年内变化规律
朝阳地区一年四季均可出现大风天气,但主要还是出现在4~5月份,且北大风多于南大风。4月份大风日日数48年平均达11.4次,5月份达到10.1次,占全年大风日数的42%;夏末秋初季节最少,8月份仅0.8次;冬季大风日数平均在3~4次左右。虽然夏末秋初出现大风的次数较少,但此时正值农作物生长旺季和灌浆成熟期,大风天气会造成农作物倒伏并大幅减产。
1.2年际变化规律
朝阳地区历年大风日数曲线随年际变化有三次大的波动,共有三个高峰期。其中50年代末出现一次高峰期,1957年大风日数达101次,以后几年呈递减的趋势,到70年代初又开始上升,1972年成为又一个高峰年,大风日数为93次,至1987年又出现一次高峰,大风日数达91次,由此可以得出:在90年代以前朝阳地区的大风天气年出现日数具有15年的周期变化规律,但进入90年代以来大风日数急剧减少,特别是1999年仅出现5次。分析其形成原因可能与近年来全球气候变暖速度加快,冷空气势力相对减弱和朝阳地区地表植被有所改善有关。这也预示15年出现高峰期的规律要被破坏,朝阳地区下一次大风日数高峰值的出現日期要推后。
2形成朝阳地区大风天气的影响系统分析
通过对历史上出现大风前一天和当天的天气形势进行分析得出:深厚的蒙古气旋是形成朝阳地区大风天气的主要系统。根据大风的成因、类型和具体的影响系统,可以将朝阳地区出现的大风天气分为四种类型:冷锋过境后的偏北大风;高压后部偏南大风;东北低压发展加强时的大风;飑线过境和雷暴天气出现时伴随的大风等四种。
2.1冷锋后的偏北大风
这种大风天气往往伴随强冷空气南下,多出现在4~5月份,一般持续时间较长,大风过后有强降温现象,很容易出现寒潮天气,这也是朝阳地区出现最多的大风天气形势。
2.2高压后部偏南大风
这种大风天气多出现在春季,地面气压场多为“南高北低”或“东高西低”形势。朝阳出现这种偏南大风时常伴随着空气的增温现象,加速了土壤水分的蒸发,更加重了干旱的程度。
2.3东北低压加强型
由蒙古气旋发展加强后进入东北地区形成的或当地低压发展加深时,在低压周围出现的大风。一般能持续几天,但当低压减弱时,大风天气就会终止。由于东北低压在春季比较活跃,所以这种天气多出现在春季。
2.4飑线和雷暴天气伴随的大风
一般出现在夏季,特别是盛夏的7~8月份,多为北大风,持续时间较短,但瞬时风速较大,朝阳历史上最大风速就出现在1963年7月11日,风速达28.3米/秒,这也是破坏力最大,造成损失最严重的大风天气。例如,2002年7月12日的一次飑线天气过境,最大风力达22米/秒。造成三座高压输电线铁塔倒塌,大面积果树、农作物被刮倒,损失非常严重。
3大风预报方法研究
进入90年代以后,朝阳地区大风日数虽然逐年减少,特别是最近几年出现次数锐减,但是大风天气造成的影响和损失一直比较严重。大风日数的减少,说明大气环流背影有所改变,要制作出准确的预报,就必须利用最近的资料进行分析,寻找出预报要素指标,建立适合当前天气背影的预报方法或模型。
3.1资料统计
为了寻找近期大风预报指标,本文选用90年代春季出现的大风资料,共44个样本。其中,北大风样本34个,南大风样本10个。分别对每次大风天气过程前一天08时、20时地面天气图和08时高空图进行分析,项目包括:高空环流形势、地面影响系统、系统强弱、系统位置、冷暖中心强度位置、3小时变压、指标站风速等。
3.2 指标确定
通过对以上资料进行分析,确定形成朝阳地区春季北大风的天气系统主要有:低压冷锋、高压前部、冷涡;形成大风的天气系统有:高压后部(南高北低)、低压冷锋前。根据各种类型大风天气预报着眼点,并结合本台预报员多年的预报经验,从上述分析项目中对朝阳地区的偏北、偏南大风的预报指标进行确定。
3.3预报方法
为了将所找指标合理利用到预报工作中,对11个指标进行历史检验,针对每种指标对应,出现大风的概率,并结合专家预报经验,确定1~5项指标为主要指标,5~11项指标为辅助指标,采用逐级判别的方式,根据满足主要指标和辅助指标的数量搭配程度,实现对大风出现概率的预报。
4结语
朝阳地区地表植被稀疏,遇大风经常出现沙尘天气,给人们的生产生活带来不便,做好大风天气预报对防灾减灾意义重大。形成朝阳地区大风天气的主要原因是受蒙古气旋东移影响,密切关注大型环流形势的演变对于制作大风预报尤为重要。此外,夏季的瞬时性大风不能忽视,更容易形成严重的危害。
参考文献
[1]彭安仁,葛寿恒,等.天气学下册[M].北京:气象出版社, 1994:279-284.
[2]李书君,姜红,范兰艳,等.朝阳地区大风预报方法的使用性检验[J].现代农业科技,2015(12):248-249.
[3]刘敦训,张经珍,郝家学,蔡冬梅.黄河三角洲冬半年大风预报系统[J].气象,2000(11).
作者简介:范兰艳,本科学历,高级工程师,研究方向:天气预报与农业气象。