姜海晶,張秀艷,毛玉秀
(1.雞西市氣象局,黑龍江 雞西 158100;2.虎林市氣象局,黑龍江 虎林 158400)
1971-2010年虎林市最大風速變化特征
姜海晶1,張秀艷2,毛玉秀1
(1.雞西市氣象局,黑龍江 雞西 158100;2.虎林市氣象局,黑龍江 虎林 158400)
利用虎林市1971-2010年各月10 min最大風速資料,對虎林市最大風速進行統(tǒng)計分析,發(fā)現(xiàn)40 a虎林市春季、夏季、秋季、冬季和年最大風速每10 a以1.65 m/s的幅度下降,冬季下降最快,達到每10 a下降1.90 m/s,春季、夏季降低幅度很接近,都小于年最大風速降幅,夏季最大風速下降最慢,且最大風速極值主要出現(xiàn)在秋季和春季?;⒘质懈髟伦畲箫L速變化曲線呈“遞減的兩峰一谷”型。
最大風速;變化;特征
風是最重要的氣象要素之一。隨著風力發(fā)電的迅速發(fā)展,人們更重視風速,特別是最大風速的分布變化。風也是生產(chǎn)建設(shè)規(guī)劃和設(shè)計中必須慎重考慮的氣象要素,所以正確分析年最大風速分布特征有重要意義。風也引起了越來越多的氣象學(xué)者的關(guān)注,李蘭[1]、劉偉東[2]等基于不同地區(qū)的大風災(zāi)害的評估,對風災(zāi)影響度和災(zāi)情進行了等級劃分。本文利用虎林市近40 a的各月10 min最大風速序列,系統(tǒng)分析虎林市最大風速變化特征。
選取虎林市1971-2010年逐月10 min最大風速資料,建立春季、夏季、秋季、冬季和全年的最大風速時間序列,分析其變化特征;對資料進行標準化后,引入氣候趨勢系數(shù)和傾向率,研究各序列的線性傾向趨勢和變化幅度,并對趨勢系數(shù)進行統(tǒng)計檢驗。
從圖1可見,虎林市年最大風速總體呈下降趨勢。通過計算可知虎林市40 a最大風速平均值為16.5 m/s。按照最大風速距平符號分布一致的原則,虎林市40 a最大風速明顯分為大小兩個階段,1971-1993年為偏大階段,該時段平均最大風速17.9 m/s,比40 a平均最大風速大1.4 m/s;1994-2010年為偏小階段,該時段平均最大風速14.5 m/s,比40 a平均最大風速小2.0 m/s,比1971-1993年的偏大階段平均風速小3.4 m/s。40 a中最大風速極大值為23.0 m/s,出現(xiàn)在1979年10月,次大值為21.0 m/s,出現(xiàn)在1991年5月。最大值和次大值都出現(xiàn)在最大風速偏大階段。最大風速最小值為5.5 m/s,出現(xiàn)在2006年的8月,次小值為5.6 m/s,出現(xiàn)在2005年8月和2008年8月,最小值和次小值都出現(xiàn)在最大風速偏小階段,因此未來幾年出現(xiàn)最大風速極值的可能性較小。
圖1 1971-2010年虎林市最大風速變化曲線
虎林市年最大風速值在1986年發(fā)生減小的突變,通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),年平均氣溫也在1986年前后發(fā)生增溫突變,且1988-1990年為異常偏暖年。年平均降水量在1986年前后無明顯突變點,但年平均降水量1986年異常偏少,為大旱年,最大風速在1984-1985年發(fā)生變小的突變可能是自然變化,具體原因有待進一步深入研究。
虎林市40 a中各季平均最大風速也呈下降趨勢,各季均在1985年前后發(fā)生變小的突變。
虎林市春季平均最大風速為15.5 m/s,在四季中最大,歷年最大值21.0 m/s;冬季平均風速為14.8 m/s,歷年最大值20.3 m/s;秋季平均最大風速為13.6 m/s,歷年最大值23.0 m/s;夏季為11.4 m/s,歷年最大值19.0 m/s。歷年最大值與秋季相同,可見虎林市最大風速極值主要出現(xiàn)在秋季,其次為春季,這與春、秋季多強冷空氣活動有關(guān)。
表1 虎林市最大風速的氣候變率
表1為四季和全年的最大風速傾向率以及趨勢系數(shù)和顯著水平,從表中傾向率可見,近40 a虎林市四季和全年的最大風速都呈減小趨勢,年最大風速每10 a下降1.65 m/s,冬季減小最快,每10 a下降1.90 m/s,春季、夏季降低幅度很接近,都小于年最大風速降幅,夏季最大風速下降最慢,且最大風速極值主要出現(xiàn)在秋季和春季,所以應(yīng)該加強對春季和秋季最大風速的預(yù)報和監(jiān)測。年和四季的最大風速降低趨勢均達到0.01的極顯著水平。
圖2 虎林市各月平均最大風速分布曲線
虎林市各月最大風速變化曲線呈 “遞減的兩峰一谷”型(圖 2)。 3、4、10 月為峰值,7 月為谷值。 3、4、10 月正是虎林春季和秋季寒潮高發(fā)期,多大風降溫天氣過程,易出現(xiàn)極大風速。7月處于盛夏,最大風速最小。月平均最大風速3月最大為 13.8 m/s,7月最小為 9.3 m/s。
(1)1971-2010年虎林市年最大風速總體呈下降趨勢,每10 a以1.65 m/s的幅度下降,通過顯著性檢驗;各季平均最大風速總體也呈降低趨勢,冬季降低最快,夏季下降最慢,最大風速極值主要出現(xiàn)在秋季,春季次之,應(yīng)該加強對秋季和春季最大風速的預(yù)報和監(jiān)控。
(2)虎林市各月最大風速變化曲線呈“遞減的兩峰一谷”型,3、4、10 月為峰值,7 月為谷值。
[1]李蘭,周月華,陳波.湖北大風災(zāi)害及其風險度[J].氣象科技,2009,37(2):205-208.
[2]劉偉東,扈海波,程叢蘭,等.灰色關(guān)聯(lián)度方法在大風和暴雨災(zāi)害損失評估中的應(yīng)用[J].氣象科技,2007,35(4):563-566.
P425.4+2
A
1002-252X(2012)02-0015-02
2012-2-1
姜海晶(1972—),女,黑龍江省加格達奇市人,黑龍江科技學(xué)院,本科生,工程師.