李晨華 鄭蕾
摘 要:利用吉林省四平市5站點(diǎn)近55a大風(fēng)資料,統(tǒng)計(jì)分析了四平市大風(fēng)日數(shù)的時(shí)、空分布特征,結(jié)果顯示:四平大風(fēng)日數(shù)年際變化整體呈減少趨勢(shì),年代際差異較大,1970年前后是四平市中西部大風(fēng)日數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1990年是中東部大風(fēng)日數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。四平地區(qū)大風(fēng)日數(shù)減少趨勢(shì)是各季都呈現(xiàn)減少的趨勢(shì),并且雙遼在秋季和冬季呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。四平地區(qū)每10a大風(fēng)日數(shù)減少約9d左右。不同季節(jié)四平大風(fēng)的發(fā)生區(qū)域具有一定的規(guī)律性。
關(guān)鍵詞:大風(fēng);氣候特征;時(shí)空分布;氣候趨勢(shì)
一、資料與方法
所謂大風(fēng),即觀測(cè)站記錄瞬時(shí)風(fēng)速≥17.0m/s。大風(fēng)日即出現(xiàn)大風(fēng)的日子記一次大風(fēng)日。對(duì)大風(fēng)日進(jìn)行時(shí)空分布、氣候變化趨勢(shì)分析的統(tǒng)計(jì)分析,主要應(yīng)用了四平市5個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)(四平、雙遼、梨樹(shù)、公主嶺、伊通)1961~2015年大風(fēng)氣候資料,本文研究利用一般的統(tǒng)計(jì)方法,還利用了氣候傾向率和氣候趨勢(shì)系數(shù)統(tǒng)計(jì)方法。
二、四平市大風(fēng)年變化特征和氣候趨勢(shì)分析
(一)大風(fēng)的年際變化特征
為分析不同地區(qū)大風(fēng)的年變化特點(diǎn),選取了5個(gè)觀測(cè)站點(diǎn)(四平、雙遼、梨樹(shù)、公主嶺、伊通),變化如圖1,1961~2015年共55年四平市各站大風(fēng)日數(shù)在1970和1990年左右兩個(gè)時(shí)段變化明顯。從氣候趨勢(shì)線的總體變化分析,四平中西部雙遼和梨樹(shù)在1970年前后是大風(fēng)日數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn),1972年之前年大風(fēng)日數(shù)各站均在平均值以上,而1972年后大風(fēng)日數(shù)大部分年份在平均值以下;四平中東部公主嶺、伊通和四平在1990年是大風(fēng)日數(shù)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。因此在過(guò)去的55a中,四平大風(fēng)日數(shù)年際變化具有以下特征:整體呈減少趨勢(shì),年代際差異較大。地區(qū)間大風(fēng)日數(shù)年際變化也有一定的差異,四平中東部的四和伊通大風(fēng)日數(shù)為13~24d,西部地區(qū)雙遼和梨樹(shù)、公主嶺平均大風(fēng)日數(shù)為33~37d。從擬合趨勢(shì)線的傾斜率分析,四平西部雙遼地區(qū)大風(fēng)減少速度較快,中東部四平和伊通大風(fēng)減少速度較慢。各地多年大風(fēng)日數(shù)極大值一般都出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代末和70年代初。大風(fēng)日數(shù)年際間的變化幅度具有一定的區(qū)域差異。
(二)四平市大風(fēng)氣候趨勢(shì)分析
利用5個(gè)觀測(cè)站55a大風(fēng)日數(shù)資料計(jì)算了各地大風(fēng)的氣候趨勢(shì)系數(shù)和氣候傾向率(見(jiàn)表1),就全年而言各站大風(fēng)的氣候趨勢(shì)系數(shù)(rxt)均小于0,說(shuō)明四平地區(qū)平均年大風(fēng)日數(shù)呈下降趨勢(shì),平均趨勢(shì)系數(shù)達(dá)-0.7左右,其中四平和雙地區(qū)下降幅度比較明顯。平均氣候傾向率為9d/10a,說(shuō)明四平地區(qū)每10a大風(fēng)日數(shù)減少約9d左右。
四平地區(qū)近55a四季出現(xiàn)的大風(fēng)以春季最多,5站累積年平均出現(xiàn)16個(gè)大風(fēng)日,是5站各季累計(jì)平均出現(xiàn)日數(shù)的總數(shù),約占全年大風(fēng)出現(xiàn)日數(shù)的50%,冬季次之,累積年平均出現(xiàn)5.7個(gè)大風(fēng)日,秋季大風(fēng)日數(shù)較少為4.9個(gè),最少出現(xiàn)在夏季為3.8個(gè)大風(fēng)日。從季節(jié)分布分析,各季氣候趨勢(shì)系數(shù)和氣候傾向率具有明顯差異,氣候傾向率和氣候趨勢(shì)系數(shù)均為負(fù)值,說(shuō)明春季大風(fēng)日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),并且梨樹(shù)的氣候傾向率較大,遞減較快,春季的平均氣候傾向率為-3.5d/10a;夏季春季氣候傾向率與氣候趨勢(shì)系數(shù)變化規(guī)律基本一致,但雙遼大風(fēng)日數(shù)遞減明顯,而且大風(fēng)日數(shù)呈減少趨勢(shì)變化相對(duì)明顯,夏季的平均氣候傾向率為-1.4d/10a,秋季和冬季的氣候變化趨勢(shì)比較一致,雙遼在秋季和冬季的大風(fēng)日數(shù)呈現(xiàn)了增加的趨勢(shì),并且上升趨勢(shì)較明顯,為4d/10a,其他四站則表現(xiàn)為遞減的趨勢(shì)??傮w來(lái)看秋季的氣候傾向率為-0.55d/10a,冬季的氣候傾向率為-0.82d/10a。因此在四平地區(qū)大風(fēng)日數(shù)減少趨勢(shì)主要表現(xiàn)在春季和夏季大風(fēng)日數(shù)的減少,而秋季和冬季變化不明顯。通過(guò)氣候趨勢(shì)系數(shù)和前面所述大風(fēng)的年代變化分析,兩者所得大風(fēng)日數(shù)的年代變化規(guī)律具有類(lèi)似的結(jié)論,進(jìn)一步驗(yàn)證了四平市大風(fēng)的變化趨勢(shì)。
三、四平市大風(fēng)月變化特征
四平市大風(fēng)日數(shù)多年月平均分布結(jié)果,四平各站月變化趨勢(shì)基本一致,1~2月大風(fēng)日數(shù)全市均較少平均在2d以下,3~6月大風(fēng)日數(shù)各站明顯增加,平均在3~7d,4月份是全市大風(fēng)的多發(fā)時(shí)段,各站都處于全年的最高值,平均大風(fēng)日數(shù)為4~8d,??傮w來(lái)說(shuō),四平西北部地區(qū)的大風(fēng)日數(shù)要少于四平中東部地區(qū)。7~9月全市大風(fēng)日數(shù)都處于明顯減弱階段,平均日數(shù)僅為1d。10~12月大風(fēng)日數(shù)都相對(duì)較少為1~2d。因此四平市大風(fēng)主要出現(xiàn)在3~6月,其次是10月,其他季節(jié)受大風(fēng)影響很少。
四、小波分析結(jié)果
為了更好分析四平地區(qū)年大風(fēng)日序列的震蕩規(guī)律和局部特征,利用四平等5個(gè)站的資料分別進(jìn)行小波分析。橫坐標(biāo)為年變量,縱坐標(biāo)為周期(a)。
通過(guò)小波分析可見(jiàn):
(1)在較大時(shí)間尺度上,所選5站年大風(fēng)日的突變特征非常明顯。伊通和梨樹(shù)17a以上時(shí)間尺度的偏多、偏少大風(fēng)年交替出現(xiàn),雙遼、公主嶺和四平的大的時(shí)間尺度是在25a是明顯的周期活動(dòng)。
(2)雙遼的年大風(fēng)日序列在17a和10a左右的震蕩周期,17a的震蕩周期表現(xiàn)為兩個(gè)多大風(fēng)時(shí)段為1961~1975年和1990~2011年,少大風(fēng)時(shí)段為1976~1989年、2011年~至今。10a的震蕩周期表現(xiàn)為兩個(gè)多大風(fēng)時(shí)段為1961~1972年和1982~1995年,少大風(fēng)時(shí)段為1973~1981年、1996至今。
(3)梨樹(shù)的年大風(fēng)日數(shù)分布特征主要表現(xiàn)在17a震蕩周期貫穿在整個(gè)55a里。其中多大風(fēng)周期為1962~1979年、1994~2000年,少大風(fēng)年為1980~1993年、2001年至今。同時(shí)梨樹(shù)地區(qū)年大風(fēng)日數(shù)分布有明顯的8a、5a、2a左右的小周期特征。
(4)公主嶺的年大風(fēng)日數(shù)分布特征主要表現(xiàn)在25a震蕩周期貫穿在整個(gè)55a里。其中多大風(fēng)周期為1961~1975年、2000年~至今,少大風(fēng)年為1976~1999年。1985年以后5a的震蕩周期貫穿到今。
(5)伊通的年大風(fēng)日數(shù)分布特征主要表現(xiàn)在17a震蕩周期貫穿在整個(gè)55a里。其中多大風(fēng)周期為1961~1975年、1993~1997、2010年至今,少大風(fēng)年為1976~1992年、2011年至今。伊通地區(qū)年大風(fēng)日數(shù)分布有明顯的8a、2a左右的小周期特征。
(6)四平的年大風(fēng)日數(shù)分布特征主要表現(xiàn)在25a震蕩周期貫穿在整個(gè)55a里。其中多大風(fēng)周期為1975~1998年,少大風(fēng)年為1961~1974年、1998年至今。以5a的震蕩周期貫穿整個(gè)時(shí)間序列里。
五、結(jié)論
(1)四平地區(qū)大風(fēng)日數(shù)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),中西部地區(qū)大風(fēng)日數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是1970年前后,東部大風(fēng)日數(shù)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)是1990年前后,四平西部雙遼地區(qū)大風(fēng)減少速度較快,中東部四平和伊通大風(fēng)減少速度較慢。各地多年大風(fēng)日數(shù)極大值一般都出現(xiàn)在60年代末和70年代初。
(2)四平地區(qū)大風(fēng)日數(shù)減少趨勢(shì)主要表現(xiàn)在春季和夏季大風(fēng)日數(shù)的減少。而秋季和冬季多年變化不明顯,并且雙遼呈現(xiàn)增加趨勢(shì)。四平地區(qū)每10a大風(fēng)日數(shù)減少約9d左右。
(3)四平地區(qū)大風(fēng)基本發(fā)生在春季和冬季,其次是秋季和夏季,春季出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)約占總大風(fēng)日數(shù)的50%。
(4)在較大時(shí)間尺度上,所選5站年大風(fēng)日的突變特征非常明顯。伊通和梨樹(shù)17a以上時(shí)間尺度的偏多、偏少大風(fēng)年交替出現(xiàn),雙遼、公主嶺和四平的大的時(shí)間尺度是在25a是明顯的周期活動(dòng)。
作者簡(jiǎn)介:李晨華(1987—),男,漢族,吉林梅河口人,本科,助理工程師。