摘 要:為掌握新疆伊寧市風(fēng)的變化特征及其成因,并為合理利用當(dāng)?shù)仫L(fēng)能資源提供一定的參考。本文利用2008-2018年伊寧市風(fēng)次數(shù)及風(fēng)速等統(tǒng)計(jì)資料,主要采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)、線性趨勢(shì)分析等方法針對(duì)風(fēng)的變化特征進(jìn)行分析,并在此基礎(chǔ)上探討了大風(fēng)災(zāi)害的成因,結(jié)果表明:伊寧市出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)較多,年平均出現(xiàn)風(fēng)1321次。并整體上以96.636次/10a的速率呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),其中以夏季出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)最多,冬季出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)相對(duì)較少,占到23.9%。年平均風(fēng)速以0.173m/s/10a呈現(xiàn)出一定的減弱趨勢(shì),年最大風(fēng)速以0.609m/s/10a的速率呈下降趨勢(shì)。年極大風(fēng)速以2.845m/s/10a的速率呈現(xiàn)出一定的增加趨勢(shì)。地形是導(dǎo)致出現(xiàn)大風(fēng)天氣的主要原因之一。另外,北方春季與冬季冷空氣較為活躍。使該地區(qū)氣壓梯度與溫度梯度明顯增加,進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)力增加。再加上高空出現(xiàn)有冷平流,進(jìn)而極易導(dǎo)致出現(xiàn)氣流加速,最終引發(fā)大風(fēng)天氣過程。
關(guān)鍵詞:風(fēng);特征;風(fēng)速;風(fēng)向;成因;伊寧市
1 資料與方法
1.1 研究區(qū)概況
伊寧市位于新疆的西南邊陲,地處伊犁河谷盆地的中央位置處,介于東經(jīng)80°04′~81°29′及北緯43°50′~44°09′,其東部臨近伊寧縣,南部靠近察布查爾錫伯族自治縣,西部毗鄰霍城縣,北部靠近科古爾琴山。全市總面積為761.34平方千米,境內(nèi)以山前平原為主,并整體呈由北向南逐漸傾斜的變化趨勢(shì)。伊寧市位于北溫帶大陸性氣候區(qū),表現(xiàn)出四季分明、日照充沛等特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)伊寧市年平均氣溫為9.2℃,年平均降水量為235mm,年平均日照時(shí)數(shù)為3014h。
1.2 資料來源
本文主要選用2008-2018年伊寧市風(fēng)日數(shù)、風(fēng)向、風(fēng)速統(tǒng)計(jì)資料,針對(duì)該地區(qū)風(fēng)的分布特征進(jìn)行分析。其中春、夏、秋、冬四季的劃分標(biāo)準(zhǔn)依次為3-5月、6-8月、9-11月及12月至次年的2月份。
1.3 主要研究方法
主要采用線性趨勢(shì)分析法等數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法針對(duì)風(fēng)日數(shù)、風(fēng)速的變化特征進(jìn)行分析。其回歸方程可以表示為:
y=ax+b
上述公式當(dāng)中y代表第x個(gè)樣本對(duì)應(yīng)的氣象要素?cái)?shù)值,a為回歸系數(shù),b為常數(shù),其中a的絕對(duì)值的大小能夠較好地反映出氣候要素的變化速率。當(dāng)a>0時(shí)代表隨著年份的增加氣象要素值y呈增加趨勢(shì);而a<0時(shí)則代表隨著年份的增加氣象要素?cái)?shù)值y有所減少。a×10被稱為氣候傾向率,其單位為次/10a、m/s/10a。
2 伊寧市風(fēng)分布特征分析
2.1 風(fēng)日數(shù)變化特征分析
(1)年變化特征。伊寧市出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)較多,年平均出現(xiàn)風(fēng)1321次。2009-2013年伊寧市年出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)均位于多年平均值之上,2008年及2014-2018年該地區(qū)年出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)均位于多年平均值之下,然而年出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)隨著年份的增加整體上以96.636次/10a的速率呈現(xiàn)出明顯的下降趨勢(shì),其中2012年出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)最多,累積出現(xiàn)1398次;而2016年出現(xiàn)風(fēng)的次數(shù)相對(duì)較少,累積出現(xiàn)1230次。
(2)季節(jié)與月變化。伊寧市夏季與春季出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)最為集中,其中以夏季出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)最多,年平均出現(xiàn)344次,占到全年風(fēng)總次數(shù)的26.1%;春季次之,年平均出現(xiàn)343次,占到全年風(fēng)總次數(shù)的26.0%,相對(duì)比而言冬季出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)相對(duì)較少,占到23.9%。對(duì)比各季節(jié)出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)的變化趨勢(shì)能夠得出,各季節(jié)風(fēng)次數(shù)均表現(xiàn)出不同程度的減少趨勢(shì),其變化速率表現(xiàn)出冬季>秋季>春季>夏季的特點(diǎn)。就月分布而言,各月份風(fēng)次數(shù)均集中在101~116次之間,月份之間的差異較小,其中以6月和7月份出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)最多,平均出現(xiàn)116次,占到8.8%;而2月份出現(xiàn)風(fēng)次數(shù)較少,為101次,占到7.7%。
2.2 風(fēng)速變化特征分析
(1)年平均風(fēng)速變化特征。由氣候統(tǒng)計(jì)值能夠得出,2008-2018年伊寧市年平均風(fēng)速為1.5m/s。2008-2013年伊寧市年平均風(fēng)速較大,且均位于歷年平均值以上;2014-2018年伊寧市年平均風(fēng)速較小,均低于歷年平均值。整體而言,伊寧市年平均風(fēng)速呈現(xiàn)出一定的減弱趨勢(shì),其變化速率為0.173m/s/10a。其中2009年與2013年平均風(fēng)速最大為1.6m/s,而2014-2018年平均風(fēng)速較小,均為1.4m/s。
(2)年最大風(fēng)速變化特征。據(jù)統(tǒng)計(jì),2008-2018年伊寧市年最大風(fēng)速也呈現(xiàn)出一定的波動(dòng)變化趨勢(shì),其整體以0.609m/s/10a的速率呈下降趨勢(shì)。年最大風(fēng)速的峰值為12.4m/s,出現(xiàn)在2009年5月22日;其谷值為9.4m/s,出現(xiàn)在2017年6月7日。2008-2018年伊寧市年最大風(fēng)速集中出現(xiàn)在每年的3~11月份,其中以4-6月、8月和11月出現(xiàn)最大風(fēng)速的次數(shù)較多,均出現(xiàn)2次,而3月和7月各出現(xiàn)1次,9-10月未出現(xiàn)過最大風(fēng)速。
(3)年極大風(fēng)速變化特征。2008-2018年伊寧市年極大風(fēng)速呈較為明顯的波動(dòng)變化趨勢(shì),其整體以2.845m/s/10a的速率呈現(xiàn)出一定的增加趨勢(shì)。其中年極大風(fēng)速的最大值為22.1m/s,出現(xiàn)在2014年4月23日;年極大風(fēng)速的最小值為16.8m/s,出現(xiàn)在2012年8月25日。
伊寧市極大風(fēng)速主要出現(xiàn)在每年的3-11月份,其中以每年的6-8月份最為集中,這三個(gè)月份出現(xiàn)極大風(fēng)速6次,占到54.5%。其他月份出現(xiàn)極大風(fēng)速的次數(shù)相對(duì)較少,其中9月份未出現(xiàn)過極大風(fēng)速。
3 伊寧市大風(fēng)災(zāi)害的成因分析
3.1 地形因素
伊寧市地形與大風(fēng)天氣的形成及其強(qiáng)弱密切相關(guān)。該地區(qū)以山前平原為主,北部依靠天山,南部地勢(shì)相對(duì)較低,且地形較為開闊,高空急流的走向與山脈的走向保持一致,極易受到急流動(dòng)量下傳的影響,進(jìn)而導(dǎo)致出現(xiàn)大風(fēng)天氣過程。
3.2 溫度平流
影響伊寧市的溫度平均包括南支槽前的暖濕氣流及高緯度地區(qū)的冷空氣兩種類型。北方春季與冬季冷空氣較為活躍。當(dāng)高緯度地區(qū)的冷高壓逐漸移動(dòng)到伊寧市時(shí)將會(huì)導(dǎo)致高壓前部的氣壓梯度明顯增強(qiáng),進(jìn)而導(dǎo)致風(fēng)力有所增加。另外,還會(huì)導(dǎo)致高壓前部的溫度梯度有所增強(qiáng),使熱成風(fēng)的強(qiáng)度卻有所增強(qiáng)。當(dāng)南支槽前的暖濕氣流對(duì)伊寧市產(chǎn)生影響時(shí),低空大氣層結(jié)極不穩(wěn)定,與此同時(shí)還有地面熱低壓得以發(fā)展,再加上高空出現(xiàn)有冷平流,進(jìn)而極易導(dǎo)致出現(xiàn)氣流加速,最終引發(fā)大風(fēng)天氣過程。
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作者簡(jiǎn)介:關(guān)霞(1978-),女,漢族,新疆新源縣人,本科,工程師,從事氣象業(yè)務(wù)類工作。