王 杰，鄭 健，姚 霞，王健捷，辛 欣，葉 天，聞 丹

1.寧波市鄞州區(qū)氣象局，浙江寧波 315194；2.寧波市奉化區(qū)氣象局，浙江寧波 315500；3.寧波市北侖區(qū)氣象局，浙江寧波 315800

東錢(qián)湖位于寧波市區(qū)東南近郊，緊靠東海，是浙江第一大淡水湖，水域面積約為20 km2。近年來(lái)隨著東錢(qián)湖旅游資源的不斷開(kāi)發(fā)利用，帆船、皮劃艇、龍舟、游船、游艇等水上項(xiàng)目吸引著來(lái)自全國(guó)各地的游客。但這些水上項(xiàng)目能否正常開(kāi)展取決于風(fēng)力。據(jù)了解，當(dāng)東錢(qián)湖湖面風(fēng)力達(dá)6～8級(jí)時(shí)，帆船、游船、游艇等船只就有可能被掀翻，水上項(xiàng)目禁止向游客開(kāi)放。風(fēng)是由太陽(yáng)輻射熱引起的，具有較強(qiáng)的隨機(jī)性、波動(dòng)性和間歇性等特點(diǎn)，突發(fā)災(zāi)害性的大風(fēng)容易在短時(shí)間內(nèi)造成重大災(zāi)害。

盧美等[1]分析了浙江省沿海發(fā)生的大風(fēng)天氣，研究發(fā)現(xiàn)浙江省沿海的大風(fēng)發(fā)生頻率較高，大風(fēng)主要集中在秋冬季，其次是夏季，浙江沿海大風(fēng)的季風(fēng)特征明顯。董加斌等[2]研究分析了浙江省沿海大風(fēng)天氣氣候概況，指出浙江沿海冬半年大風(fēng)多為冷空氣大風(fēng)，春季和初夏大風(fēng)多為低壓、倒槽引起，夏季大風(fēng)主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產(chǎn)生，并以熱帶氣旋影響占多數(shù)，浙中南沿海尤為明顯，氣象人員在預(yù)報(bào)中不僅要注意地面氣壓系統(tǒng)的強(qiáng)度，同時(shí)還要看中低空鋒區(qū)、急流、低渦、槽線等系統(tǒng)的配置，冷空氣大風(fēng)應(yīng)注意高空槽后西北氣流強(qiáng)度，低壓大風(fēng)、倒槽大風(fēng)、高壓后部大風(fēng)應(yīng)注意西南急流。郭力民等[3]按大風(fēng)形成的原因?qū)⒄憬『u出現(xiàn)的大風(fēng)分為冷空氣大風(fēng)、低氣壓大風(fēng)、臺(tái)風(fēng)大風(fēng)、強(qiáng)對(duì)流大風(fēng)（颮線、龍卷、雷雨），海島大風(fēng)一年四季不斷，各月均有出現(xiàn)，冬季和春季由于冷空氣和低氣壓活動(dòng)頻繁，是一年中海島大風(fēng)日數(shù)最多時(shí)期，5—6月和8—9月大風(fēng)出現(xiàn)最少。

龔?等[4]指出氣旋大風(fēng)頻數(shù)和大風(fēng)日有較為明顯的年際變化和月季變化，氣旋大風(fēng)主要風(fēng)向的年際和月際變化小，以南到西南風(fēng)和偏南風(fēng)為主，對(duì)預(yù)報(bào)浙江北部沿海氣旋大風(fēng)有一定的指導(dǎo)意義。郭宇光等[5]統(tǒng)計(jì)分析了寧波沿海大風(fēng)，將引起寧波沿海大風(fēng)的天氣系統(tǒng)分為冷空氣、低壓倒槽、熱帶氣旋、高壓后部等類(lèi)型。楊亦萍等[6]分析了浙江沿海一次災(zāi)害性大風(fēng)過(guò)程的成因，認(rèn)為浙江冬春季動(dòng)量下傳引起的暴發(fā)性大風(fēng)是在新冷空氣補(bǔ)充、強(qiáng)垂直風(fēng)切變、一定的垂直速度、高低空溫度平流的快速更替以及高低空輻合輻散場(chǎng)配合冷空氣挾卷共同作用下發(fā)生的，此類(lèi)大風(fēng)過(guò)程一般發(fā)生在冬春冷空氣活躍時(shí)，尤其是冷空氣補(bǔ)充南下時(shí)；此類(lèi)過(guò)程發(fā)生前地面常常已經(jīng)轉(zhuǎn)北風(fēng)控制，濕度轉(zhuǎn)差，天氣轉(zhuǎn)好，往往容易被預(yù)報(bào)員忽略或低估。俞燎霓等[7]指出溫州、臺(tái)州、寧波、舟山是熱帶氣旋大風(fēng)影響最嚴(yán)重的地區(qū)，對(duì)浙江熱帶氣旋大風(fēng)有增幅作用的天氣系統(tǒng)有副熱帶高壓、大陸高壓、冷空氣，而副熱帶高壓對(duì)熱帶氣旋大風(fēng)的增幅最明顯，影響次數(shù)最多；另外，熱帶氣旋大風(fēng)的預(yù)報(bào)，除考慮熱帶氣旋自身因素外，也要考慮多系統(tǒng)之間的相互作用。王麗娟等[8]分析了1909號(hào)臺(tái)風(fēng)“利奇馬”影響期浙江期間的大風(fēng)分布特征及其成因，發(fā)現(xiàn)浙江局地強(qiáng)風(fēng)的提前出現(xiàn)與臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增強(qiáng)有關(guān)，登陸前臺(tái)風(fēng)“利奇馬”中心范圍垂直風(fēng)切變大小對(duì)臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度有一定的預(yù)報(bào)指示作用，登陸前垂直切變值偏大，臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度增長(zhǎng)緩慢；垂直切變值迅速減小則有利于臺(tái)風(fēng)強(qiáng)度迅速增強(qiáng)。

1 資料與方法

利用2011—2020年寧波市鄞州區(qū)東錢(qián)湖鎮(zhèn)王安石公園區(qū)域自動(dòng)氣象站每日的日極大風(fēng)速、對(duì)應(yīng)風(fēng)向資料以及出現(xiàn)的時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，當(dāng)日極大風(fēng)速≥10.8 m/s（6級(jí)及以上），判定為一個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日。通過(guò)MICAPS、地面氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)等資料，運(yùn)用統(tǒng)計(jì)學(xué)和天氣學(xué)分型等方法統(tǒng)計(jì)分析了東錢(qián)湖致災(zāi)大風(fēng)的天氣氣候特征，探討其生成發(fā)展變化規(guī)律，并從天氣學(xué)角度分析研究了出現(xiàn)致災(zāi)大風(fēng)天氣形勢(shì)，歸納利于出現(xiàn)東錢(qián)湖致災(zāi)大風(fēng)的天氣形勢(shì)，提煉致災(zāi)大風(fēng)天氣學(xué)分型。

2 結(jié)果與分析

2.1 大風(fēng)變化特征

2.1.1 年變化近10年?yáng)|錢(qián)湖地區(qū)共出現(xiàn)大風(fēng)天數(shù)455 d，平均每年出現(xiàn)45.5 d。從圖1可以看到，東錢(qián)湖大風(fēng)天數(shù)最多出現(xiàn)在2012年，為66 d；最少出現(xiàn)在2015年，僅16 d。除2015年16 d外，其余9年出現(xiàn)的大風(fēng)天數(shù)均在37～66 d之間，2016—2020年大風(fēng)天數(shù)在37～47 d之間。

圖1 2011—2020年每年大風(fēng)天數(shù)變化特征

2.1.2 季節(jié)變化將大風(fēng)天數(shù)按照春、夏、秋、冬四季進(jìn)行分類(lèi)，其中春季是指3—5月，夏季指6—8月，秋季指9—11月，冬季指12月至翌年2月。通過(guò)統(tǒng)計(jì)大風(fēng)天數(shù)可以發(fā)現(xiàn)，春季105次、夏季115次、秋季132次、冬季103次（圖2）?？傮w來(lái)說(shuō)，四季大風(fēng)天數(shù)較為平均，秋季略多，春季、冬季略少。

圖2 2011—2020年四季大風(fēng)天數(shù)變化特征

2.1.3 月變化各月均有大風(fēng)出現(xiàn)，其中8月最多，有61次，6月最少，僅有12次，其余10個(gè)月出現(xiàn)的大風(fēng)天數(shù)均在29～51 d（圖3）。

圖3 2011—2020年各月大風(fēng)天數(shù)變化特征

2.1.4 風(fēng)速變化通過(guò)分析篩選出的大風(fēng)日的日極大風(fēng)速，發(fā)現(xiàn)大風(fēng)風(fēng)速等級(jí)均在6～10級(jí)之間，因此分為6、7、8、9和10級(jí)共5個(gè)等級(jí)進(jìn)行研究。由表1可知，風(fēng)速為6級(jí)的天數(shù)有356 d，占78.3%；7級(jí)次之，為76 d，頻率16.7%；8級(jí)17 d，占3.7%，9級(jí)4 d，占0.9%；10級(jí)2 d，占0.4%（表1）。日極大風(fēng)速的最大值為28.3 m/s，出現(xiàn)在2019年8月10日，風(fēng)向正東90°，主要是受“利奇馬”臺(tái)風(fēng)中心附近密閉云系影響所致。

表1 2011—2020年大風(fēng)等級(jí)天數(shù)統(tǒng)計(jì)

大風(fēng)持續(xù)（大風(fēng)日連續(xù)出現(xiàn)）時(shí)間為1 d的次數(shù)最多，有210 d，占連續(xù)大風(fēng)次數(shù)的67.3%，連續(xù)2 d出現(xiàn)72次，連續(xù)3 d出現(xiàn)22次，連續(xù)4 d大風(fēng)過(guò)程出現(xiàn)6次，連續(xù)5 d和6 d大風(fēng)過(guò)程各出現(xiàn)1次（表2）。

表2 2011—2020年各級(jí)大風(fēng)持續(xù)次數(shù)統(tǒng)計(jì)

從4個(gè)季節(jié)的大風(fēng)日風(fēng)速來(lái)看，6級(jí)大風(fēng)最多，7級(jí)次之，其次為8級(jí)，9級(jí)和10級(jí)。10級(jí)僅有2次，均出現(xiàn)在夏季，風(fēng)速分別為28.3 m/s和27.9 m/s，分別由2019年臺(tái)風(fēng)“利奇馬”和2012年臺(tái)風(fēng)“?？钡呐_(tái)風(fēng)中心附近密閉云系影響所致。

2.1.5 大風(fēng)風(fēng)向變化統(tǒng)計(jì)了篩選出的455個(gè)大風(fēng)日個(gè)例按照風(fēng)向的16個(gè)方位。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明：東錢(qián)湖大風(fēng)的風(fēng)向在16個(gè)方位中均有出現(xiàn)，其中西西北風(fēng)（WNW）出現(xiàn)次數(shù)最多，頻率為18.5%，NNE次之，頻率為14.7%，NE頻率為9.7%，N頻率為8.6%，NW頻率為7.7%，NNW頻率為7.5%，占總風(fēng)向的66.6%。這表明偏北風(fēng)是東錢(qián)湖地區(qū)盛行大風(fēng)的主要風(fēng)向。

將風(fēng)向按照春、夏、秋、冬四季進(jìn)行分類(lèi)，可以發(fā)現(xiàn)，無(wú)論哪個(gè)季節(jié)偏北大風(fēng)次數(shù)都大于偏南大風(fēng)次數(shù)，其中偏北大風(fēng)冬季最多，夏季最少。而對(duì)于偏南大風(fēng)而言，秋冬季節(jié)較少，僅只有個(gè)位數(shù)，春季開(kāi)始增多，夏季達(dá)到最大值，占所有偏南風(fēng)量的66%。

將大風(fēng)的風(fēng)向按照春、夏、秋、冬四季進(jìn)行分類(lèi)研究?？梢园l(fā)現(xiàn)，春季北東北風(fēng)（NNE）出現(xiàn)次數(shù)最多，頻率為20.0%，WNW次之，頻率為15.2%，整體來(lái)說(shuō)偏北大風(fēng)明顯多于其他方向的大風(fēng)，是東錢(qián)湖地區(qū)春季盛行大風(fēng)的主要風(fēng)向。夏季偏東風(fēng)（N）出現(xiàn)次數(shù)最多，頻率為21.7%，北東北（NNE）和東東南（ESE）次之，頻率為10.4%，整體來(lái)說(shuō)偏東大風(fēng)要明顯多于其他方向的大風(fēng)，是東錢(qián)湖地區(qū)夏季盛行大風(fēng)的主要風(fēng)向。秋季北東北風(fēng)（NNE）出現(xiàn)次數(shù)最多，頻率為20.5%，西西北（WNW）次之，頻率為16.7%，其次為北（N）和東北（NE），頻率為13.6%，整體來(lái)說(shuō)偏北大風(fēng)要明顯多于其他方向的大風(fēng)，是東錢(qián)湖地區(qū)秋季盛行大風(fēng)的主要風(fēng)向。冬季西西北風(fēng)（WNW）出現(xiàn)次數(shù)最多，頻率為35.0%，西北（NW）次之，頻率為14.6%，其次北西北（NNW），頻率為11.7%，整體來(lái)說(shuō)，西北大風(fēng)要明顯多于其他方向的大風(fēng)，是東錢(qián)湖地區(qū)冬季盛行大風(fēng)的主要風(fēng)向。

2.2 大風(fēng)分型和環(huán)流形勢(shì)特征

通過(guò)分析歸類(lèi)天氣系統(tǒng)和環(huán)流特征，可將造成東錢(qián)湖大風(fēng)的天氣系統(tǒng)分為冷空氣、高壓邊沿和后部、熱帶氣旋、中小尺度、低渦東移、低壓倒槽六大類(lèi)（表3）。

表3 2011—2020年大風(fēng)分型統(tǒng)計(jì)

2.2.1 冷空氣型冷空氣大風(fēng)在所有大風(fēng)類(lèi)型中比例最多，頻率為41.5%，風(fēng)向常為偏北風(fēng)，常常發(fā)生在11月至翌年3月，最多頻率發(fā)生在12月，其次為翌年1月和2月。從10月和11月開(kāi)始，季節(jié)進(jìn)入調(diào)整期，此時(shí)北方冷空氣開(kāi)始活躍，受冷空氣影響的大風(fēng)數(shù)也逐漸增多，而至翌年4月，南方暖濕氣流活躍起來(lái)，受冷空氣影響而產(chǎn)生的大風(fēng)次數(shù)明顯減少，到了夏季（6—8月）就基本不受冷空氣影響而產(chǎn)生的大風(fēng)。

以2017年2月28—20日天氣過(guò)程為例。從2017年2月18日08:00海平面氣壓形勢(shì)圖上可以發(fā)現(xiàn)，我國(guó)華北、華東一帶有高壓中心盤(pán)踞，在新疆阿爾泰山脈附近有低壓逐漸發(fā)展，同時(shí)在貝加爾湖西側(cè)附近有一個(gè)高壓中心存在。18日14:00，華北、華東一帶的高壓逐漸南壓入海，新疆阿爾泰山脈附近的低壓已經(jīng)移至貝加爾湖南側(cè)，貝加爾湖西側(cè)附近的高壓中心穩(wěn)定少動(dòng)。19日08:00低壓中心逐漸向偏東方向移動(dòng)，移至我國(guó)東北地區(qū)，并與河套地區(qū)的低壓打通，形成一個(gè)東西向狹長(zhǎng)但范圍較大的低壓，同時(shí)貝加爾湖西側(cè)的高壓中心不斷加強(qiáng)，使得氣壓梯度在高壓中心和低壓之間堆積。19日白天起該高壓不斷南壓，氣壓梯度進(jìn)一步增大，20日凌晨到上午冷空氣前鋒抵達(dá)東錢(qián)湖地區(qū)，產(chǎn)生大風(fēng)。在500 hPa高度場(chǎng)上2月18日內(nèi)蒙古、甘肅到青海一帶有高空槽，東錢(qián)湖地區(qū)在槽前西北氣流里；隨著高空槽逐漸東移，東錢(qián)湖地區(qū)逐漸轉(zhuǎn)為西南氣流控制。20日上午高空槽移動(dòng)過(guò)境，冷空氣前鋒隨著槽后西北氣流抵達(dá)東錢(qián)湖地區(qū)。

2.2.2 高壓邊沿和后部型高壓邊沿和后部型大風(fēng)占所有大風(fēng)類(lèi)型中的16.5%。除2月和6月外，其余10個(gè)月均有高壓邊沿和后部型大風(fēng)出現(xiàn)，其中10月出現(xiàn)的頻率最多，其次為8月和9月，這是由于夏季和秋季副高強(qiáng)盛，在其邊沿和后部往往容易出現(xiàn)大風(fēng)（表4）。

表4 2011—2020年高壓邊沿和后部型大風(fēng)統(tǒng)計(jì)

以2014年5月21—23日天氣過(guò)程為例。5月21日500 hPa上不斷有短波槽東移，海平面氣壓圖上，在浙江東側(cè)有一個(gè)高壓中心存在，東錢(qián)湖地區(qū)處在高壓控制。22日河套地區(qū)附近有地面低壓中心不斷加強(qiáng)，同時(shí)浙江東部的高壓中心緩慢加強(qiáng)，并向東北方向移動(dòng)，使得我國(guó)東部地區(qū)有氣壓梯度堆積；23日高壓中心進(jìn)一步加強(qiáng)，并且不斷向東北方向緩慢移動(dòng)，低壓中心穩(wěn)定少動(dòng)，使得氣壓梯度進(jìn)一步加大，從而引起大風(fēng)。

2.2.3 熱帶氣旋型東錢(qián)湖地區(qū)緊靠東部沿海，常受臺(tái)風(fēng)的影響。由表5可知，熱帶氣旋系統(tǒng)引起的大風(fēng)比例僅次于冷空氣、高壓邊沿和后部，占所有大風(fēng)類(lèi)型的15.5%，熱帶氣旋型大風(fēng)往往發(fā)生在7—10月，其中以8月最多，9月次之。

表5 2011—2020年熱帶氣旋型大風(fēng)統(tǒng)計(jì)

以2019年8月9—10日 超 強(qiáng) 臺(tái)風(fēng)“利奇馬”影響過(guò)程為例。8月9日08:00，臺(tái)風(fēng)“利奇馬”中心已移至釣魚(yú)島西北方向，并繼續(xù)向西北方向移動(dòng)。東錢(qián)湖地區(qū)受臺(tái)風(fēng)中心北側(cè)偏東氣流里，有明顯的其他梯度。隨著臺(tái)風(fēng)“利奇馬”進(jìn)一步向西北方向移動(dòng)，并于10日01:45前后以超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)級(jí)別在浙江省溫嶺市城南鎮(zhèn)登陸，登陸時(shí)近中心最大風(fēng)力52 m/s，成為2019年以來(lái)登陸我國(guó)強(qiáng)度最強(qiáng)的臺(tái)風(fēng)，同時(shí)躋身建國(guó)以來(lái)登陸浙江最強(qiáng)臺(tái)風(fēng)第3位。10日03:38東錢(qián)湖地區(qū)出現(xiàn)日極大風(fēng)速28.3 m/s，主要是受臺(tái)風(fēng)中心附近密閉云系影響。

2.2.4 中小尺度型中小尺度型占大風(fēng)總天數(shù)12.8%，一般出現(xiàn)在春、夏和初秋，主要出現(xiàn)在夏季6—8月，其中7月最多，8月和6月次之。中小尺度型大風(fēng)的產(chǎn)生主要是受夏季強(qiáng)對(duì)流天氣和春季冷暖氣流交匯影響所致。

2.2.5 低渦東移型低渦東移型占大風(fēng)總天數(shù)的10.3%，一年四季都會(huì)出現(xiàn)，最多頻率出現(xiàn)在4月，占23.4%；5月次之，占12.8%。

2.2.6 低壓倒槽型低壓倒槽型引起的大風(fēng)是所有引起的大風(fēng)系統(tǒng)里最少的，僅占3.3%。

3 結(jié)論

（1）東錢(qián)湖年平均大風(fēng)45.5 d，大風(fēng)天數(shù)以2012年最多，2015年最少，其余9年大風(fēng)天數(shù)在37～66 d之間。

（2）大風(fēng)全年均可出現(xiàn)，4個(gè)季節(jié)出現(xiàn)的頻率較為平均，秋季略多，春、冬季略少。大風(fēng)各月均有出現(xiàn)，8月最多，6月最少。

（3）大風(fēng)風(fēng)速等級(jí)均在6～10級(jí)，6級(jí)最多；大風(fēng)持續(xù)時(shí)間1 d的次數(shù)最多，偶有連續(xù)5、6 d大風(fēng)過(guò)程。4個(gè)季節(jié)的大風(fēng)6級(jí)最多，偶有10級(jí)出現(xiàn)。

（4）大風(fēng)在16個(gè)方位均有出現(xiàn)，西西北風(fēng)（WNW）最多。無(wú)論哪個(gè)季節(jié)，偏北大風(fēng)天數(shù)都大于偏南大風(fēng)天數(shù)；偏北大風(fēng)冬季最多，夏季最少，偏南大風(fēng)夏季最多，秋、冬季較少。春、秋季北東北風(fēng)（NNE）最多，夏季偏東風(fēng)（N）最多，冬季西西北風(fēng)（WNW）最多。

（5）影響東錢(qián)湖大風(fēng)的天氣系統(tǒng)分為冷空氣、高壓邊沿和后部、熱帶氣旋、中小尺度、低渦東移、低壓倒槽六大類(lèi)，冷空氣型最多，高壓邊沿和后部型次之。