伊寧市大風災害分布特征及成因分析

摘 要：為掌握新疆伊寧市風的變化特征及其成因，并為合理利用當?shù)仫L能資源提供一定的參考。本文利用2008-2018年伊寧市風次數(shù)及風速等統(tǒng)計資料，主要采用數(shù)理統(tǒng)計、線性趨勢分析等方法針對風的變化特征進行分析，并在此基礎上探討了大風災害的成因，結果表明：伊寧市出現(xiàn)風的次數(shù)較多，年平均出現(xiàn)風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，其中以夏季出現(xiàn)風次數(shù)最多，冬季出現(xiàn)風次數(shù)相對較少，占到23.9%。年平均風速以0.173m/s/10a呈現(xiàn)出一定的減弱趨勢，年最大風速以0.609m/s/10a的速率呈下降趨勢。年極大風速以2.845m/s/10a的速率呈現(xiàn)出一定的增加趨勢。地形是導致出現(xiàn)大風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，進而導致風力增加。再加上高空出現(xiàn)有冷平流，進而極易導致出現(xiàn)氣流加速，最終引發(fā)大風天氣過程。

關鍵詞：風;特征;風速;風向;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，境內以山前平原為主，并整體呈由北向南逐漸傾斜的變化趨勢。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。據(jù)統(tǒng)計伊寧市年平均氣溫為9.2℃，年平均降水量為235mm，年平均日照時數(shù)為3014h。

1.2 資料來源

本文主要選用2008-2018年伊寧市風日數(shù)、風向、風速統(tǒng)計資料，針對該地區(qū)風的分布特征進行分析。其中春、夏、秋、冬四季的劃分標準依次為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

主要采用線性趨勢分析法等數(shù)理統(tǒng)計方法針對風日數(shù)、風速的變化特征進行分析。其回歸方程可以表示為：

y=ax+b

上述公式當中y代表第x個樣本對應的氣象要素數(shù)值，a為回歸系數(shù)，b為常數(shù)，其中a的絕對值的大小能夠較好地反映出氣候要素的變化速率。當a>0時代表隨著年份的增加氣象要素值y呈增加趨勢;而a<0時則代表隨著年份的增加氣象要素數(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 伊寧市風分布特征分析

2.1 風日數(shù)變化特征分析

（1）年變化特征。伊寧市出現(xiàn)風的次數(shù)較多，年平均出現(xiàn)風1321次。2009-2013年伊寧市年出現(xiàn)風的次數(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)風的次數(shù)均位于多年平均值之下，然而年出現(xiàn)風次數(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，其中2012年出現(xiàn)風的次數(shù)最多，累積出現(xiàn)1398次;而2016年出現(xiàn)風的次數(shù)相對較少，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)風次數(shù)最為集中，其中以夏季出現(xiàn)風次數(shù)最多，年平均出現(xiàn)344次，占到全年風總次數(shù)的26.1%;春季次之，年平均出現(xiàn)343次，占到全年風總次數(shù)的26.0%，相對比而言冬季出現(xiàn)風次數(shù)相對較少，占到23.9%。對比各季節(jié)出現(xiàn)風次數(shù)的變化趨勢能夠得出，各季節(jié)風次數(shù)均表現(xiàn)出不同程度的減少趨勢，其變化速率表現(xiàn)出冬季>秋季>春季>夏季的特點。就月分布而言，各月份風次數(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)風次數(shù)最多，平均出現(xiàn)116次，占到8.8%;而2月份出現(xiàn)風次數(shù)較少，為101次，占到7.7%。

2.2 風速變化特征分析

（1）年平均風速變化特征。由氣候統(tǒng)計值能夠得出，2008-2018年伊寧市年平均風速為1.5m/s。2008-2013年伊寧市年平均風速較大，且均位于歷年平均值以上;2014-2018年伊寧市年平均風速較小，均低于歷年平均值。整體而言，伊寧市年平均風速呈現(xiàn)出一定的減弱趨勢，其變化速率為0.173m/s/10a。其中2009年與2013年平均風速最大為1.6m/s，而2014-2018年平均風速較小，均為1.4m/s。

（2）年最大風速變化特征。據(jù)統(tǒng)計，2008-2018年伊寧市年最大風速也呈現(xiàn)出一定的波動變化趨勢，其整體以0.609m/s/10a的速率呈下降趨勢。年最大風速的峰值為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)過最大風速。

（3）年極大風速變化特征。2008-2018年伊寧市年極大風速呈較為明顯的波動變化趨勢，其整體以2.845m/s/10a的速率呈現(xiàn)出一定的增加趨勢。其中年極大風速的最大值為22.1m/s，出現(xiàn)在2014年4月23日;年極大風速的最小值為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，這三個月份出現(xiàn)極大風速6次，占到54.5%。其他月份出現(xiàn)極大風速的次數(shù)相對較少，其中9月份未出現(xiàn)過極大風速。

3 伊寧市大風災害的成因分析

3.1 地形因素

伊寧市地形與大風天氣的形成及其強弱密切相關。該地區(qū)以山前平原為主，北部依靠天山，南部地勢相對較低，且地形較為開闊，高空急流的走向與山脈的走向保持一致，極易受到急流動量下傳的影響，進而導致出現(xiàn)大風天氣過程。

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。當高緯度地區(qū)的冷高壓逐漸移動到伊寧市時將會導致高壓前部的氣壓梯度明顯增強，進而導致風力有所增加。另外，還會導致高壓前部的溫度梯度有所增強，使熱成風的強度卻有所增強。當南支槽前的暖濕氣流對伊寧市產(chǎn)生影響時，低空大氣層結極不穩(wěn)定，與此同時還有地面熱低壓得以發(fā)展，再加上高空出現(xiàn)有冷平流，進而極易導致出現(xiàn)氣流加速，最終引發(fā)大風天氣過程。

參考文獻：

[1]周彥麗，趙海江，李彩娟.張家口地區(qū)風特征分析[J].中國農學通報，2015，31（17）：222-227.

[2]柴盛美.定陶近35年風要素氣候特征分析[J].氣候變化研究快報，2017，6（2）：83-87.

作者簡介：關霞（1978-），女，漢族，新疆新源縣人，本科，工程師，從事氣象業(yè)務類工作。