大兴安岭地区近30 a大风天气变化的特征分析

2012-12-25 09:38张秀红桂翰林余嘉怡吴淑琴
黑龙江气象 2012年3期
关键词:大兴安岭地区气象局日数

张秀红,桂翰林,余嘉怡,吴淑琴

(1.漠河县气象局,黑龙江漠河 165300;2.新林区气象局,黑龙江新林 165023;3.呼中区气象局,黑龙江呼中 165036)

大兴安岭地区近30 a大风天气变化的特征分析

张秀红1,桂翰林2,余嘉怡1,吴淑琴3

(1.漠河县气象局,黑龙江漠河 165300;2.新林区气象局,黑龙江新林 165023;3.呼中区气象局,黑龙江呼中 165036)

本文利用大兴安岭地区1979-2008年6个县(区)的气象资料,对大兴安岭地区大风天气发生的地理分布和月、季、年代的变化分布特征进行了统计分析,并对其大风天气的地理分布特征及变化规律从地形、地理环境条件及大气环流转换等方面作了进一步的研究,以便更好的为大风天气的预报提供气候背景。

大风天气;特征;分析

1 引言

大兴安岭地区位于祖国最北部边陲,位置处于50°10′~53°33′N;121°12′~127°00′E。全区地形总势呈东北-西南走向,属浅山丘陵地带。平均海拔573 m;最高海拔1 528 m,系伊勒呼里山主峰-呼中区大白山;最低海拔180 m,是呼玛县三卡乡沿江村。

冬寒夏暖,昼夜温差较大,年平均气温-2.8℃,最低温度-52.3℃,无霜期90~110 d,年平均降水量746 mm,属寒温带大陆性季风气候。特定的地理环境条件造成了多大风气象灾害。

大兴安岭地区大风天气不仅对高层建筑施工、电力设施等方面构成严重威胁,还给农业生产带来严重的影响,最重要的是大风天气给大兴安岭地区森林防火带来巨大的压力。

基于大风天气的灾害,对大兴安岭地区所属6个县(区)30 a的大风气象资料(在一天中出现风速≥17.0 m/s时称为一个大风日,文中把一个大风日作为一次大风进行统计分析)作了统计,对某些特征进行了深入的分析研究。

2 大风天气的特征分析

2.1 大风天气的地理分布特征

对大兴安岭地区所属6个县(区)30 a大风资料的统计分析发现,大风天气的地理分布极不均匀,差异非常显著。30 a各县(区)大风天气的总日数161~419 d。大风天气日数,总体分布是西北部和南部偏少,中部塔河县偏多。大风总日数不足200 d的有漠河县、新林区和加格达奇地区,它们的大风日数依次为161、188和178 d,尤其漠河县大风日数最少,年平均只有5 d;大风总日数在200 d以上的有塔河县、呼玛县和呼中区,大风日数分别为419、257和244 d,其中塔河县平均每年有14 d发生大风天气,是漠河县大风日数的2.8倍。

2.2 大风天气逐月分布特征

对6个县(区)1979-2008年逐月大风日数进行统计(图1),求其各县(区)30 a逐月大风总日数的平均值。大兴安岭地区大风出现最多的月份是5月份,大风日数为15 d;其次是4月份9 d;其余月份大风次数均在6 d以下,12月份大风日数平均为0 d。

2.3 大风天气的季节变化特征

大兴安岭地区春、夏、秋、冬四季大风天气变化规律从表1可看出。大风主要发生在春季,春季各县平均大风次数为137次,占全年大风总次数的56.8%;其次是夏季,大风次数为54次,占全年大风总次数的22.4%;秋季大风为39次,占全年大风总次数的16.2%;冬季大风最少为11次,仅占到全年大风总次数的4.6%。大风次数由多到少四季排序为春季、秋季、夏季、冬季的县只有塔河县;其余5个县(区)的大风次数由多到少的四季排序为春季、夏季、秋季、冬季。就春、冬两季来说,大风次数变化最为明显的是塔河县,这个县的春季和冬季大风次数相差达184次。

图1 大兴安岭地区6个县(区)1979-2008年逐月大风变化曲线

表1 大兴安岭地区6个县(区)大风季节变化统计表(单位:次)

2.4 大风天气的年代变化特征

本文分别对1979-1988年,1989-1998年,1999-2008年这3个不同年代的各县(区)大风天气的变化情况作了对比分析。其中90年代与80年代相比,全区大风总次数增加101次,有4个县(漠河、呼玛、呼中、新林)的大风次数增加12~80次,增加幅度最大的是呼中区,90年代比80年代大风次数增加80次,但是塔河和加格达奇两个县(区)的大风次数90年代比80年代分别减少了25次和19次;00年代与90年代相比,全区大风均呈减少趋势,总次数减少225次,大风次数减少幅度在3~107次,塔河县减少幅度最大,减少了107次,加格达奇地区减少幅度最小,减少了3次。总体看来近30 a只有塔河和加格达奇地区大风次数呈现逐渐减少趋势,其他四个县(区)大风呈现先增加后减少的趋势。

3 大风天气变化特征的成因分析

3.1 大风地理分布差异成因分析

大兴安岭地区大风天气的地理分布差异很大,1979-2008年漠河县大风总次数仅有161次,而塔河县多达419次,造成这种大风分布差异的主要原因是由地理环境条件所致。大兴安岭脊部从地区西部通过,大兴安岭支脉伊勒呼里山东西走向,把大兴安岭地区分为岭南和岭北两个地域,同时也是黑龙江流域和嫩江流域的分水岭。总的地势是西高、东低,中间高、南北低,西部坡度陡,东部坡度缓,南部坡度陡,北部坡度缓。塔河县位于中山区北部,由于中山区山体由一系列宽缓复背斜组成,地形起伏大,切割深,故在塔河县气象局测站的西北方向形成一风口通道,这种特定的地形环境是造成塔河县多大风天气的主要原因。尤其在春季和夏季,由于测站处于塔河县城的小盆地,辐射增温迅速,极易形成地方性热低压,从而使盆地内外形成较大的气压梯度,一旦北方冷空气袭击,便会顺着西北方向这一风口通道涌泻而来,形成较大的西北大风;在盛夏小盆地的热雷雨天气较多,常出现地方性大风。而漠河县的南部为低山区地带,南下气流很容易通过,导致漠河县大风次数最少。

3.2 大风季节变化成因分析

一年四季中,春季大风最多,冬季最少,造成这种明显的季节性大风差异主要与大气环境特征有关。大兴安岭地区属于寒温带大陆性季风气候,地理位置处于西风带内。西伯利亚和贝加尔湖地区的低压系统常向东南移动,长时间控制大兴安岭气候变化。尤其在4-5月,低压系统经过本境时得到发展,产生持久的大风天气。故春季造成大风出现的机率较多;而冬季地面大气环流的季风性改变极不明显。因太平洋较远,所以冬季漫长而严寒,大陆性气候显著,出现大风的机率较少;夏季主要以雷雨大风为主;秋季则是夏季风与冬季风的交替季节,地面风场开始向冬季型转换。就大兴安岭地区秋季大风来讲主要有两种:一是秋季前期的雷雨大风,第二种是秋季后期的强冷空气活动和寒潮爆发形成的大风。

3.3 大风天气年代变化成因分析

从20世纪80年代到90年代,除塔河县的大风次数有所减少外,其余5个县(区)的大风次数都在增加。从90年代到00年代所有6个县(区)的大风次数都在减少。造成这种原因主要与测站周围的下垫面环境变化有很大关系。1998年,国家将大兴安岭林区列为全国首批重点实施天然林保护工程地区,虽然近40 a的森林过伐,导致整个林区生态环境失去平衡,但是天然林保护工程已经初见成效,6个县(区)从90年代到00年代大风次数都呈减少趋势。

从图2可看出,大风日数最多的1998年出现150 d,最少的2007年只有12 d;大风日数呈波动性减少趋势,从线性拟合来看其减少率为平均每10 a减少近6 d。据统计,大风日数明显减少的趋势与气温升高的趋势在时间上几乎是同步的,通过进一步分析后认为可能是气候变暖导致了风力减小。因为中高纬度地区气温升高明显,空气膨胀,密度减小,而较低纬度的地区增温幅度比中高纬度小,南方有些地方甚至还出现了气温为负距平现象[1],这样使不同纬度地区的空气密度差异减小,从而使平均气压梯度和风力减小,这可能是近些年来大兴安岭地区风速明显减小的另一个原因。

图2 大兴安岭地区1979-2008年大风日数年变化曲线

[1]林学椿,于淑秋.近40年我国气候趋势[J].气象,1990,16 (10):16-21.

Variation characteristics analysis of the gale weather in Daxinganling region in recent 30 years

ZHANG Xiu-hong1,GUI Han-lin2,YU Jia-yi1,WU Shu-qin3
(1.Mohe County Bureau of Meteorology,Heilongjiang Mohe 165300;2.Xinlin Bureau of Meteorology,Heilongjiang Xinlin 165023;3.Huzhong Bureau of Meteorology,Heilongjiang Huzhong 165036)

The characteristics of the geographic distribution of gale weather and the months,seasons and age change distribution were analyzed statistically with 6 counties'(districts)meteorological data from 1979 to 2008 in Daxinganling region.Furthermore,the geographic distribution and variation rule of gale weather were studied by aspects of the terrain,the geographical environment condition and the transformation characteristic of atmospheric circulation in order to provide better climate background for gale weather forecast.

gale weather;characteristic;analysis

P463.1

A

1002-252X(2012)03-0004-03

2012-6-1

张秀红(1979-),女,辽宁省昌图县人,东北农业大学,本科生,工程师.

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