1971-2010年虎林市最大风速变化特征
2012-09-09姜海晶张秀艳毛玉秀
姜海晶,张秀艳,毛玉秀
(1.鸡西市气象局,黑龙江 鸡西 158100;2.虎林市气象局,黑龙江 虎林 158400)
1971-2010年虎林市最大风速变化特征
姜海晶1,张秀艳2,毛玉秀1
(1.鸡西市气象局,黑龙江 鸡西 158100;2.虎林市气象局,黑龙江 虎林 158400)
利用虎林市1971-2010年各月10 min最大风速资料,对虎林市最大风速进行统计分析,发现40 a虎林市春季、夏季、秋季、冬季和年最大风速每10 a以1.65 m/s的幅度下降,冬季下降最快,达到每10 a下降1.90 m/s,春季、夏季降低幅度很接近,都小于年最大风速降幅,夏季最大风速下降最慢,且最大风速极值主要出现在秋季和春季。虎林市各月最大风速变化曲线呈“递减的两峰一谷”型。
最大风速;变化;特征
1 引言
风是最重要的气象要素之一。随着风力发电的迅速发展,人们更重视风速,特别是最大风速的分布变化。风也是生产建设规划和设计中必须慎重考虑的气象要素,所以正确分析年最大风速分布特征有重要意义。风也引起了越来越多的气象学者的关注,李兰[1]、刘伟东[2]等基于不同地区的大风灾害的评估,对风灾影响度和灾情进行了等级划分。本文利用虎林市近40 a的各月10 min最大风速序列,系统分析虎林市最大风速变化特征。
2 计算方法
选取虎林市1971-2010年逐月10 min最大风速资料,建立春季、夏季、秋季、冬季和全年的最大风速时间序列,分析其变化特征;对资料进行标准化后,引入气候趋势系数和倾向率,研究各序列的线性倾向趋势和变化幅度,并对趋势系数进行统计检验。
3 资料分析
从图1可见,虎林市年最大风速总体呈下降趋势。通过计算可知虎林市40 a最大风速平均值为16.5 m/s。按照最大风速距平符号分布一致的原则,虎林市40 a最大风速明显分为大小两个阶段,1971-1993年为偏大阶段,该时段平均最大风速17.9 m/s,比40 a平均最大风速大1.4 m/s;1994-2010年为偏小阶段,该时段平均最大风速14.5 m/s,比40 a平均最大风速小2.0 m/s,比1971-1993年的偏大阶段平均风速小3.4 m/s。40 a中最大风速极大值为23.0 m/s,出现在1979年10月,次大值为21.0 m/s,出现在1991年5月。最大值和次大值都出现在最大风速偏大阶段。最大风速最小值为5.5 m/s,出现在2006年的8月,次小值为5.6 m/s,出现在2005年8月和2008年8月,最小值和次小值都出现在最大风速偏小阶段,因此未来几年出现最大风速极值的可能性较小。
图1 1971-2010年虎林市最大风速变化曲线
虎林市年最大风速值在1986年发生减小的突变,通过统计发现,年平均气温也在1986年前后发生增温突变,且1988-1990年为异常偏暖年。年平均降水量在1986年前后无明显突变点,但年平均降水量1986年异常偏少,为大旱年,最大风速在1984-1985年发生变小的突变可能是自然变化,具体原因有待进一步深入研究。
虎林市40 a中各季平均最大风速也呈下降趋势,各季均在1985年前后发生变小的突变。
虎林市春季平均最大风速为15.5 m/s,在四季中最大,历年最大值21.0 m/s;冬季平均风速为14.8 m/s,历年最大值20.3 m/s;秋季平均最大风速为13.6 m/s,历年最大值23.0 m/s;夏季为11.4 m/s,历年最大值19.0 m/s。历年最大值与秋季相同,可见虎林市最大风速极值主要出现在秋季,其次为春季,这与春、秋季多强冷空气活动有关。
表1 虎林市最大风速的气候变率
表1为四季和全年的最大风速倾向率以及趋势系数和显著水平,从表中倾向率可见,近40 a虎林市四季和全年的最大风速都呈减小趋势,年最大风速每10 a下降1.65 m/s,冬季减小最快,每10 a下降1.90 m/s,春季、夏季降低幅度很接近,都小于年最大风速降幅,夏季最大风速下降最慢,且最大风速极值主要出现在秋季和春季,所以应该加强对春季和秋季最大风速的预报和监测。年和四季的最大风速降低趋势均达到0.01的极显著水平。
图2 虎林市各月平均最大风速分布曲线
虎林市各月最大风速变化曲线呈 “递减的两峰一谷”型(图 2)。 3、4、10 月为峰值,7 月为谷值。 3、4、10 月正是虎林春季和秋季寒潮高发期,多大风降温天气过程,易出现极大风速。7月处于盛夏,最大风速最小。月平均最大风速3月最大为 13.8 m/s,7月最小为 9.3 m/s。
4 结论
(1)1971-2010年虎林市年最大风速总体呈下降趋势,每10 a以1.65 m/s的幅度下降,通过显著性检验;各季平均最大风速总体也呈降低趋势,冬季降低最快,夏季下降最慢,最大风速极值主要出现在秋季,春季次之,应该加强对秋季和春季最大风速的预报和监控。
(2)虎林市各月最大风速变化曲线呈“递减的两峰一谷”型,3、4、10 月为峰值,7 月为谷值。
[1]李兰,周月华,陈波.湖北大风灾害及其风险度[J].气象科技,2009,37(2):205-208.
[2]刘伟东,扈海波,程丛兰,等.灰色关联度方法在大风和暴雨灾害损失评估中的应用[J].气象科技,2007,35(4):563-566.
P425.4+2
A
1002-252X(2012)02-0015-02
2012-2-1
姜海晶(1972—),女,黑龙江省加格达奇市人,黑龙江科技学院,本科生,工程师.