钦州港海域大风日数时空分布特征分析
2018-08-29赵飞潘静于潇陈峥蓉
赵飞,潘静,于潇,陈峥蓉
(钦州市气象局,广西 钦州535000)
1 引言
钦州港位于北部湾北部,是北部湾港的集装箱枢纽港,也是中新互联互通南向通道的关键节点。钦州港区域内集中了钦州港经济技术开发区、钦州保税港区、中马钦州产业园等多个国家级园区,布局了石化、装备制造、粮油加工等工业企业。随着“一带一路”发展战略的持续推进,钦州港作为中新互联互通南向通道关键节点的作用正不断凸显。
港口附近海域航道宽度有限,船只密集,因此对气象环境尤为敏感。国内学者对此也进行了深入的研究,朱兴明等[1]利用卫星、雷达资料对广东及周边海域暴雨期间强对流活动的时空分布特征进行了分析;史方敏等[2]对大风天气下大型船舶撤离洋山港外航道的可行性进行了研究;杨棋等[3]对洋山港区冬春季雾的中尺度特征进行了分析和总结。钦州港地处华南西部沿海,南临北部湾,西靠十万大山,在大陆性气团和海洋性气团的共同影响下,受到多种灾害性天气影响。学者对邻近区域的高影响天气进行了许多研究[4-16],但针对钦州港海域大风的研究尚属空白。本文从钦州港海域的港口布局出发,根据港区附近无人岛上的自动气象站观测数据,分区域研究钦州港海域大风、强风日数空间分布特点和时间变化特征,为科学应对大风天气提供参考和依据。
2 资料处理
根据钦州港的地理分布以及自动气象站的地理位置,将钦州港海域自北向南划分为北部海域、中部海域和南部海域,选用炮台角岛代表钦州港北部海域,青菜头岛代表钦州港中部海域,大庙墩岛代表钦州港南部海域。
规定极大风速6级以上(≥10.8m·s-1)为强风,极大风速8 级以上(≥17.2m·s-1)为大风。季节划分以3~5月为春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12月~次年2月为冬季。
统计炮台角岛、青菜头岛、大庙墩岛3个自动气象站的2013~2017年共5年的逐日极大风速和极大风速风向资料,对由于仪器故障等原因造成的风资料缺测,则该站当日以无大风出现处理,但不影响其他站点的大风统计。
3 钦州港强风、大风日数时间变化特征
3.1 季节变化
分别统计炮台角岛、青菜头岛、大庙墩岛2013~2017 年四个季节的平均强风、大风日数,进行钦州港各海域强风、大风日数季节变化特征分析。
表1 是钦州港各海域强风日数的季节分布情况,从表1 可知,钦州港海域强风日数夏季最多,春季最少,具有夏季多,春季少的特点,且这个特点在中南部海域表现更加明显。具体来看,北部海域夏季强风日数最多,春季强风日数最少,夏季与春季的强风日数仅相差3.2d,季节变化不明显;中部海域夏季强风日数最多,春季强风日数最少,夏季与春季的强风日数相差15.2d,季节变化比较明显;南部海域夏季强风日数最多,春季强风日数最少,夏季与春季的强风日数相差20.6d,季节变化最明显。
表1 钦州港各海域强风日数季节分布(单位:d)
表2 是钦州港各海域大风日数的季节分布情况,从表2 可知,钦州港海域大风日数冬季最多,春季最少,具有秋冬季多,春夏季少的特点。具体来看,北部海域冬季大风日数最多,夏季大风日数最少,大风日数最多的冬季与最少的夏季仅相差5.4d,季节变化最小;中部海域冬季大风日数最多,春季大风日数最少,大风日数最多的冬季与最少的春季相差5.8d,季节变化比较明显;南部海域冬季大风日数最多,春季大风日数为最少,大风日数最多的冬季与最少的春季相差6.2d,季节变化最明显。
表2 钦州港各海域大风日数季节分布(单位:d)
3.2 月际变化
图1 钦州港海域强风日数逐月分布
从强风日数的逐月分布(图1)可知,钦州港海域的逐月强风日数分布曲线有两个明显的波峰,两个峰值时段分别出现在7~8月和12月。北部海域强风日数最多的月份是7月,达12.2d;最少的月份是3月,为9.2d。中部海域强风日数最多的月份是12月,达17.8d;最少的月份是3 月,为8.2d。南部海域强风日数最多的月份是12 月,达19.0d;最少的月份是3月,为7.0d。
图2 钦州港海域大风日数逐月分布
从大风日数的逐月分布(图2)可知,钦州港海域的逐月大风日数分布曲线也有两个明显的波峰,两个峰值时段分别出现在7~8月和11~12月。北部海域大风日数最多的月份是11 月,达4.4d;最少的月份是6月,没有大风出现。中部海域大风日数最多的月份是11月,达4.8d;最少的月份是6月,为1.0d。南部海域大风日数最多的月份是12 月,达4.6d;最少的月份是5月,为0.8d。
4 钦州港强风、大风日数空间分布特征
4.1 年平均强风、大风日数空间分布
图3 钦州港海域年平均强风、大风日数空间分布
图3 给出了钦州港各海域年平均强风、大风日数的空间分布。由图3可知,钦州港各海域海域的年平均强风日数存在中南部海域多,北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域年平均强风日数多了25d。钦州港各海域海域的年平均大风日数存在中部海域多,南北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域年平均大风日数多了4.8d。
4.2 四季强风、大风日数空间分布
钦州港各海域四季的强风、大风日数空间分布与年平均强风、大风日数空间分布有所差别,不同的季节表现出不同的分布特点。
图4 钦州港海域春季强风、大风日数空间分布
春季强风日数的空间分布(图4)呈现自北向南逐步减少的特点,北部海域比南部海域多8.8d。春季大风日数的空间分布呈现中北部海域多,南部海域少的特点,最多的中部海域比最少的南部海域多1.2d。
从钦州港海域夏季强风日数的空间分布(图5)来看,具有中南部海域多,北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域多10.2d。夏季大风日数的空间分布也呈现中南部海域多,北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域多3.6d。夏季是钦州港各海域强风日数差异最大的季节,也是钦州港各海域大风日数差异最大的季节。
秋季强风日数的空间分布(图6)呈现中南部海域多,北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域多8.6d。秋季大风日数的空间分布呈现中北部海域多,南部海域少的特点;中部海域和北部海域的大风日数相同,比南部海域多0.4d。秋季是钦州港各海域大风日数差异最小的季节。
图7 钦州港海域冬季强风、大风日数空间分布
从钦州港海域冬季强风日数空间分布(图7)来看,具有中南部海域多,北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域多8.0d。冬季是钦州港各海域强风日数差异最小的季节。冬季大风日数的空间分布呈现中部海域多,南北部海域少的特点,最多的中部海域比最少的北部海域多1.0d。
5 小结
(1)钦州港海域强风日数夏季最多,春季最少,具有夏季多,春季少的特点,且这个特点在中北部海域更加明显,南部海域的强风日数季节变化最明显。钦州港海域大风日数冬季最多,春季最少,秋冬季多,春夏季少的特点,南部海域的大风日数季节变化最明显。
(2)钦州港海域的逐月强风日数分布曲线和逐月大风日数分布曲线有两个明显的波峰,两个峰值时段分别出现在7~8月和11~12月。
(3)钦州港各海域的年平均强风日数和年平均大风日数都存在中部海域最多,北部海域最少的特点。
(4)春季强风日数的空间分布呈现自北向南逐步减少的特点,大风日数的空间分布呈现中北部海域多,南部海域少的特点。夏季强风日数和大风日数的空间分布都呈现中南部海域多,北部海域少的特点,夏季是钦州港各海域强风日数、大风日数差异最大的季节。秋季强风日数的空间分布呈现中南部海域多,北部海域少的特点,大风日数的空间分布呈现中北部海域多,南部海域少的特点,秋季是钦州港各海域大风日数差异最小的季节。冬季强风日数的空间分布呈现中南部海域多,北部海域少的特点,大风日数的空间分布呈现中部海域多,南北部海域少的特点,冬季是钦州港各海域强风日数差异最小的季节。