温州南麂岛大风统计与分析

梁艳 刘峰 宋姗姗 陈抒忆

摘要：利用2008—2017年温州沿海自动气象站观测资料和micaps系统历史资料，从天气学角度入手，分析了南麂岛出现9级大风的天气形势背景场并加以统计归类，总结出预报指标信息。同时选取南麂岛周边测站，计算其与附近测站风速的定量关系，建立四季预报拟合方程，为南麂岛大风预报提供了一定的参考。

关键词 天气形势;极大风速;回归分析

中图分类号：P458.123 文献标识码：A 文章编号：2095-3305（2019）05-070-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2019.05.028

Statistics and Analysis of the Strong Winds in Nanji Island of Wenzhou

LIANG Yan  et al（Pingyang Meteorological Bureau， Wenzhou， Zhejiang 325400）

Abstract Based on the observation data of the Wenzhou Coastal Automatic Weather Station and the historical data of the micaps system from 2008 to 2017，the weather background field of the 9th grade wind in Nanji Island was analyzed and classified statistically from the perspective of meteorology，and the forecast indicators was summarized. At the same time，around the station of Nanji Island was selected to calculate the quantitative relationship between the wind speed and the near station. At last，the four season forecasting fitting equation was established to provide a reference for the Nanji Island wind forecast.

Key words   Meteorological situation;Maximum instantaneous; Regression analysis

随着海岛旅游的发展，温州南麂岛以其旖旎的风光和优美的人文景观，吸引着越来越多的游客前来观光游玩。海上大风是制约南麂客船正常航行的主要气象指标之一。由于南麂岛距离大陆较远，且天气尺度和中尺度系统的相互作用理解不足，给准确预报海上大风带来了相当的难度。但到目前为止，由于观测数据的缺乏，对南麂海域大风情况研究不多，而对南麂岛旅游开发及经济综合规划十分需要预报员做好交通气象保障服务。为此，笔者利用南麂岛现有气象观测资料和周边气象观测点数据，分析了南麂海域大风出现的天气变化规律，为南麂大风预报提供参考依据。

1 资料与方法

由于温州沿海观测台站在2008—2017年有较完整的极大风速观测数据，选取南麂、温岭、青田、玉环、洞头、瑞安、北麂和霞关站作为参考站，其中风速资料缺测的日数据不做统计。同时选取南麂岛出现9级大风日期，结合当天天气形势背景场，判断主要影响系统和大风成因，确定预报着眼点。

2 南麂大风变化特征

南麂岛2008—2017年共出现大风日数为491 d，年平均大风日为43 d，最多年出现在2017年，為57 d;最少年出现在2008年，为34 d。从大风年变化曲线（图1）可知，10年内大风日数基本呈上升趋势，气候倾向率为13.7 d/10年。其中2011—2014年变化较平缓，2015年后变化幅度显著增加。从分月平均情况上看（图2），10月出现9级以上风力大风次数最多，11月次之，均超过5 d，最少为4月和5月，不到2 d。

3 天气形势分析

根据近10年气象资料分析，总结南麂岛出现9级及以上大风天气形势场，认为大致可以分为以下4种类型。

3.1 西高东低型

西高东低型（图3a）大风占大风总日数的78.5%，为偏北大风型，春、秋、冬季各月均可出现，秋冬季出现频率接近。秋冬季东北低压、蒙古气旋活跃，当气旋东移，其后部强冷空气影响，使蒙古高压加强地面加压，地面冷高压形成后东移南下，中心移至30°～35°N，于我国南海附近低压形成西高东低（或西北高东南低）形势场，南海低压后部与大陆高压前部气压梯度增大，其中1 030 hPa等压线南压至27°N附近，与温州海岸线交角较大，产生偏北大风。大风多产生在低压冷锋后部等压线密集区[1]。500 hPa常有冷涡配合，且有强锋区影响。

3.2 东高西低型

东高西低型（图3b）大风占大风总日数的11.5%，风向多为SW或SSW。此型大风常出现在春末至夏季，其中6月最多，5月和7月次多。此段时间温州基本处在江淮一带的梅汛期。副热带高压呈带状分布，脊线从日本南部至华南一带，略呈东北-西南走向，在120°E处的脊线位置稳定在22°N左右，使得长江中下游地区盛行西南风，暖空气活跃。850 hPa上江南、华南通常有西南急流，多数大风日700 hPa也有西南急流。地面图上，我国南方基本为低压控制，温州处于低压的东部，高、低空和地面的风向与海岸线走向较一致，易出现偏南大风。大风发生时等压线密集处10个经度有3～5条等压线。但如果产生强对流天气，风向可能发生改变。

3.3 热带气旋型

热带气旋型（图4）是造成温州台汛期间沿海大风最重要的天气系统，占大风总日数的7.3%，它产生的大风强度最大，持续时间最长。据统计，平阳台风影响最早在5月，最迟在12月。7—9月是台风影响盛期，平均每年2.1个，占全年的87.5%，其中8月最多，平均每年0.9个。台风周围等压线密集，气压水平梯度很大，特别在大陆高压一侧更大。台风生成后在东南沿海登陆或近海转向，受台风外围大风区影响，温州沿海均可能出现大风天气。登陆温州南部-福建的台风，登陆前温州沿海为东北大风，登陆后为偏南大风。

3.4 中小尺度型

中小尺度型大风占大风总日数的2.7%。春、夏、秋季均可出现，但主要出现在夏季，风向多为WSW、NNW和SW。中小尺度系统的扰动往往造成强烈的地面大风[2]，一般由强雷暴引起的下击暴流或阵风锋。潜在不稳定是发生强对流的必要条件。此型大风的出现具有局地性、持续时间短、瞬时风力大的特点，且具有较强的破坏力，可造成严重损失。南麂岛大风出现前，常为大陆有冷涡天气系统影响下，且温州上空西南暖湿气流强，大气层结不稳定，有飑线生成过境或有前倾槽影响，常与雷暴等强对流天气同时出现[3]。

4 大风预报拟合方程

为了探索南麂岛与附近测站风速的定量关系，自北向南选取了温岭、青田、玉环、洞头、瑞安、北麂和霞關站作为参考站（图5）。

选取2008—2017年逐日日极大风速资料，分别计算了3—5月（春季）、6—8月（夏季）、9—11月（秋季）和12月至翌年2月（冬季）南麂岛与参考站间的相关系数，并通过回归计算最优拟合方程。

以春季为例，计算得到洞头、北麂、玉环、霞关、瑞安、青田、温岭的相关系数分别为0.824、0.855、0.770、0.733、0.300、0.154、0.462。

由回归方程显著性检验的概率为0，小于显著性水平0.05，则认为系数不同时为0，被解释变量与解释变量全体的线性关系是显著的，可建立线性方程。除去大于显著性水平0.05的测站（玉环），保留相关系数取>0.7的参考站，得到春季拟合方程，即春季：南麂极大风=-0.259+0.401×洞头+0.585×北麂+0.241×霞关;同理，夏季：南麂极大风=0.239+0.614×洞头+0.375×北麂+0.279×霞关;秋季：南麂极大风=-0.226+0.393×洞头+0.762×北麂;冬季：南麂极大风=1.438+0.489×洞头+0.678×北麂。以上方程在信度0.01下通过显著性检验。

为进一步验证上述方程的预报效果，利用2018年南麂观测数据，计算各个季节南麂风力预报与实况间的绝对误差，并以绝对误差≤2 m/s和≤4 m/s 2个等级进行预报准确率分析。

从表1可以看出，各拟合方程在绝对误差≤4 m/s的情况下，风力预报情况较好，各个季节大风预报准确率普遍在80%以上。但在绝对误差≤2 m/s的情况下，准确率下降明显，特别是在夏季，这可能与影响系统复杂，影响要素较多有关。

5 结论与讨论

（1）南麂岛大风日数在近10年基本呈上升趋势，气候倾向率为13.7 d/10年。10月出现次数最多，4月出现最少。

（2）南麂岛出现9级及以上大风天气形势场基本可分为4类。西高东低型最多，形势为地面冷高压移至30°～35°N，1 030 hPa等压线南压至27°N附近。东高西低型中850 hPa上江南、华南通常有西南急流，南方为低压控制，等压线密集处10个经度有3～5条等压线。热带气旋型和中小尺度型较少，与强天气系统配合。

（3）利用逐日日极大风速资料，计算了南麂岛与参考站间各季节相关系数，并通过回归计算最优拟合方程，为南麂岛大风预报提供了一定的参照。

参考文献

[1] 朱乾根，林锦瑞，寿绍文，等.天气学原理与方法[M].北京：气象出版社，2007.

[2] 余清平，陈中一，王永升.一次飑线天气过程的三维模式[J].气象科技，2002，30（3）：144-151.

[3] 吴海英，裴海英，沈树勤，等.飑线传播与发展及其诱发地面强风过程个例分析[J].气象科技，2007，35（5）：676-680.

责任编辑：郑丹丹作者简介   梁艳（1984-），女，江苏扬州人，高级工程师，从事综合气象业务工作。

收稿日期   2019-07-19