哈巴河县大风气候特征分析及对农业的影响

李书啸

（新疆阿勒泰地区哈巴河县气象局 新疆阿勒泰 836700）

大风是影响哈巴河县的灾害性天气之一，哈巴河县一年四季均有大风，春季、冬季多，夏季、秋季少。大风对交通运输、电力设施、农业生产等方面构成严重威胁，对群众的生产生活也造成了极大的影响[1]。因此，分析研究哈巴河县大风的变化规律，对大风预报及科学地预防风灾、改善居民的生产生活具有十分重要的意义。

1 研究资料和方法

大风资料来源于哈巴河县国家基本气象站2010年—2022 年的地面气象观测资料。本文选取对居民生产生活有较大影响的大风发生的日数作为统计分析的对象。

风对人的体感温度有很大影响。据科学研究，当气温在0 ℃以上时，无风时的体感温度为10 ℃，3级风（3.4 m/s～5.4 m/s）时的体感温度为5 ℃，6 级风（10.8 m/s～13.8 m/s）时的体感温度为-1 ℃，7 级风（13.9 m/s～17.1 m/s）时的体感温度为-3℃。当气温在0 ℃以下时，无风时的体感温度为-10 ℃，7 级风时的体感温度为-21 ℃。由此可见，人对冷暖的感觉与风速有着极其密切的关系。风是影响人们生产生活的重要气象因素，故本文选取极大风速≥12 m/s、≥15 m/s、≥17 m/s 的发生日数作为分析对象。

由于刮风一般是断断续续的，所以本文统计数据时规定如下：在一天内（20׃00—次日20׃00），凡记载有上述极大风速的现象，无论在此期间出现了多少次大风，均计为一个大风日。

2 大风气候特征

2.1 年际变化

图1 为哈巴河县年大风日数和年平均大风日数。由图1 可知，哈巴河县13 年出现极大风速≥12 m/s 的年大风日数共计1 443 次，年平均大风日数为111 d，其中最多年大风日数为2010 年的135 d，最少年大风日数为2022 年的93 d；极大风速≥15 m/s 的年大风日数共计489 次，年平均大风日数为37.6 d，其中最多年大风日数为2010 年的56 d，最少年大风日数为2022年的22 d；极大风速≥17 m/s 的年大风日数共计167次，年平均大风日数为12.8 d，其中最多年大风日数为2012 年的21 d，最少年大风日数为2022 年的6 d。

图1 哈巴河县2010 年—2022 年年大风日数和年平均大风日数

在这13 年中，极大风速≥12 m/s、≥15 m/s、≥17 m/s 的年大风日数高于平均值的年数分别为6 年、8 年、5年，低于平均值的年数分别为7年、5年、8年，总的变化趋势呈3 个峰值，分别出现在2010 年、2013年—2015 年、2018 年（≥12 m/s 的662 d，≥15 m/s的306 d，≥17 m/s 的88 d），2019 年以来年大风日数一直低于平均值。从图1 可知，年大风日数总体呈下降趋势，2019 年以后均低于平均值。

2.2 季节变化

哈巴河县属大陆性北温带寒冷气候，春秋较短，冬季较为漫长，通常四季划分为春季4 月—5 月、夏季6 月—8 月、秋季9 月—10 月、冬季11 月—次年3 月。哈巴河县2010 年—2022 年累计各季节大风出现日数统计见表1，大风日数随季节变化非常明显，春季和冬季多、夏季和秋季少，尤以冬季最多[2]。冬季风速≥12 m/s、≥15 m/s、≥17 m/s 的大风日数占年大风日数（13 年累计）的36.6%、45.6%、38.9%，秋季最少，占年大风日数（13 年累计）的13.3%、9.4%、9.6%。

表1 哈巴河县2010 年—2022 年各季大风出现日数（累计）

2.3 月际变化

图2 为哈巴河县月平均大风日数变化图。从图2可以看出，大风在5 月最多，极大风速≥12 m/s、≥15 m/s、≥17 m/s的月平均大风日数分别为15.5 d、6.8 d、2.7 d，根据图1，可以算出分别占对应风速年大风平均日数的13.9%、18.0%、21.0%；极大风速≥12 m/s的月平均大风日数3 月次多，为11 d，根据图1 得出占对应风速年大风平均日数的 9.9%；极大风速≥15 m/s、≥17 m/s 的4 月次多，分别为5.0 d、2.2 d，根据图1 得出占对应风速年大风平均日数的13.3%、17.2%；极大风速≥12 m/s、≥15 m/s 的8 月达到最小值（4.6 d、1.2 d），极大风速≥17 m/s 的7 月达到最小值（0.3 d），根据图1 得出分别仅占对应风速年大风平均日数的4.1%、3.2%、2.3%；9月之后开始逐月增加。

图2 哈巴河县2010 年—2022 年月平均大风日数

2.4 风向及其原因

图3 为哈巴河县2010 年—2022 年的风玫瑰图。从图3 可以看出，哈巴河县风向以偏东风和偏西风为主，东风出现的次数最多，其次为西风，其他方向的风出现的次数较少。哈巴河县以东、西风为主要风向的原因主要是受地形的影响，哈巴河县城位于哈巴河县南部平原，北部为山区，南部与吉木乃接壤，吉木乃南部为高山区，故风向以东、西风为主。

图3 哈巴河县2010 年—2022 年风玫瑰图

2.5 大风类型及季节变化成因

按大风形成原因区分，影响哈巴河县的有寒潮大风、雷雨大风、低压大风等3 种类型。哈巴河县大风日数的季节分布呈现春季和冬季多、夏季和秋季少的特点，这和影响哈巴河天气的大气环流季节变化息息相关[3]。在春季和冬季，蒙古高压常常盘桓于蒙古高原，这是造成春季和冬季多大风日的主要原因。

3 大风对农业的影响与防范大风对策

3.1 大风对农业的影响

3.1.1 大风调节农田小气候环境

风对农田的影响主要体现在增加空气湍流速率，加快地面与空气的热量交换，促进土壤水分蒸发和植物蒸腾作用。此外，风还能调节植物周围的温度、水汽和二氧化碳含量，有助于植物进行光合作用。根据观测结果，风速对湍流交换速度的影响取决于风速的大小。当风速不足3 m/s 时，热力因素对湍流交换速度的影响更大；而当风速超过3 m/s 时，动力因素成为主要影响因素，并与湍流交换速度呈正相关关系。因此，大风能够不断更新作物群体内部的空气，从而调节植株间的温度、水汽和二氧化碳含量。

3.1.2 风害

风害是指大风对农业生产造成的危害。直接危害表现为土壤风蚀沙化，对农作物造成机械损伤和生理危害，同时还对农事活动和农业设施造成破坏。间接危害体现在大风传播病虫害，加速污染物扩散。大风会加快植物蒸腾速度，增加植物对水分的需求，导致气孔关闭，降低光合作用强度。在哈巴河县，春季和夏季的大风会加剧作物的旱害，冬季的大风会加重越冬作物的冻害。强风天气会导致林木和作物倒伏、断枝、落叶、落花、落果等现象出现，对作物产量和品质有较大影响。大风还会加剧干旱情况，加速土壤水分消耗，引发风蚀问题。由于哈巴河县属于干旱地区，一旦干旱季节出现大风天气，会加快土壤水分的消耗速度，加剧旱情，同时还会吹走地面的表土，引发风蚀问题。大风可传播病原体，使得作物病害进一步蔓延。例如，在春季偏南风的作用下，小麦锈病孢子会向北传播，到达冷凉地区越夏，进而影响当地作物生产。大风还会帮助害虫迁飞，使得其危害范围不断扩大。

3.1.3 风沙害

大风天气出现时，会将地面上的风沙吹起，使得空气浑浊，能见度不足1 000 m，对农业的危害主要表现有[4]：（1）风沙淹没农作物，侵蚀土壤，影响土壤分离。若农作物生长过程中遇到土壤风蚀，会造成根系暴露在空气中，进而影响作物生长发育。（2）对冬小麦的影响。相关研究结果表明，若风沙出现在小麦出苗后的7 d～14 d 内，作物干物质的损失最为严重。在植株长大后，因总叶数增加，叶片间会有一定的保护，风沙对作物危害强度降低。（3）延缓作物发育。风沙会延缓冬小麦抽穗时间，冬小麦出苗后遇到风沙灾害，可使次年收获的干重下降；若是在初春时期遇到风沙灾害，也会降低小麦穗数，影响产量。

3.2 防范大风对策

3.2.1 提高大风天气预报服务的时效性

为了提高大风天气预警信息的时效性，哈巴河县气象局应加强与通信运营商的合作，确保预警信息能够及时传达给所有应急责任人。同时，与广播电视台合作，共同发布大风灾害性天气预警信息，确保信息传达的及时性。除了传统的电视台和广播，还可以通过手机短信、社交媒体等多种渠道将预警信息传播给相关单位、农户和农业服务对象。此外，还可以提供电话直通服务，使大家能够及时制定防御措施，保护农作物免受损害。哈巴河县气象局还应不断拓宽预警信息发布渠道，以满足不同人群的需求，帮助他们做好防范大风的准备工作。

3.2.2 加强土地治理，防止土壤风蚀

哈巴河县可以通过植被的恢复和建设，提高土地的植被覆盖率，减少风蚀的发生。（1）采用植树造林、草原恢复等方式，增加植被覆盖面积。（2）采用施肥、翻耕、覆盖等方式，改善土壤结构和性质。加强土地保育和改良，增加土壤的水分和肥力，提高土地的抗风蚀能力。（3）采用乔、灌、草结合的方式，建设不同类型的防风林带，提高防风能力。（4）采用控制流域、建设护坡、加固道路等方式，降低土地风蚀风险。（5）采用修建沟渠、建设坡耕地、加固河岸等方式，提高土地的保持能力。

4 结论

（1）对近13 年大风天气资料分析表明，哈巴河县年大风日数呈现逐年减少趋势，尤其是2019 年以来年大风日数一直低于平均值。（2）大风日数随季节变化明显，春季和冬季多，夏季和秋季少。（3）大风日数随月份波动变化，5 月最多，7 月、8 月最少，9 月之后开始逐月增加。（4）哈巴河县以东、西风为主，东风的频次高于西风。（5）大风对农作物有影响。