原州區(qū)近30年風的氣候變化特征分析

韓世昌 張成軍 王博 梁繼忠 馬國濤

摘要：本文依據(jù)原州區(qū)氣象站（1985年～2014年）風的觀測數(shù)據(jù)資料，對風向風速年際變化、年變化風向頻率和月平均風速進行了分析，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：年平均風速年際變化以每5年為周期的一個波動變化，平均風速的月分布呈單峰型，春季風速較大，夏季、秋季和冬季與多年平均值相近，最大風速在平均值以下10～12m/s之間波動。

關鍵詞：風；氣候特征；變化

中圖分類號： P425 文獻標識碼： A DOI編號： 10.14025/j.cnki.jlny.2018.10.061

風是重要的氣象要素之一，它的發(fā)生常伴隨著降溫、雷暴、降水等天氣現(xiàn)象，對生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、城市建設和人們生活造成嚴重危害。隨著風力發(fā)電的迅速發(fā)展，研究當?shù)仫L向風速的分布變化也十分必要。本文利用原州區(qū)近30年風的觀測數(shù)據(jù)資料分析風的氣候變化特征，對科學預防風災、區(qū)域風資源評估以及合理利用風能資源有著十分重要的意義。

1 資料和計算方法

本文選取原州區(qū)氣象站1985年～2014年逐年逐月平均風速、最大風速和極大風速資料（資料來源于本站氣象年、月報表），計算年平均、年代平均和滑動平均，繪制各年風要素的歷史曲線，對近30年的氣候變化進行統(tǒng)計分析。

2 氣候變化分析

2.1 年平均風速

數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析表明：原州區(qū)氣象站近30年（1985年～2014年）平均風速2.6m/s，在2.3～2.9m/s之間變化。15年平均風速2.5m/s，10年平均風速2.4m/s。5年平均風速分別為2.6m/s、2.7m/s、2.4m/s、2.5m/s、2.6m/s、2.4m/s。

由圖1看出，年際變化以每5年為周期的一個波動，1985年～2000年在平均值以上波動，2001年～2014年在平均值以下波動，從1993年以來年平均風速呈下降趨勢，尤其是2003年以后，年平均風速較之前明顯偏低。

2.2 月平均風速

數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：原州區(qū)氣象站近30年（1985年～2014年）累月平均風速2.6m/s，月平均風速在2.4～3.0m/s之間變化，最大值5月和最小值10月平均風速相差0.7m/s，3～5月風速變化范圍2.7～3.0m/s，最小值出現(xiàn)在10月，為2.3m/s。春季風速較大，夏季、秋季和冬季與多年平均值相近。從圖2可以看出，平均風速的月分布呈單峰型，從8月份到次年1月呈下降的趨勢，2月開始出現(xiàn)上升，至4月和5月達到最大值3.0m/s。

2.3最大風速

數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明（表1）：原州區(qū)年最大風速平均值為13.1m/s，最大值1992年19.0m/s，最小值2003年10.0m/s，最大風速在10～19m/s之間變化。從圖3看出，最大風速變化明顯分為大、小兩個階段，1985年～1999年為偏大階段，最大風速在平均值以上13～19m/s之間波動，2000年～2014年為偏小階段，2001年以后最大風速明顯減小，最大風速在平均值以下10～12m/s之間波動。

2.4極大風速、大風和沙塵暴日數(shù)

原州區(qū)氣象站累年各月極大風速、大風和沙塵暴日數(shù)據(jù)統(tǒng)計表明：極大風速的最大值出現(xiàn)在5月，為25.2m/s，最小值出現(xiàn)在9月，為16.7m/s，大風日數(shù)春季（3月～5月）最多，占全年的52.6%，同樣沙塵暴日數(shù)春季（3月～5月）最多，占全年的81.8%，極大風速、大風和沙塵暴的多年平均變化趨勢一致。

2.5風向頻率

根據(jù)多年風向資料統(tǒng)計（見圖3），原州區(qū)氣象站主導風向是ESE和NNW，出現(xiàn)頻率為11%，次導風向是SE，出現(xiàn)頻率為 10%。WSW和SW風向占11%。風向頻率分布圖，見圖4。

3 結(jié)論

年平均風速年際變化以每5年為周期的一個波動變化，從1993年以來年平均風速呈下降趨勢。

平均風速的月分布呈單峰型，從8月份到次年1月呈下降的趨勢，2月開始出現(xiàn)上升，至4月和5月達到最大值3.0m/s。

2001年以后最大風速明顯減小，最大風速在平均值以下10～12m/s之間波動。極大風速、大風和沙塵暴的多年平均變化趨勢一致。

原州區(qū)氣象站主導風向是ESE和NNW，出現(xiàn)頻率為 11%，次導風向是SE，出現(xiàn)頻率為10%。

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作者簡介：韓世昌，本科學歷，工程師，研究方向：氣象服務與應用氣象。