廣西近海偏北大風過程極大風速分布特征

覃慶第，鄧正良，彭定宇，陳昌宏，盧威旭

（北海市氣象局，廣西 北海 536000）

引言

為保證海上作業、交通的有序進行，海上管理部門在海上出行、旅游、港口作業等方面規范了安全管理［1］。具體在海上出行方面，當氣象部門預報沿海偏北大風達到七級及以上時，小噸位船只不能出海，達到八級以上大風時，大噸位船只也要停航［2］。在旅游方面，出現6級以上大風時禁止下海游泳。而港口作業方面，預報有8級大風，港口停止作業。氣象預報與海上作業密不可分，氣象部門預報準確，可以最大程度地保障海上各種作業的安全［3］［4］［5］［6］；而 當氣象部門預報預報出現失誤，即預報了未來會出現較大的風力，而實況較小的話，海上作業部門也要停止工作；反之，未預測出未來的大風天氣，就會給海上作業帶來極大的安全隱患，這就要求氣象預報的準確性［7］［8］［9］［10］。 當前，精細化天氣預報服務迫在眉睫。 考察大風天氣過程中不同沿海地區及海域風力分布狀況，掌握偏北大風出現及其活動的規律，是海上風力精細化天氣預報服務的前提［11］［12］［13］。再次，本文進行對北部灣代表站及北部灣北岸的氣象觀測站點冬半年7級以上偏北風進行了調查統計分析，以期提高風力預報的準確性。

1 資料與方法

本文主要對2010～2016年冬半年北部灣代表站及北部灣北岸的地面氣象觀測站（包括自動站）實際觀測數據進行統計分析。選取的站點包括廣西海岸及北部灣的白須公礁、防城港、釣魚臺島、欽州市、大廟墩島、北海港、斜陽島、海灘公園、營盤鎮和英羅鎮等十個站點，資料主要來源于廣西氣象局。其中海灘公園站點在2013年6月前還沒有風力觀測，因此2013年6月前的數據從南海分局北海海洋觀測站獲得。某年大風統計數是指某年10月份至次年3月份的統計值，例如2010年冬半年北風日數指的是2010年10月至2011年3月間出現的大風日數，同樣，2015年冬半年北風日數即是指2015年10月至2016年3間的出現的大風天數。

2 大風過程極大風速分布情況

統計2010年10月份到2016年3月間冬半年各站點出現的極大風速，如圖1所示。可以看到，冬半年在強冷空氣影響下，北部灣及其沿岸的極大風速都很大，一般在7級以上。各海島站即白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都在10級以上，最大風速 30.3m·s－1，出現在 2013 年 3 月 21 日 5：37 分的釣魚臺島，風向為NW。防城港到北海市區沿岸普遍為8－9級，北海東部沿岸則為7級，最小是營盤，僅為 14.4m·s－1。 分析發現，極大風速分布具有如下特點：海面風力很大，海岸風力相對小；海岸到海面風速是遞增；中部與西部海岸風力接近，而東部海岸風力則比中西部海岸小。

圖1 各站點極大風速

3 大風過程平均極大風速分布

圖2 各站點大風過程平均極大風速

圖2是各站點大風過程平均極大風速圖，需要指出的是，本文任何1個以上站點出現7級以上風力即算為大風日。分析圖2可知，北部灣各海島站平均極大風速為7級，海岸是5－6級，海岸東部偏小，為4級。海島站風力都較為接近，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都是7級，其中最大的白須公礁風力是 16.30m·s－1，最小的大廟墩島風力為14.79m·s－1，兩者僅差 1.51m·s－1。海岸的防城港、北海港、海灘公園則較為接近，一般都在 10.2～11.3m·s－1之間；海岸東部的英羅最小為 7.6m·s－1，達不到 5 級風。 海島站（釣魚臺島：15.77m·s－1）與海岸站（防城港：11.28m·s－1）相距不遠，但風力差達到 4.49m·s－1，風力變化大。統計可知，大風過程平均極大風速分布具有如下特點：海面風速大于海岸，海岸到海面風速遞增；東部海岸風速比中西部海岸小。

4 7級以上大風天數分布

圖3統計了各站點7級以上大風年平均日數，分析發現，北部灣各海島站7級以上大風年平均日數較多，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都在40d以上，最多的是白須公礁，為54.33d，其次為釣魚臺島，是50.83d，這兩個站點屬地是防城港市，是廣西近海的西部海島站。海岸各站的大風年平均日數明顯減少，一般不超過20d，其中東部海岸的營盤鎮和英羅鎮僅為0.5d。統計可知，大風日數分布具有如下特點：各站點出現的大風日數差異是巨大的。海面大風日數多，海岸日數少；從海岸到海面大風日數是遞增的趨勢點；東部海岸比中西部海岸小、東部海岸大風日數稀少。

進一步統計了各站點8級以上大風年平均日數的分布，情況與7級以上的分布相似。各海島站8級以上大風年平均日數，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都超過16d，最多的是白須公礁，為23.83d，其次為釣魚臺島，是 22.5d。 海岸站點防城港、欽州和北海港年平均僅1d左右，東部海岸的營盤鎮和英羅鎮0d，也就是說在冷空氣影響下這兩個站點沒有出現過8級以上大風。計算可知，白須公礁出現8級以上大風的概率較大達到44%（8級以上風天數／7級以上風天數），即100個大風日中，有44d超過8級。

5 大風過程年際分布

表1為2010年10月到2016年3月共6年，冬半年廣西近海出現7級以上大風過程133個 （至少1個站出現1d或者連續1d以上大風，稱為一個過程），年平均22.17個，最多25個，出現在2011年，最少20個，出現在2015年，大風過程數年際變化不大。如表1。

表1 北部灣逐年大風過程數（單位：個）

6 大風過程月際分布

表2是廣西近海月平均大風過程數。冬半年廣西近海出現7級以上大風過程，月平均3.7個。分析發現，11月份最多，為 4.5個過程；2月份相對少，僅2.83個過程。出現7級以上大風過程最多的月份是2010年11月份，達到7個過程。最少過程的月份是2015年2月份，沒有出現7級以上偏北大風活動。

表2 廣西近海月平均大風過程數（單位：個）

7 大風天數月際分布

表3是廣西近海月平均7級以上大風日數。冬半年廣西近海出現7級以上大風日數，月平均11.69d，1月份最多，平均 19d，10月份最少，平均8.33d。出現7級以上大風日數最多的月份是2011年1月份，29d，最少的月份是2015年2月份，0d，也就是說該月沒7級以上偏北大風活動。

表3 廣西近海月平均大風日數（單位：d）

8 大風的連續性情況

表4是廣西近海大風過程出現7級以上大風月平均連續日數。冬半年廣西近海7級以上大風過程連續大風日數，各月平均3.14d，隆冬時節的1月份最多，過程平均4.75d，其次2月份和12月份，11月份和3月份相對少，初冬的10月份最少，平均2.63d。連續出現大風日數最多的過程是2015年1月23日～2月2日過程，連續11d7級以上大風，最少1d，只出現1d大風的過程較多。

9 海面大風的東西差異

圖4是北部灣海區東西部大風差異對比圖，由圖可見，東部海區與西部海區風力接近（這里指相差小于3m·s-1）的概率比較大，占了全部大風日數的75%，西部海區比東部海區風力大（這里指相差大于或等于3m·s-1）的日數，占了全部大風日數的16%，東部海區比西部海區風力大的日數，占了全部大風日數的9%。

圖4 北部灣海區東西部大風差異對比圖

10 小結

廣西近海冬半年受冷空氣影響，出現偏北大風是比較強勁的，其風力分布一般規律是：

在空間分布上，表現為海面風速比海岸風速大；西部沿岸比東部沿岸風速稍大；在時間分布上，隆冬時節出現大風日數多，10月份及2、3月份相對少。在強冷空氣影響將結束的時候，東部海區附近（如斜陽島、銀灘）風力減弱比較快，西部海區附近（如白須公礁、防城港、釣魚臺島）風力減弱的速度相對慢。

［1］盧偉萍，梁維亮，林墨.2008年北部灣一次海風鋒降水過程分析［J］.氣象研究與應用，2010，31（04）：16-19.

［2］盧峰本，黃瀅，覃慶第.北部灣海面冬春季偏北強風客觀預報方法研究［J］.海洋預報，2006（03）：78-82.

［3］黃雪松，廖雪萍，覃衛堅.廣西熱帶氣旋特征變化與災損變化態勢［J］.氣象研究與應用，2014，35（01）：1-6.

［4］陳偉斌，陳見，趙金彪，等.一次颮線大風天氣過程成因分析［J］.氣象研究與應用，2015，36（01）：14-19+131.

［5］石春娥，鄧學良，朱彬，等.合肥市不同天氣條件下大氣氣溶膠粒子理化特征分析 ［J］. 氣象學報，2016，74（01）：149-163.

［6］胡勇林，洪展，蘇尉宣，等.1306號臺風“溫比亞”影響廣西特點分析［J］.氣象研究與應用，2014，35（01）：25-28+126.

［7］吳紅華.大風重現期的風險分析［J］.自然災害學報，2004（06）：63-69.

［8］梁必騏，梁經萍，溫之平.中國臺風災害及其影響的研究［J］.自然災害學報，1995（01）：84-91.

［9］崔麗曼.河南省雷暴大風氣候特征及近年變化趨勢分析［J］.（氣象研究與應用）2016，37（03）：33-37.

［10］王春霞，唐兵兵.近50年化州大風特征分析［J］.氣象研究與應用，2011，32（S2）：95-96.

［11］彭小桐，楊愛玲，鄧文彬.南海冬季大風統計預報及分析［J］.氣象研究與應用，2013，34（S1）：76-78.

［12］郭殿福.廣西大風天氣氣候分析 ［J］.廣西氣象，1987（Z1）：13-18.

［13］何如，黃梅麗，羅紅磊，等.近五十年來廣西海島的氣候變化與氣象災害特征分析 ［J］.氣象研究與應用，2015，36（02）：31-35+39.