2005—2024年清豐縣致災(zāi)大風(fēng)特征分析

摘 要：【目的】分析清豐縣近20 a致災(zāi)大風(fēng)變化規(guī)律，為認(rèn)識(shí)該地區(qū)大風(fēng)的活動(dòng)規(guī)律提供參考，為政府決策災(zāi)前防御提供科學(xué)依據(jù)。【方法】采用2005—2024年清豐縣國(guó)家站極大風(fēng)日數(shù)據(jù)，利用常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行分析。【結(jié)果】清豐縣近20年致災(zāi)大風(fēng)呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-1.19 d/10a。【結(jié)論】清豐縣致災(zāi)大風(fēng)春季出現(xiàn)日數(shù)最多，出現(xiàn)最多的月份是3月，出現(xiàn)集中時(shí)段為17時(shí)至23時(shí)。致災(zāi)大風(fēng)中7級(jí)風(fēng)最多，9級(jí)及以上致災(zāi)大風(fēng)均為雷暴大風(fēng)，雷暴大風(fēng)7月份最多。致災(zāi)大風(fēng)風(fēng)向主要集中在東北和西南兩個(gè)方向，最多風(fēng)向?yàn)楸睎|北風(fēng)。

關(guān)鍵詞：清豐縣；統(tǒng)計(jì)分析；致災(zāi)大風(fēng)

中圖分類號(hào)：P429 " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A " "文章編號(hào)：1003-5168（2025）06-0103-04

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2025.06.019

Analysis on the Characteristics Of Disaster-causing Gale in Qingfeng County from 2005 to 2024

YUAN Dongming 1 " "LI Gaiqin 2

（1.Qingfeng County Meteorological Bureau， Puyang 457300， China; 2.Puyang Meteorological Bareau， Puyang 457000， China）

Abstract：[Purposes] The aim was to explore the variation law of disaster-causing gale in Qingfeng County in recent 20 years， to provide reference for understanding the activity law of gale in this area， and to provide scientific basis for government decision-making on pre-disaster defense. [Methods] The data of extreme wind days in Qingfeng County National Station from 2005 to 2024 were analyzed by conventional statistical methods. [Findings] The disaster-causing gale in Qingfeng County showed a decreasing trend in the past 20 years， and the climate tendency rate was -1.19 days / 10 a. [Conclusions] The number of disaster-causing gale days in spring is the most in Qingfeng County， and the month with the most occurrence is March. The concentrated period is from 17：00 to 23：00. Among the disaster-causing gales， the winds of grade 7 are the most， and the winds of grade 9 and above are thunderstorm gales， with the most thunderstorm gales in July. The wind direction of the disaster-causing gale is mainly concentrated in the northeast and southwest directions， and the most wind direction is the northeast wind.

Keywords：Qingfeng County; statistical analysis; disaster-causing gale

0 引言

風(fēng)是空氣流動(dòng)形成的，一般將平均風(fēng)速達(dá)到6 級(jí)及以上（≥10.8 m/s）的風(fēng)稱為大風(fēng)［1］。大風(fēng)是一種破壞力很強(qiáng)的災(zāi)害性天氣，不僅會(huì)使農(nóng)作物倒伏，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，還會(huì)刮倒廣告牌、折斷樹枝傷害人及牲畜，造成財(cái)產(chǎn)損失，一些極端大風(fēng)甚至?xí){到人民生命安全［2］。目前，國(guó)內(nèi)外學(xué)者針對(duì)大風(fēng)天氣的研究已取得諸多成果。孔鋒等［3］指出，我國(guó)大風(fēng)天氣高發(fā)區(qū)主要分布在青藏高原、內(nèi)蒙古及新疆北部。邱博等［4］指出，我國(guó)大風(fēng)日數(shù)西多東少，近50 a來(lái)全國(guó)范圍內(nèi)大風(fēng)日數(shù)都具有減少的變化趨勢(shì)，青藏高原減少趨勢(shì)最顯著。王黌等［5］深入分析了我國(guó)不同天氣系統(tǒng)產(chǎn)生的大風(fēng)機(jī)理。孫睿藻等［6］、邢麗珠等［7］、俞海洋等［8］詳細(xì)分析了某一區(qū)域大風(fēng)的氣候特征。孫睿藻等［9］研究表明，河南省風(fēng)速呈東強(qiáng)西弱的空間分布特征。河南大風(fēng)日數(shù)與大風(fēng)災(zāi)情日數(shù)的地理分布大體一致［10］。

清豐縣位于河南省東北部，全域?qū)儆诤：恿饔颍硟?nèi)暴雨、強(qiáng)對(duì)流、大風(fēng)、霧等災(zāi)害性天氣多發(fā)頻發(fā)。大風(fēng)作為清豐縣主要災(zāi)害性天氣之一，一年四季均有發(fā)生。本研究對(duì)清豐縣近20 a致災(zāi)大風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，以期為認(rèn)識(shí)本地區(qū)大風(fēng)的活動(dòng)規(guī)律提供參考，為政府決策災(zāi)前防御提供科學(xué)依據(jù)。

1 資料來(lái)源和方法

1.1 資料來(lái)源

本研究氣象數(shù)據(jù)使用“中國(guó)地面日值數(shù)據(jù)”數(shù)據(jù)集中，河南省清豐縣國(guó)家氣象站2005—2024年的極大風(fēng)日數(shù)據(jù)，包括日極大風(fēng)速、極大風(fēng)速的風(fēng)向（角度）、極大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間，以及是否伴隨雷暴等。其中，日極大風(fēng)速為一天內(nèi)瞬時(shí)風(fēng)速的最大值。

1.2 致災(zāi)大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)2022年河南省氣象局印發(fā)的《河南省氣象災(zāi)害預(yù)警信號(hào)發(fā)布與傳播實(shí)施細(xì)則》，大風(fēng)預(yù)警信號(hào)中，最低級(jí)別的大風(fēng)藍(lán)色預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)之一是陣風(fēng)7級(jí)以上；雷暴大風(fēng)預(yù)警信號(hào)中，最低級(jí)別的雷暴大風(fēng)黃色預(yù)警信號(hào)發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)之一也是陣風(fēng)風(fēng)力達(dá)7級(jí)以上。因此，本研究定義致災(zāi)大風(fēng)的標(biāo)準(zhǔn)是陣風(fēng)7級(jí)以上，即當(dāng)極大風(fēng)速≥13.9 m/s時(shí)，為致災(zāi)大風(fēng)。一天之中有一次或者多次致災(zāi)大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)，則均記作1個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日。

1.3 致災(zāi)大風(fēng)識(shí)別方法

本研究采用主客觀結(jié)合的方法識(shí)別致災(zāi)大風(fēng)。首先，對(duì)大風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)控，剔除異常值，確定最終真實(shí)、可靠的致災(zāi)大風(fēng)數(shù)據(jù)。其次，當(dāng)致災(zāi)大風(fēng)伴有雷暴時(shí)，則認(rèn)為該大風(fēng)是雷暴大風(fēng)；若無(wú)雷暴出現(xiàn)，則認(rèn)為是系統(tǒng)性大風(fēng)。由于2014年取消雷暴觀測(cè)，結(jié)合閃電定位儀資料，通過編程進(jìn)行甄別，若極大風(fēng)速出現(xiàn)前后1 h內(nèi)閃電定位儀觀測(cè)到40 km內(nèi)有閃電時(shí)，則認(rèn)為該大風(fēng)是雷暴大風(fēng)，若無(wú)閃電出現(xiàn)，則認(rèn)為是系統(tǒng)性大風(fēng)。最后，按照常規(guī)統(tǒng)計(jì)方法，研究清豐縣近20 a致災(zāi)大風(fēng)的變化特征。

2 結(jié)果分析

2.1 致災(zāi)大風(fēng)的年變化特征

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2005—2024年近20年間，清豐縣共有303個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日，占比4.16%。致災(zāi)大風(fēng)日年平均15.15次。致災(zāi)大風(fēng)日數(shù)年分布波動(dòng)較大，超過20 d的年份有4年，分別為2005、2006、2013、2024年，最多年份為2005年，出現(xiàn)23個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日；不足10 d的年份有3，分別為2012、2014、2020年，最少年份為2012年和2020年，均有7個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日；其余年份在10～20 d。致災(zāi)大風(fēng)日數(shù)年分布整體呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-1.19 d/10 a（如圖1所示），與邱博［4］的研究結(jié)論一致。

2.2 致災(zāi)大風(fēng)的季節(jié)變化特征

本研究中春季為3—5月，夏季為6—8月，秋季為9—11月，冬季為12—翌年2月。2005—2024年，清豐縣致災(zāi)大風(fēng)日數(shù)四季分布很不均勻，具有明顯的季節(jié)循環(huán)特征。出現(xiàn)日數(shù)最多的是春季，共157天，占比51.8%；夏季次之，共80天，占比26.4%；秋季35天，占比11.6%；冬季最少，只有31天，占比10.2%（見表1）。

2.3 致災(zāi)大風(fēng)的月變化特征

2005—2024年清豐縣致災(zāi)大風(fēng)日數(shù)的月際分布如圖2所示。致災(zāi)大風(fēng)出現(xiàn)天數(shù)較多的月份集中在春季的3—5月，3月最多，共55天，4月53天，5月49 d；6月和7月相對(duì)較多，均在30 d以上；11月為20 d；2月、8月、12月均為10 d以上；1月、9月、10月均不到10 d，出現(xiàn)最少的月份是1月，只有4 d。

2.4 致災(zāi)大風(fēng)的日變化特征

清豐縣致災(zāi)大風(fēng)日變化分布情況如圖3所示。可以看出，致災(zāi)大風(fēng)出現(xiàn)集中時(shí)段在傍晚前后的17時(shí)至23時(shí)，其間每小時(shí)內(nèi)出現(xiàn)次數(shù)均在17次以上，最多時(shí)段是20時(shí)至21時(shí)，共出現(xiàn)26次。其次是13時(shí)至14時(shí)，共出現(xiàn)18次。致災(zāi)大風(fēng)出現(xiàn)最少的時(shí)次為早上6時(shí)至8時(shí)，其中7時(shí)至8時(shí)僅僅出現(xiàn)5次。

2.5 致災(zāi)大風(fēng)分級(jí)特征

2005—2024年清豐縣致災(zāi)大風(fēng)分級(jí)特征如圖4所示。由圖4可知，7級(jí)風(fēng)（風(fēng)速13.9～17.1 m/s）出現(xiàn)241次，占比80%；8級(jí)風(fēng)（風(fēng)速17.2～20.7 m/s）出現(xiàn)48次，占比16%；9級(jí)風(fēng)（風(fēng)速20.8～24.4 m/s）出現(xiàn)13次，占比4%；10級(jí)風(fēng)出現(xiàn)0次，11級(jí)風(fēng)只出現(xiàn)1次，風(fēng)速達(dá)到28.9 m/s，出現(xiàn)在2008年6月25日傍晚，從地面天氣圖上看，這是一次典型的影響華北地區(qū)的大范圍雷暴大風(fēng)天氣。

2.6 致災(zāi)大風(fēng)風(fēng)玫瑰圖

根據(jù)2005—2024年303個(gè)致災(zāi)大風(fēng)日統(tǒng)計(jì)的風(fēng)向風(fēng)速制作的風(fēng)玫瑰圖如圖5所示。可以看出，致災(zāi)大風(fēng)風(fēng)向分布極不均勻，東北和西南兩個(gè)方向較多，東南和西北兩個(gè)方向極少，最多風(fēng)向是北東北風(fēng)，共出現(xiàn)58次，占比19.1%， 其次是東北風(fēng)和北風(fēng)，各出現(xiàn)47次和44次，占比分別是15.5%和14.5%。出現(xiàn)最少的是東東南風(fēng)，只出現(xiàn)1次，其次是東、南東南和西西北，各出現(xiàn)2次。

再看各方向的極大風(fēng)速平均值，最大風(fēng)速出現(xiàn)在西西北，為18.6 m/s，其次是東東南和西風(fēng)，為17.9 m/s和17.5 m/s。需要特別注意的是，最大風(fēng)速的方位和出現(xiàn)頻率最少的方位高度重疊，最大風(fēng)速的方位均不是清豐縣盛行風(fēng)向，而是雷暴大風(fēng)的風(fēng)向。

2.7 致災(zāi)雷暴大風(fēng)特征

雷暴大風(fēng)是我國(guó)暖季重要的強(qiáng)對(duì)流天氣之一［11-12］，具有發(fā)生頻率高、持續(xù)時(shí)間短、致災(zāi)性強(qiáng)、預(yù)報(bào)預(yù)警難度大等特征，因此，有必要對(duì)清豐縣境內(nèi)出現(xiàn)的雷暴大風(fēng)單獨(dú)統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行分析。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2005—2024年，清豐縣共出現(xiàn)45個(gè)雷暴大風(fēng)日，占所有致災(zāi)大風(fēng)日的14.85%。進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，9級(jí)及以上的致災(zāi)大風(fēng)均為雷暴大風(fēng)，而7級(jí)和8級(jí)大風(fēng)中，既有系統(tǒng)性大風(fēng)又有雷暴大風(fēng)。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)雷暴大風(fēng)主要出現(xiàn)在5月至9月，7月份出現(xiàn)次數(shù)最多有16次，其次為6月份有11次，9月份最少。

3 結(jié)論

本研究統(tǒng)計(jì)分析了河南省清豐縣近20 a的致災(zāi)大風(fēng)，主要結(jié)論如下。

①致災(zāi)大風(fēng)年平均出現(xiàn)15.15次，近20 a致災(zāi)大風(fēng)日數(shù)年分布呈減少趨勢(shì)，氣候傾向率為-1.19 d/10a。致災(zāi)大風(fēng)春季出現(xiàn)日數(shù)最多，出現(xiàn)最多的月份是3月，出現(xiàn)集中時(shí)段在17時(shí)至23時(shí)。

②致災(zāi)大風(fēng)中7級(jí)風(fēng)最多，占比80%，8級(jí)風(fēng)占比16%，9級(jí)風(fēng)占比4%。

③所有致災(zāi)大風(fēng)中，雷暴大風(fēng)占比14.85%，9級(jí)及以上致災(zāi)大風(fēng)均為雷暴大風(fēng)，雷暴大風(fēng)主要出現(xiàn)在5—9月，7月份最多。

④致災(zāi)大風(fēng)風(fēng)向主要集中在東北和西南兩個(gè)方向，最多風(fēng)向是北東北風(fēng)，最少的是南東南風(fēng)。極大風(fēng)速平均值前3位的方位均不是清豐縣盛行風(fēng)向。

雖然本研究對(duì)清豐縣近20年致災(zāi)大風(fēng)的統(tǒng)計(jì)特征進(jìn)行了詳細(xì)分析，但是其背后的物理機(jī)制并未涉及，特別是極大風(fēng)的風(fēng)向基本上只出現(xiàn)在東北和西南兩個(gè)方向，其他方向卻出現(xiàn)得極少，這是否與太行山山脈、清豐縣所處地理位置，以及城市快速發(fā)展有關(guān)，在今后研究中應(yīng)予以關(guān)注。

參考文獻(xiàn)：

［1］朱乾根，林錦瑞，壽紹文，等.天氣學(xué)原理和方法.4 版.北京：氣象出版，2007：249.

［2］鄭永光，田付友，孟智勇，等.“東方之星”客輪翻沉事件周邊區(qū)域風(fēng)災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查與多尺度特征分析［J］.氣象，2016，42（1）：1-13.

［3］孔鋒，李 穎，王一飛，等. 1961—2016 年中國(guó)近地表大風(fēng)日數(shù)時(shí)空分異特征研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，45（31）：188-196

［4］邱博，張錄軍，譚慧慧.中國(guó)大風(fēng)集中程度及氣候趨勢(shì)研究［J］.氣象科學(xué)，2013，33（5）：543-548.

［5］王黌，李英，吳哲紅，等.我國(guó)大風(fēng)機(jī)理研究和預(yù)報(bào)技術(shù)進(jìn)展［J］.氣象科技，2019，47（4）：600-607.

［6］孫睿藻，魏璐，程凱琪，等.1981—2020年河南省近地面風(fēng)速時(shí)空分布特征［J］.氣象與環(huán)境科學(xué).2024，47（3）：14-22.

［7］邢麗珠，張方敏，黃進(jìn)，等.1961—2018年內(nèi)蒙古6級(jí)及以上大風(fēng)日數(shù)時(shí)空變化特征［J］.干旱區(qū)地理，2021，44（5）：1290-1298.

［8］俞海洋，李婷，陳笑娟，等.河北省近30年大風(fēng)時(shí)空分布及成災(zāi)特征分析［J］.災(zāi)害學(xué)，2017，32（2）：59-63.

［9］孫睿藻，魏璐，程凱琪，等.1981—2020 年河南省近地面風(fēng)速時(shí)空分布特征［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2024，47（3）：14-22.

［10］劉和平，代佩玲. 河南大風(fēng)災(zāi)害分布特征及成因分析［J］.氣象與環(huán)境科學(xué)，2008，31（增刊）：135-137.

［11］費(fèi)海燕，王秀明，周小剛，等.中國(guó)強(qiáng)雷暴大風(fēng)的氣候特征和環(huán)境參數(shù)分析［J］.氣象，2016，42（12）：1513-1521.

［12］崔麗曼.河南省雷暴大風(fēng)氣候特征及近年變化趨勢(shì)分析［J］.氣象研究與應(yīng)用， 2016，37（3）：33-37.