大興安嶺地區(qū)近30 a大風(fēng)天氣變化的特征分析

張秀紅，桂翰林，余嘉怡，吳淑琴

（1.漠河縣氣象局，黑龍江漠河 165300；2.新林區(qū)氣象局，黑龍江新林 165023；3.呼中區(qū)氣象局，黑龍江呼中 165036）

大興安嶺地區(qū)近30 a大風(fēng)天氣變化的特征分析

張秀紅1，桂翰林2，余嘉怡1，吳淑琴3

（1.漠河縣氣象局，黑龍江漠河 165300；2.新林區(qū)氣象局，黑龍江新林 165023；3.呼中區(qū)氣象局，黑龍江呼中 165036）

本文利用大興安嶺地區(qū)1979-2008年6個(gè)縣（區(qū)）的氣象資料，對(duì)大興安嶺地區(qū)大風(fēng)天氣發(fā)生的地理分布和月、季、年代的變化分布特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)其大風(fēng)天氣的地理分布特征及變化規(guī)律從地形、地理環(huán)境條件及大氣環(huán)流轉(zhuǎn)換等方面作了進(jìn)一步的研究，以便更好的為大風(fēng)天氣的預(yù)報(bào)提供氣候背景。

大風(fēng)天氣；特征；分析

1 引言

大興安嶺地區(qū)位于祖國(guó)最北部邊陲，位置處于50°10′～53°33′N；121°12′～127°00′E。全區(qū)地形總勢(shì)呈東北－西南走向，屬淺山丘陵地帶。平均海拔573 m；最高海拔1 528 m，系伊勒呼里山主峰－呼中區(qū)大白山；最低海拔180 m，是呼瑪縣三卡鄉(xiāng)沿江村。

冬寒夏暖，晝夜溫差較大，年平均氣溫-2.8℃，最低溫度-52.3℃，無霜期90～110 d，年平均降水量746 mm，屬寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候。特定的地理環(huán)境條件造成了多大風(fēng)氣象災(zāi)害。

大興安嶺地區(qū)大風(fēng)天氣不僅對(duì)高層建筑施工、電力設(shè)施等方面構(gòu)成嚴(yán)重威脅，還給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的影響，最重要的是大風(fēng)天氣給大興安嶺地區(qū)森林防火帶來巨大的壓力。

基于大風(fēng)天氣的災(zāi)害，對(duì)大興安嶺地區(qū)所屬6個(gè)縣（區(qū)）30 a的大風(fēng)氣象資料（在一天中出現(xiàn)風(fēng)速≥17.0 m/s時(shí)稱為一個(gè)大風(fēng)日，文中把一個(gè)大風(fēng)日作為一次大風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析）作了統(tǒng)計(jì)，對(duì)某些特征進(jìn)行了深入的分析研究。

2 大風(fēng)天氣的特征分析

2.1 大風(fēng)天氣的地理分布特征

對(duì)大興安嶺地區(qū)所屬6個(gè)縣（區(qū)）30 a大風(fēng)資料的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)，大風(fēng)天氣的地理分布極不均勻，差異非常顯著。30 a各縣（區(qū)）大風(fēng)天氣的總?cè)諗?shù)161～419 d。大風(fēng)天氣日數(shù)，總體分布是西北部和南部偏少，中部塔河縣偏多。大風(fēng)總?cè)諗?shù)不足200 d的有漠河縣、新林區(qū)和加格達(dá)奇地區(qū)，它們的大風(fēng)日數(shù)依次為161、188和178 d，尤其漠河縣大風(fēng)日數(shù)最少，年平均只有5 d；大風(fēng)總?cè)諗?shù)在200 d以上的有塔河縣、呼瑪縣和呼中區(qū)，大風(fēng)日數(shù)分別為419、257和244 d，其中塔河縣平均每年有14 d發(fā)生大風(fēng)天氣，是漠河縣大風(fēng)日數(shù)的2.8倍。

2.2 大風(fēng)天氣逐月分布特征

對(duì)6個(gè)縣（區(qū)）1979-2008年逐月大風(fēng)日數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)（圖1），求其各縣（區(qū)）30 a逐月大風(fēng)總?cè)諗?shù)的平均值。大興安嶺地區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)最多的月份是5月份，大風(fēng)日數(shù)為15 d；其次是4月份9 d；其余月份大風(fēng)次數(shù)均在6 d以下，12月份大風(fēng)日數(shù)平均為0 d。

2.3 大風(fēng)天氣的季節(jié)變化特征

大興安嶺地區(qū)春、夏、秋、冬四季大風(fēng)天氣變化規(guī)律從表1可看出。大風(fēng)主要發(fā)生在春季，春季各縣平均大風(fēng)次數(shù)為137次，占全年大風(fēng)總次數(shù)的56.8%；其次是夏季，大風(fēng)次數(shù)為54次，占全年大風(fēng)總次數(shù)的22.4%；秋季大風(fēng)為39次，占全年大風(fēng)總次數(shù)的16.2%；冬季大風(fēng)最少為11次，僅占到全年大風(fēng)總次數(shù)的4.6%。大風(fēng)次數(shù)由多到少四季排序?yàn)榇杭?、秋季、夏季、冬季的縣只有塔河縣；其余5個(gè)縣（區(qū)）的大風(fēng)次數(shù)由多到少的四季排序?yàn)榇杭尽⑾募?、秋季、冬季。就春、冬兩季來說，大風(fēng)次數(shù)變化最為明顯的是塔河縣，這個(gè)縣的春季和冬季大風(fēng)次數(shù)相差達(dá)184次。

圖1 大興安嶺地區(qū)6個(gè)縣（區(qū)）1979-2008年逐月大風(fēng)變化曲線

表1 大興安嶺地區(qū)6個(gè)縣（區(qū)）大風(fēng)季節(jié)變化統(tǒng)計(jì)表（單位：次）

2.4 大風(fēng)天氣的年代變化特征

本文分別對(duì)1979-1988年，1989-1998年，1999-2008年這3個(gè)不同年代的各縣（區(qū)）大風(fēng)天氣的變化情況作了對(duì)比分析。其中90年代與80年代相比，全區(qū)大風(fēng)總次數(shù)增加101次，有4個(gè)縣（漠河、呼瑪、呼中、新林）的大風(fēng)次數(shù)增加12～80次，增加幅度最大的是呼中區(qū)，90年代比80年代大風(fēng)次數(shù)增加80次,但是塔河和加格達(dá)奇兩個(gè)縣（區(qū)）的大風(fēng)次數(shù)90年代比80年代分別減少了25次和19次；00年代與90年代相比，全區(qū)大風(fēng)均呈減少趨勢(shì)，總次數(shù)減少225次，大風(fēng)次數(shù)減少幅度在3～107次，塔河縣減少幅度最大，減少了107次，加格達(dá)奇地區(qū)減少幅度最小，減少了3次?？傮w看來近30 a只有塔河和加格達(dá)奇地區(qū)大風(fēng)次數(shù)呈現(xiàn)逐漸減少趨勢(shì)，其他四個(gè)縣（區(qū)）大風(fēng)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢(shì)。

3 大風(fēng)天氣變化特征的成因分析

3.1 大風(fēng)地理分布差異成因分析

大興安嶺地區(qū)大風(fēng)天氣的地理分布差異很大，1979-2008年漠河縣大風(fēng)總次數(shù)僅有161次，而塔河縣多達(dá)419次，造成這種大風(fēng)分布差異的主要原因是由地理環(huán)境條件所致。大興安嶺脊部從地區(qū)西部通過，大興安嶺支脈伊勒呼里山東西走向，把大興安嶺地區(qū)分為嶺南和嶺北兩個(gè)地域，同時(shí)也是黑龍江流域和嫩江流域的分水嶺。總的地勢(shì)是西高、東低，中間高、南北低，西部坡度陡，東部坡度緩，南部坡度陡，北部坡度緩。塔河縣位于中山區(qū)北部，由于中山區(qū)山體由一系列寬緩復(fù)背斜組成，地形起伏大，切割深，故在塔河縣氣象局測(cè)站的西北方向形成一風(fēng)口通道，這種特定的地形環(huán)境是造成塔河縣多大風(fēng)天氣的主要原因。尤其在春季和夏季，由于測(cè)站處于塔河縣城的小盆地，輻射增溫迅速，極易形成地方性熱低壓，從而使盆地內(nèi)外形成較大的氣壓梯度，一旦北方冷空氣襲擊，便會(huì)順著西北方向這一風(fēng)口通道涌瀉而來，形成較大的西北大風(fēng)；在盛夏小盆地的熱雷雨天氣較多，常出現(xiàn)地方性大風(fēng)。而漠河縣的南部為低山區(qū)地帶，南下氣流很容易通過，導(dǎo)致漠河縣大風(fēng)次數(shù)最少。

3.2 大風(fēng)季節(jié)變化成因分析

一年四季中，春季大風(fēng)最多，冬季最少，造成這種明顯的季節(jié)性大風(fēng)差異主要與大氣環(huán)境特征有關(guān)。大興安嶺地區(qū)屬于寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，地理位置處于西風(fēng)帶內(nèi)。西伯利亞和貝加爾湖地區(qū)的低壓系統(tǒng)常向東南移動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間控制大興安嶺氣候變化。尤其在4-5月，低壓系統(tǒng)經(jīng)過本境時(shí)得到發(fā)展，產(chǎn)生持久的大風(fēng)天氣。故春季造成大風(fēng)出現(xiàn)的機(jī)率較多；而冬季地面大氣環(huán)流的季風(fēng)性改變極不明顯。因太平洋較遠(yuǎn)，所以冬季漫長(zhǎng)而嚴(yán)寒，大陸性氣候顯著，出現(xiàn)大風(fēng)的機(jī)率較少；夏季主要以雷雨大風(fēng)為主；秋季則是夏季風(fēng)與冬季風(fēng)的交替季節(jié)，地面風(fēng)場(chǎng)開始向冬季型轉(zhuǎn)換。就大興安嶺地區(qū)秋季大風(fēng)來講主要有兩種：一是秋季前期的雷雨大風(fēng)，第二種是秋季后期的強(qiáng)冷空氣活動(dòng)和寒潮爆發(fā)形成的大風(fēng)。

3.3 大風(fēng)天氣年代變化成因分析

從20世紀(jì)80年代到90年代，除塔河縣的大風(fēng)次數(shù)有所減少外，其余5個(gè)縣（區(qū)）的大風(fēng)次數(shù)都在增加。從90年代到00年代所有6個(gè)縣（區(qū)）的大風(fēng)次數(shù)都在減少。造成這種原因主要與測(cè)站周圍的下墊面環(huán)境變化有很大關(guān)系。1998年，國(guó)家將大興安嶺林區(qū)列為全國(guó)首批重點(diǎn)實(shí)施天然林保護(hù)工程地區(qū)，雖然近40 a的森林過伐，導(dǎo)致整個(gè)林區(qū)生態(tài)環(huán)境失去平衡，但是天然林保護(hù)工程已經(jīng)初見成效，6個(gè)縣（區(qū)）從90年代到00年代大風(fēng)次數(shù)都呈減少趨勢(shì)。

從圖2可看出，大風(fēng)日數(shù)最多的1998年出現(xiàn)150 d，最少的2007年只有12 d；大風(fēng)日數(shù)呈波動(dòng)性減少趨勢(shì)，從線性擬合來看其減少率為平均每10 a減少近6 d。據(jù)統(tǒng)計(jì)，大風(fēng)日數(shù)明顯減少的趨勢(shì)與氣溫升高的趨勢(shì)在時(shí)間上幾乎是同步的，通過進(jìn)一步分析后認(rèn)為可能是氣候變暖導(dǎo)致了風(fēng)力減小。因?yàn)橹懈呔暥鹊貐^(qū)氣溫升高明顯，空氣膨脹，密度減小，而較低緯度的地區(qū)增溫幅度比中高緯度小，南方有些地方甚至還出現(xiàn)了氣溫為負(fù)距平現(xiàn)象［1］，這樣使不同緯度地區(qū)的空氣密度差異減小，從而使平均氣壓梯度和風(fēng)力減小，這可能是近些年來大興安嶺地區(qū)風(fēng)速明顯減小的另一個(gè)原因。

圖2 大興安嶺地區(qū)1979-2008年大風(fēng)日數(shù)年變化曲線

[1]林學(xué)椿,于淑秋.近40年我國(guó)氣候趨勢(shì)[J].氣象,1990,16 （10）:16-21.

Variation characteristics analysis of the gale weather in Daxinganling region in recent 30 years

ZHANG Xiu-hong1,GUI Han-lin2,YU Jia-yi1,WU Shu-qin3
（1.Mohe County Bureau of Meteorology，Heilongjiang Mohe 165300；2.Xinlin Bureau of Meteorology，Heilongjiang Xinlin 165023；3.Huzhong Bureau of Meteorology，Heilongjiang Huzhong 165036）

The characteristics of the geographic distribution of gale weather and the months,seasons and age change distribution were analyzed statistically with 6 counties'（districts）meteorological data from 1979 to 2008 in Daxinganling region.Furthermore,the geographic distribution and variation rule of gale weather were studied by aspects of the terrain,the geographical environment condition and the transformation characteristic of atmospheric circulation in order to provide better climate background for gale weather forecast.

gale weather;characteristic;analysis

P463.1

A

1002－252X（2012）03－0004－03

2012－6－1

張秀紅（1979-），女，遼寧省昌圖縣人，東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，本科生，工程師.