论文部分内容阅读
摘 要：利用吉林省四平市5站点近55a大风资料，统计分析了四平市大风日数的时、空分布特征，结果显示：四平大风日数年际变化整体呈减少趋势，年代际差异较大，1970年前后是四平市中西部大风日数的转折点，1990年是中东部大风日数的转折点。四平地区大风日数减少趋势是各季都呈现减少的趋势，并且雙辽在秋季和冬季呈现增加趋势。四平地区每10a大风日数减少约9d左右。不同季节四平大风的发生区域具有一定的规律性。
关键词：大风；气候特征；时空分布；气候趋势
一、资料与方法
所谓大风，即观测站记录瞬时风速≥17.0m/s。大风日即出现大风的日子记一次大风日。对大风日进行时空分布、气候变化趋势分析的统计分析，主要应用了四平市5个观测站点（四平、双辽、梨树、公主岭、伊通）1961～2015年大风气候资料，本文研究利用一般的统计方法，还利用了气候倾向率和气候趋势系数统计方法。
二、四平市大风年变化特征和气候趋势分析
（一）大风的年际变化特征
为分析不同地区大风的年变化特点，选取了5个观测站点（四平、双辽、梨树、公主岭、伊通），变化如图1，1961～2015年共55年四平市各站大风日数在1970和1990年左右两个时段变化明显。从气候趋势线的总体变化分析，四平中西部双辽和梨树在1970年前后是大风日数的转折点，1972年之前年大风日数各站均在平均值以上，而1972年后大风日数大部分年份在平均值以下；四平中东部公主岭、伊通和四平在1990年是大风日数转折点。因此在过去的55a中，四平大风日数年际变化具有以下特征：整体呈减少趋势，年代际差异较大。地区间大风日数年际变化也有一定的差异，四平中东部的四和伊通大风日数为13～24d，西部地区双辽和梨树、公主岭平均大风日数为33～37d。从拟合趋势线的倾斜率分析，四平西部双辽地区大风减少速度较快，中东部四平和伊通大风减少速度较慢。各地多年大风日数极大值一般都出现在20世纪60年代末和70年代初。大风日数年际间的变化幅度具有一定的区域差异。
（二）四平市大风气候趋势分析
利用5个观测站55a大风日数资料计算了各地大风的气候趋势系数和气候倾向率（见表1），就全年而言各站大风的气候趋势系数（rxt）均小于0，说明四平地区平均年大风日数呈下降趋势，平均趋势系数达-0.7左右，其中四平和双地区下降幅度比较明显。平均气候倾向率为9d/10a，说明四平地区每10a大风日数减少约9d左右。
四平地区近55a四季出现的大风以春季最多，5站累积年平均出现16个大风日，是5站各季累计平均出现日数的总数，约占全年大风出现日数的50%，冬季次之，累积年平均出现5.7个大风日，秋季大风日数较少为4.9个，最少出现在夏季为3.8个大风日。从季节分布分析，各季气候趋势系数和气候倾向率具有明显差异，气候倾向率和气候趋势系数均为负值，说明春季大风日数呈现下降趋势，并且梨树的气候倾向率较大，递减较快，春季的平均气候倾向率为-3.5d/10a；夏季春季气候倾向率与气候趋势系数变化规律基本一致，但双辽大风日数递减明显，而且大风日数呈减少趋势变化相对明显，夏季的平均气候倾向率为-1.4d/10a，秋季和冬季的气候变化趋势比较一致，双辽在秋季和冬季的大风日数呈现了增加的趋势，并且上升趋势较明显，为4d/10a，其他四站则表现为递减的趋势。总体来看秋季的气候倾向率为-0.55d/10a，冬季的气候倾向率为-0.82d/10a。因此在四平地区大风日数减少趋势主要表现在春季和夏季大风日数的减少，而秋季和冬季变化不明显。通过气候趋势系数和前面所述大风的年代变化分析，两者所得大风日数的年代变化规律具有类似的结论，进一步验证了四平市大风的变化趋势。
三、四平市大风月变化特征
四平市大风日数多年月平均分布结果，四平各站月变化趋势基本一致，1～2月大风日数全市均较少平均在2d以下，3～6月大风日数各站明显增加，平均在3～7d，4月份是全市大风的多发时段，各站都处于全年的最高值，平均大风日数为4～8d，。总体来说，四平西北部地区的大风日数要少于四平中东部地区。7～9月全市大风日数都处于明显减弱阶段，平均日数仅为1d。10～12月大风日数都相对较少为1～2d。因此四平市大风主要出现在3～6月，其次是10月，其他季节受大风影响很少。
四、小波分析结果
为了更好分析四平地区年大风日序列的震荡规律和局部特征，利用四平等5个站的资料分别进行小波分析。横坐标为年变量，纵坐标为周期（a）。
通过小波分析可见：
（1）在较大时间尺度上，所选5站年大风日的突变特征非常明显。伊通和梨树17a以上时间尺度的偏多、偏少大风年交替出现，双辽、公主岭和四平的大的时间尺度是在25a是明显的周期活动。
（2）双辽的年大风日序列在17a和10a左右的震荡周期，17a的震荡周期表现为两个多大风时段为1961～1975年和1990～2011年，少大风时段为1976～1989年、2011年～至今。10a的震荡周期表现为两个多大风时段为1961～1972年和1982～1995年，少大风时段为1973～1981年、1996至今。
（3）梨树的年大风日数分布特征主要表现在17a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1962～1979年、1994～2000年，少大风年为1980～1993年、2001年至今。同时梨树地区年大风日数分布有明显的8a、5a、2a左右的小周期特征。
（4）公主岭的年大风日数分布特征主要表现在25a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1961～1975年、2000年～至今，少大风年为1976～1999年。1985年以后5a的震荡周期贯穿到今。
（5）伊通的年大风日数分布特征主要表现在17a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1961～1975年、1993～1997、2010年至今，少大风年为1976～1992年、2011年至今。伊通地区年大风日数分布有明显的8a、2a左右的小周期特征。
（6）四平的年大风日数分布特征主要表现在25a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1975～1998年，少大风年为1961～1974年、1998年至今。以5a的震荡周期贯穿整个时间序列里。
五、结论
（1）四平地区大风日数呈现下降趋势，中西部地区大风日数的转折点是1970年前后，东部大风日数的转折点是1990年前后，四平西部双辽地区大风减少速度较快，中东部四平和伊通大风减少速度较慢。各地多年大风日数极大值一般都出现在60年代末和70年代初。
（2）四平地区大风日数减少趋势主要表现在春季和夏季大风日数的减少。而秋季和冬季多年变化不明显，并且双辽呈现增加趋势。四平地区每10a大风日数减少约9d左右。
（3）四平地区大风基本发生在春季和冬季，其次是秋季和夏季，春季出现大风日数约占总大风日数的50%。
（4）在较大时间尺度上，所选5站年大风日的突变特征非常明显。伊通和梨树17a以上时间尺度的偏多、偏少大风年交替出现，双辽、公主岭和四平的大的时间尺度是在25a是明显的周期活动。
作者简介：李晨华（1987—），男，汉族，吉林梅河口人，本科，助理工程师。
关键词：大风；气候特征；时空分布；气候趋势
一、资料与方法
所谓大风，即观测站记录瞬时风速≥17.0m/s。大风日即出现大风的日子记一次大风日。对大风日进行时空分布、气候变化趋势分析的统计分析，主要应用了四平市5个观测站点（四平、双辽、梨树、公主岭、伊通）1961～2015年大风气候资料，本文研究利用一般的统计方法，还利用了气候倾向率和气候趋势系数统计方法。
二、四平市大风年变化特征和气候趋势分析
（一）大风的年际变化特征
为分析不同地区大风的年变化特点，选取了5个观测站点（四平、双辽、梨树、公主岭、伊通），变化如图1，1961～2015年共55年四平市各站大风日数在1970和1990年左右两个时段变化明显。从气候趋势线的总体变化分析，四平中西部双辽和梨树在1970年前后是大风日数的转折点，1972年之前年大风日数各站均在平均值以上，而1972年后大风日数大部分年份在平均值以下；四平中东部公主岭、伊通和四平在1990年是大风日数转折点。因此在过去的55a中，四平大风日数年际变化具有以下特征：整体呈减少趋势，年代际差异较大。地区间大风日数年际变化也有一定的差异，四平中东部的四和伊通大风日数为13～24d，西部地区双辽和梨树、公主岭平均大风日数为33～37d。从拟合趋势线的倾斜率分析，四平西部双辽地区大风减少速度较快，中东部四平和伊通大风减少速度较慢。各地多年大风日数极大值一般都出现在20世纪60年代末和70年代初。大风日数年际间的变化幅度具有一定的区域差异。
（二）四平市大风气候趋势分析
利用5个观测站55a大风日数资料计算了各地大风的气候趋势系数和气候倾向率（见表1），就全年而言各站大风的气候趋势系数（rxt）均小于0，说明四平地区平均年大风日数呈下降趋势，平均趋势系数达-0.7左右，其中四平和双地区下降幅度比较明显。平均气候倾向率为9d/10a，说明四平地区每10a大风日数减少约9d左右。
四平地区近55a四季出现的大风以春季最多，5站累积年平均出现16个大风日，是5站各季累计平均出现日数的总数，约占全年大风出现日数的50%，冬季次之，累积年平均出现5.7个大风日，秋季大风日数较少为4.9个，最少出现在夏季为3.8个大风日。从季节分布分析，各季气候趋势系数和气候倾向率具有明显差异，气候倾向率和气候趋势系数均为负值，说明春季大风日数呈现下降趋势，并且梨树的气候倾向率较大，递减较快，春季的平均气候倾向率为-3.5d/10a；夏季春季气候倾向率与气候趋势系数变化规律基本一致，但双辽大风日数递减明显，而且大风日数呈减少趋势变化相对明显，夏季的平均气候倾向率为-1.4d/10a，秋季和冬季的气候变化趋势比较一致，双辽在秋季和冬季的大风日数呈现了增加的趋势，并且上升趋势较明显，为4d/10a，其他四站则表现为递减的趋势。总体来看秋季的气候倾向率为-0.55d/10a，冬季的气候倾向率为-0.82d/10a。因此在四平地区大风日数减少趋势主要表现在春季和夏季大风日数的减少，而秋季和冬季变化不明显。通过气候趋势系数和前面所述大风的年代变化分析，两者所得大风日数的年代变化规律具有类似的结论，进一步验证了四平市大风的变化趋势。
三、四平市大风月变化特征
四平市大风日数多年月平均分布结果，四平各站月变化趋势基本一致，1～2月大风日数全市均较少平均在2d以下，3～6月大风日数各站明显增加，平均在3～7d，4月份是全市大风的多发时段，各站都处于全年的最高值，平均大风日数为4～8d，。总体来说，四平西北部地区的大风日数要少于四平中东部地区。7～9月全市大风日数都处于明显减弱阶段，平均日数仅为1d。10～12月大风日数都相对较少为1～2d。因此四平市大风主要出现在3～6月，其次是10月，其他季节受大风影响很少。
四、小波分析结果
为了更好分析四平地区年大风日序列的震荡规律和局部特征，利用四平等5个站的资料分别进行小波分析。横坐标为年变量，纵坐标为周期（a）。
通过小波分析可见：
（1）在较大时间尺度上，所选5站年大风日的突变特征非常明显。伊通和梨树17a以上时间尺度的偏多、偏少大风年交替出现，双辽、公主岭和四平的大的时间尺度是在25a是明显的周期活动。
（2）双辽的年大风日序列在17a和10a左右的震荡周期，17a的震荡周期表现为两个多大风时段为1961～1975年和1990～2011年，少大风时段为1976～1989年、2011年～至今。10a的震荡周期表现为两个多大风时段为1961～1972年和1982～1995年，少大风时段为1973～1981年、1996至今。
（3）梨树的年大风日数分布特征主要表现在17a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1962～1979年、1994～2000年，少大风年为1980～1993年、2001年至今。同时梨树地区年大风日数分布有明显的8a、5a、2a左右的小周期特征。
（4）公主岭的年大风日数分布特征主要表现在25a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1961～1975年、2000年～至今，少大风年为1976～1999年。1985年以后5a的震荡周期贯穿到今。
（5）伊通的年大风日数分布特征主要表现在17a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1961～1975年、1993～1997、2010年至今，少大风年为1976～1992年、2011年至今。伊通地区年大风日数分布有明显的8a、2a左右的小周期特征。
（6）四平的年大风日数分布特征主要表现在25a震荡周期贯穿在整个55a里。其中多大风周期为1975～1998年，少大风年为1961～1974年、1998年至今。以5a的震荡周期贯穿整个时间序列里。
五、结论
（1）四平地区大风日数呈现下降趋势，中西部地区大风日数的转折点是1970年前后，东部大风日数的转折点是1990年前后，四平西部双辽地区大风减少速度较快，中东部四平和伊通大风减少速度较慢。各地多年大风日数极大值一般都出现在60年代末和70年代初。
（2）四平地区大风日数减少趋势主要表现在春季和夏季大风日数的减少。而秋季和冬季多年变化不明显，并且双辽呈现增加趋势。四平地区每10a大风日数减少约9d左右。
（3）四平地区大风基本发生在春季和冬季，其次是秋季和夏季，春季出现大风日数约占总大风日数的50%。
（4）在较大时间尺度上，所选5站年大风日的突变特征非常明显。伊通和梨树17a以上时间尺度的偏多、偏少大风年交替出现，双辽、公主岭和四平的大的时间尺度是在25a是明显的周期活动。
作者简介：李晨华（1987—），男，汉族，吉林梅河口人，本科，助理工程师。