瓜州县大风气候特征统计分析

瓜州县大风气候特征统计分析

王也

（瓜州县气象局，甘肃 瓜州 736100）

摘要：利用瓜州国家基本气象观测站1991-2023年逐月风向、风速等观测资料，对瓜州地区近33年大风日数、最大风速、平均风速及风向频率进行统计分析分析，结果表明：近33年瓜州县年平均大风日数17.8天，总体呈减少趋势，春、冬季为大风多发季；年平均最大风速为14.7m/s，春季最大，夏季最小，总体呈减小趋势；平均风速为2.5m/s，最大出现在春季，冬季次之，夏、秋两季最小，总体呈增加趋势，其中1991-2003年、2012-2022年呈波动减少趋势，2004-2011年呈显著增加趋势；全年E向风最多，ENE和ESE向风次之，N、NNE向风最少。

关键词：瓜州 ；大风；气候特征分析

1 引言

瓜州县地处甘肃省河西走廊西端，东连玉门市，西接敦煌市，南北瓜州蒙古族自治县毗邻，西北与新疆哈密市相接，自古以来就是东进西出的交通枢纽，古丝绸之路的商贾重镇[1]。因风扬名，有“世界风电之都”之称，大风天气对当地牧农业生产带来很大影响，因此研究大风气候特征对大风气象灾害防御及合理利用风能资源具有十分重要的指导意义。

2 资料与方法

利用瓜州国家基本气象观测站1991-2023年共33年逐年逐月平均风速、最大风速、大风日数、风向频数等资料，采用折线图法、趋势分析等方法，按3-5月为春季、6-8月为夏季、9-11月为秋季、12月至次年2月为冬季，对瓜州县大风气候特征进行统计分析。其中1991至2003年使用EL型电接风向风速计观测，2005年1月转入单轨业务运行，2004至2013年采用天津气象仪器厂的EL15-2D型单翼风向传感器和EL15-2A型风杯风速传感器进行观测，2014年1月起新型自动气象站正式运行，采用中环天仪天津气象仪器有限公司的EL15-2C型风向传感器和EL15-1C型风速传感器进行观测。根据《地面气象观测规范》的规定：最大风速是指某个时段内出现的最大10min平均风速值。大风指瞬时风速达到或超过17.0m/s（或目测估计风力达到或超过8级）的风[2]。只要一日内记有大风天气现象，不论时间长短和出现次数记为一个大风日。

3 气候特征分析

3.1 大风日数变化特征

3.1.1 年变化

近33年瓜州县出现大风日数共计586天，年平均大风日数17.8天。其中年最多大风日数为35天，出现在2011年，年最少大风日数为6天，出现在1998年。大风日数年变化趋势如图1所示，年气候倾向变化率为-0.126/a，总体呈减少趋势，其中1991-2007年、2016-2022年呈波动减少趋势，2012-2015呈波动增加趋势，2008-2011年呈显著增加趋势。

图1 1991-2023年瓜州大风日数年变化趋势

3.1.2 月变化

1-12月月平均大风日数依次为1.2、1.9、2.9、2.8、2.0、1.3、0.9、1.2、0.7、0.8、1.1、0.9天，各月均可能出现大风，其中3月月平均大风日数最多、次多为4月，9月月平均大风日数最少，次之为8月。

从季节分布看，春季大风日数最多，平均为7.8天，冬季次之，平均为3.9天，夏季平均大风日数3.4天，秋季最少，平均为2.6天。春、冬两季大风日数占年总大风日数的65.0%，为大风多发季节。春、冬两季大风日数与年总大风日数相关关系分别为0.779、0.614，说明春、冬两季大风日数与年总大风日数呈显著正相关性，所以春、冬两季大风日数变化趋势与年大风日数变化趋势一致。

3.2最大风速变化特征

近33年瓜州县年平均最大风速为14.7m/s，最大风速最大值19.7为m/s，出现在1992年，最大风速最小值为10.5m/s，出现在2022年。从月变化来看，月平均最大风速最大值为11.8m/s，出现在4月，次之为11.7m/s，出现在3月，月平均最大风速最小值为10.9m/s，出现在6月。从季节变化来看，季平均最大风速最大值为11.6m/s，出现在春季，其次为11.3m/s，出现在冬季，最小值为10.9m/s，出现在夏季。

图2可见，近33年瓜州县年平均最大风速气候倾向率为-0.1245m/s·(a)-1,总体呈减小趋势。

图2 1991-2023年瓜州最大风速年变化趋势

3.3 平均风速变化特征

近33年瓜州县平均风速为2.5m/s，最大平均风速为3.4m/s，出现在2011年，最小平均风速为2.0m/s，出现在1998年，极差1.4m/s。从月变化来看，4月风速最大，为3.2m/s，3月次之，为3.1m/s；10月风速最小，为2.0m/s。从四季来看，春、夏、秋、冬四季平均风速分别为3.0m/s、2.3m/s、2.2m/s、2.5m/s，平均风速最大出现在春季，次之为冬季，夏、秋两季平均风速最小。

如图3所示，年气候倾向变化率为0.0014/a，总体呈增加趋势，其中1991-2003年、2012-2022年呈波动减少趋势，2004-2011年呈显著增加趋势。

图3 1991-2023年瓜州平均风速年变化趋势

3.3 风向频率变化特征

从图4瓜州平均风速对应各风向频数可以看出，瓜州县全年E向风最多，占全年的35.4%，次之为ENE和ESE向风，分别占全年（不包括静风，下同）的11.8%和9.8，最少风向为N、NNE向，每年平均出现不到1次，均仅占全年的0.84%和0.98%，次少风向为SSE、NNW向,年平均出现仅1次，站全年的1.22%和1.38%。全年偏东向（67.5°-112.5°）风最多，其次为西南向偏西（225°-270°）。

图4 1991-2023年瓜州平均风速全年风向频数玫瑰图

4 结论

（1）近33年瓜州县年平均大风日数17.8天，总体呈减少趋势。春季大风日数最多，冬季次之，夏季最少，春、冬两季大风日数占年总大风日数的65.0%，为大风多发季节。

（2）近33年瓜州县年平均最大风速为14.7m/s，春季最大，秋季次之，夏季最小。年平均最大风速总体呈减小趋势。

近33年瓜州县平均风速为2.5m/s，平均风速最大出现在春季，次之为冬季，夏、秋两季平均风速最小。近33年平均风速年变化总体均呈增加趋势，其中1991-2003年、2012-2022年呈波动减少趋势，2004-2011年呈显著增加趋势。

（3）瓜州县全年E向风最多，ENE和ESE向风次之，N、NNE向风最少。全年偏东向（67.5°-112.5°）风最多，其次为西南向偏西（225°-270°）。

参考文献：

[1]杨琴.《农业灾害研究》.江西省农业科学院,2020,10(01).

[2]俞卫平.地面气象观测规范[M].北京:气象出版社,2003:24.

作者简介：王也（1994-），女，汉族，甘肃敦煌人，工程师，本科学历，从事地面气象观测及预报服务工作。