嘉興地區(qū)大風氣候特征分析

楊群超+汪武峰

摘要利用1981—2013年嘉興地區(qū)6個地面觀測站大風資料，分析嘉興地區(qū)8級以上大風的分布規(guī)律。結(jié)果表明，嘉興地區(qū)冬夏季風交替顯著，大風的季風特征明顯，冬半年大風多為冷空氣大風，春季及初夏的大風多為低壓、倒槽引起。夏季的大風主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產(chǎn)生的。受地理位置影響，平湖的大風日數(shù)遠遠多于其他幾個縣。嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)總體呈線性遞減趨勢，平湖市的遞減趨勢尤為顯著。運用Morlet小波分析方法分析嘉興地區(qū)大風日數(shù)的年際變化，結(jié)果表明大風日數(shù)具有明顯的周期變化規(guī)律特征，存在12年的短周期和32年的長周期，目前處于大風日數(shù)偏少期。

關(guān)鍵詞大風；氣候特征；Morlet小波分析；變化周期；強對流；天氣形勢；浙江嘉興

中圖分類號P425.4文獻標識碼A文章編號 1007-5739（2014）11-0254-03

AnalysisonClimaticCharacteristicsofGaleinJiaxingRegion

YANG Qun-chaoWANG Wu-feng

（Pinghu Meteorological Bureau in Zhejiang Province，Pinghu Zhejiang 314200）

AbstractAccording to wind data of six meteorological stations in Jiaxing area from 1981 to 2013，the distribution of over 8-level wind in Jiaxing area was analyzed.The results showed that the alternation of winter and summer winds was significant in Jiaxing area with obvious monsoon features.The wind in the winter half year was mainly cold winds，and wind in spring and early summer was mainly caused by depression and inverted trough. The wind in summer was mainly affected by tropical cyclones and subtropical high edge. Influenced by location，the windy days in Pinghu was much more than other counties. The average windy days in Jiaxing area was linear decreasing trend with significant decreasing trend in Pinghu City. Using Morlet wavelet analysis method，the annual variation of windy days in Jiaxing area was analyzed，resulting that windy days has obvious characteristics of periodic variation，existing 12-year short cycle and 32-year long cycle. At present，it is in the period of short windy days.

Key wordsgale；climatic charateristies；Morlet wavelet analysis；change period；strong convection；weather patterns；Jiaxing Zhejiang

嘉興位于浙江省東北部、長江三角洲杭嘉湖平原腹心地帶，是長江三角洲重要城市之一，是浙江糧、油、畜、繭、魚的重要產(chǎn)區(qū)。大風作為嘉興地區(qū)的主要災(zāi)害性天氣之一，風災(zāi)常常導(dǎo)致農(nóng)作物倒伏，大棚設(shè)施損毀；大樹或樹枝折斷、廣告牌刮倒、港口碼頭停工等，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的生產(chǎn)生活帶來了嚴重的威脅。因此，了解掌握大風氣候特點和其發(fā)生的環(huán)流形式特點尤為重要。近年來，我國學(xué)者對大風天氣的時空特征、天氣成因、一些典型個例作了深入的研究探討。例如張智等[1]研究了寧夏大風日數(shù)的氣候變化特征及其對沙塵天氣的影響；李超等[2]對江蘇沿海大風特征及變化作了分析；董加斌等[3]對浙江沿海大風的天氣氣候概況進行了分析；孫燕等[4]對冬春季江蘇沿海大風的特征進行了探討，分析了強冷空氣引起的大風天氣的特征和風速的陣性變化。但目前對嘉興地區(qū)的大風研究并不多，本文研究分析1981—2013年嘉興市近33年大風日數(shù)季節(jié)變化、年際變化特征、風向頻率以及產(chǎn)生大風的天氣形勢，試圖為今后嘉興的大風預(yù)報提供一些有益的參考依據(jù)。

1資料來源

本文使用的數(shù)據(jù)資料來源于1981—2013年嘉興地區(qū)6個地面氣象觀測站（嘉興、平湖、海寧、海鹽、嘉善、桐鄉(xiāng)）33年逐日的大風觀測資料。根據(jù)《地面氣象觀測規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，某測站瞬時風速達到或超過17.2 m/s，記為1個大風日[5]。

2大風的氣候特征分析

2.1大風日數(shù)的月際與季節(jié)分布

統(tǒng)計1981—2013年嘉興地區(qū)6個站各月出現(xiàn)的大風日數(shù)（圖1），從圖1可以看出，平湖與其他各站差異較大，出現(xiàn)的大風天氣較其他站明顯偏多，平湖的大風日數(shù)占嘉興地區(qū)總大風日數(shù)的33%，主要是由于平湖位于杭州灣灣口處，灣口效應(yīng)使得平湖更容易出現(xiàn)大風，而其他5個站大風日數(shù)均較為接近。

各地出現(xiàn)大風日數(shù)的月際變化趨勢基本一致。從月際變化情況來看，大風日數(shù)從1—4月逐漸增多，4月為一小高峰，5—6月減少，到7—8月顯著增多，8月達到了峰值；9—10月天氣較為穩(wěn)定，大風日數(shù)逐漸較少，到11—12月冷空氣活動開始頻繁，大風日數(shù)又有所增多。綜合來說，強對流大風主要出現(xiàn)在3—8月，熱帶氣旋大風主要出現(xiàn)在7—9月，冷空氣大風出現(xiàn)在9月至翌年4月。而春季3—5月由于受強冷空氣和強對流天氣共同影響而出現(xiàn)的大風，往往強度更強。

各地大風日數(shù)季節(jié)變化差異較小，夏季最多，春季次之，秋冬季最少。嘉興地區(qū)夏季大風日數(shù)所占的比例為46%，其中海鹽最多，占全年的66%，而平湖市最少，占全年的36%。嘉興地區(qū)春季大風日數(shù)占26%，其中平湖最多，占32%，海鹽最少占13%。而秋季和冬季平均大風日數(shù)分別占15%和13%。

2.2大風日數(shù)的年際與年代變化

統(tǒng)計1981—2013年嘉興地區(qū)6個站每年出現(xiàn)的大風日數(shù)，研究6個站大風日數(shù)的年際和年代變化。從圖2的年際變化曲線可以看出，嘉興地區(qū)的大風日數(shù)呈線性減少趨勢，年大風日數(shù)的峰值出現(xiàn)在1982年，為9.33 d，谷值出現(xiàn)在2001年，為1.33 d，大風日數(shù)的氣候傾向率為-1.1 d/10a。而平湖地區(qū)的減少趨勢最為顯著（圖3），1982年平湖的大風日數(shù)達到了28 d，2011年為0 d（未出現(xiàn)大風日）。大風日數(shù)在20世紀80年代最多，為18 d，20世紀90年代為11 d，進入21世紀，大風日數(shù)顯著減少，僅為2.1 d。平湖大風日數(shù)氣候傾向率為-6.2 d/10a，并通過顯著性檢驗（P＜0.001）。

分析大風日數(shù)減少的原因，主要為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。大量溫室氣體的排放，使得全球氣候變暖，年平均氣溫和冬季平均氣溫上升，冷空氣強度減弱，頻次減少，寒潮次數(shù)減少，直接導(dǎo)致區(qū)域大風頻次減少，強度減弱。Jiang等[6]的研究則表明，在全球變暖背景下，亞洲大陸與太平洋之間的海平面氣壓差和近地面溫差顯著減小，東亞大槽向東向北偏移并減弱，是導(dǎo)致中國大風日數(shù)減少的主要原因。另外，隨著城市化的發(fā)展速度加快，氣象觀測站周圍的環(huán)境也發(fā)生了較大的改變，同時，城市高層建筑物密度不斷增大也影響到風速與風向的記錄。

2.3年大風日數(shù)時間序列的變化周期

小波分析（wavelet analysis，WA）是20世紀80年代中后期發(fā)展起來的一門新興的數(shù)學(xué)分支。小波分析法是一種信號的時頻局部分析新方法，具有多分辨率分析的特點，并且在時頻兩域具有表征信號出信號的局部變化特征的能力。小波變換通過將時間序列分解為時間頻率域內(nèi)，從而得出時間序列的顯著波動模式，即周期變化動態(tài)以及周期變化動態(tài)的時間格局。它對于獲取一個復(fù)雜時間序列的特征規(guī)律，診斷出氣候變化的內(nèi)在層次結(jié)構(gòu)，分辨時間序列在不同尺度上的演變特征等是非常有效，近年來被廣泛應(yīng)用于多尺度氣候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波對嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)時間序列進行周期性分析，圖4中信號的強弱通過小波系數(shù)模值的大小來表示，等值線的正值表示大風日數(shù)偏多，等值線的負值表示大風日數(shù)偏少，小波系數(shù)為零初則表示對應(yīng)著突變點。從圖4可以看出，嘉興地區(qū)近33年大風日數(shù)包含了多個不同尺度的周期變化，形成各種尺度正負相間的振蕩中心，存在明顯的年代和年際變化特征。主要有2個明顯的周期變化規(guī)律，分別是出現(xiàn)了12年的短周期和32年的長周期。無論從長周期來看，還是從短周期來看，目前各周期曲線均未完整閉合，說明嘉興地區(qū)處于大風日偏少期。

2.4風向與風頻

嘉興地區(qū)全年以偏東風為主，夏季以偏東風向最多，冬季以西北風為主。以平湖為例，統(tǒng)計近33年的平均風向頻率，可以發(fā)現(xiàn)平湖偏東風最多，占全年14.6%，其次為ESE、SE，分別為11.6%和10.6%，NNW占10.5%，而SW和WSW最少，分別占26%和22%。夏季6—8月多為雷雨大風，會出現(xiàn)各種風向的大風，但相對來講，WNW、ESE大風最多；臺風大風風速大，大多以ESE、SE、E為主（圖5）。

3產(chǎn)生大風的天氣形勢

嘉興地區(qū)大風的季風特征明顯，每個季節(jié)的主要影響系統(tǒng)不相同，總結(jié)嘉興地區(qū)產(chǎn)生大風的主要天氣形勢有以下3種。

3.1 中小尺度強對流型

這種大風涉及的范圍一般只有數(shù)千米至數(shù)十千米，常伴有強對流雷雨天氣其尺度雖小，但破壞性卻很大，每年累積所造成的危害較大。一般影響本地的強對流天氣形勢可分為低槽冷鋒型、高空冷渦型、副高邊緣型、靜止鋒切變型、江淮/東海氣旋型、熱帶低值系統(tǒng)型。據(jù)統(tǒng)計，春季受強冷空氣和強對流天氣共同影響出現(xiàn)的大風，往往強度更強。夏季在副高邊緣過渡帶受西風帶和副熱帶系統(tǒng)共同影響，副高有明顯的南退或北抬時，本地容易出現(xiàn)強對流天氣。如2009年6月5日出現(xiàn)的大風天氣就是強對流天氣造成的，對流發(fā)生前東北冷渦較強，有利于冷空氣的維持、南下，為強對流天氣的發(fā)生提供了觸發(fā)條件。

從圖6的8：00 500 Pa的高空圖上可見，北方有一冷渦加強并東移南壓，冷空氣條件較好，風速明顯增大，氣溫低。而從地面圖（圖7）上可見，本地處于一個暖低壓中，這樣高低位勢不穩(wěn)定層結(jié)建立，上冷下熱，觸發(fā)強對流天氣，出現(xiàn)大風。

3.2臺風外圍環(huán)流型

對嘉興地區(qū)來說，臺風災(zāi)害是主要自然災(zāi)害之一，每年夏秋季嘉興地區(qū)都會受到臺風的影響。其中對浙江有威脅的臺風有5類，即：浙江登陸類、浙閩邊界到廈門之間登陸類、廈門到珠江口之間登陸后轉(zhuǎn)向類、浙滬邊界以北登陸類和經(jīng)過西北區(qū)海上轉(zhuǎn)向類[9]。綜合歷年的臺風數(shù)據(jù)，影響本地的臺風主要在福建省的北部或浙江沿海登陸的臺風，特別登陸浙江中北部北上類臺風對嘉興地區(qū)影響最大，如200509“麥莎”，200515“卡努”臺風，分別在浙江省玉環(huán)、金清登陸。由于臺風登陸時強度強，風圈半徑較大，嘉興沿海地區(qū)均出現(xiàn)了12級以上的大風，內(nèi)陸風力則達8~10級，致使倒塌房屋逾9 500間，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴重損毀，大面積農(nóng)作物受災(zāi)[10]。

3.3冷空氣型

冬半年，嘉興地區(qū)的大風天氣多由冷空氣影響產(chǎn)生。以500 Pa結(jié)合天氣圖分析，造成嘉興地區(qū)的強冷空氣的天氣形勢主要有以下類型：移動性西風槽、橫槽轉(zhuǎn)豎型、高空峰區(qū)緩慢南下型等。在預(yù)報強冷空氣的大風時，需注意冷鋒前后3 h變壓正負中心差值越大，則風力越強。地面的大風出現(xiàn)在700 Pa冷平流最強區(qū)域?qū)?yīng)的地方。而大風的持續(xù)時間預(yù)報需關(guān)注高空地槽移動的速度，槽后有無新的冷空氣補充，冷高壓南下的方式等。如2005年12月21日出現(xiàn)的大風，即為橫槽轉(zhuǎn)豎型，除海鹽外其余5個站均出現(xiàn)了大風，海寧、嘉興、桐鄉(xiāng)風力均超過了20 m/s。

4結(jié)語

嘉興地區(qū)的大風天氣8月最多，10月最少。由于杭州灣的灣口效益，平湖的大風日數(shù)比其他站明顯偏多。嘉興地區(qū)的大風日數(shù)呈線性減少趨勢，大風日數(shù)的氣候傾向率為 -1.1 d/10a。其中平湖的減少趨勢最為顯著，氣候傾向率為 -6.2 d/10a。大風日數(shù)減少主要原因為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)呈12年的短周期和32年的長周期，目前處于大風日偏少期。嘉興大風的季風特征明顯，冬夏季風交替顯著，冬半年大風多為冷空氣大風，春季及初夏的大風多為低壓、倒槽引起。夏季的大風主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產(chǎn)生的，以熱帶氣旋影響占多數(shù)。從實際預(yù)報情況來看，冷空氣大風和臺風大風由于預(yù)報時效性長，預(yù)報準確率相對較高，但春夏季的強對流大風，由于局地性強，預(yù)報時效短，損失風速大，易造成損失。在氣象為農(nóng)服務(wù)過程中，需依托雷達、衛(wèi)星等預(yù)報產(chǎn)品，及時做好短時臨近的預(yù)報預(yù)警工作。

5參考文獻

[1] 張智，鄭廣芬，林莉，等.寧夏大風日數(shù)氣候變化及其對沙塵天氣的影響[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2006，20（4）：30-34.

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[10] 孟瑩，盧娟，潘靜，等.近30年黃海北部沿海地區(qū)大風氣候特征分析[J].遼寧氣象，2005（4）：9-11.

分析大風日數(shù)減少的原因，主要為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。大量溫室氣體的排放，使得全球氣候變暖，年平均氣溫和冬季平均氣溫上升，冷空氣強度減弱，頻次減少，寒潮次數(shù)減少，直接導(dǎo)致區(qū)域大風頻次減少，強度減弱。Jiang等[6]的研究則表明，在全球變暖背景下，亞洲大陸與太平洋之間的海平面氣壓差和近地面溫差顯著減小，東亞大槽向東向北偏移并減弱，是導(dǎo)致中國大風日數(shù)減少的主要原因。另外，隨著城市化的發(fā)展速度加快，氣象觀測站周圍的環(huán)境也發(fā)生了較大的改變，同時，城市高層建筑物密度不斷增大也影響到風速與風向的記錄。

2.3年大風日數(shù)時間序列的變化周期

小波分析（wavelet analysis，WA）是20世紀80年代中后期發(fā)展起來的一門新興的數(shù)學(xué)分支。小波分析法是一種信號的時頻局部分析新方法，具有多分辨率分析的特點，并且在時頻兩域具有表征信號出信號的局部變化特征的能力。小波變換通過將時間序列分解為時間頻率域內(nèi)，從而得出時間序列的顯著波動模式，即周期變化動態(tài)以及周期變化動態(tài)的時間格局。它對于獲取一個復(fù)雜時間序列的特征規(guī)律，診斷出氣候變化的內(nèi)在層次結(jié)構(gòu)，分辨時間序列在不同尺度上的演變特征等是非常有效，近年來被廣泛應(yīng)用于多尺度氣候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波對嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)時間序列進行周期性分析，圖4中信號的強弱通過小波系數(shù)模值的大小來表示，等值線的正值表示大風日數(shù)偏多，等值線的負值表示大風日數(shù)偏少，小波系數(shù)為零初則表示對應(yīng)著突變點。從圖4可以看出，嘉興地區(qū)近33年大風日數(shù)包含了多個不同尺度的周期變化，形成各種尺度正負相間的振蕩中心，存在明顯的年代和年際變化特征。主要有2個明顯的周期變化規(guī)律，分別是出現(xiàn)了12年的短周期和32年的長周期。無論從長周期來看，還是從短周期來看，目前各周期曲線均未完整閉合，說明嘉興地區(qū)處于大風日偏少期。

2.4風向與風頻

嘉興地區(qū)全年以偏東風為主，夏季以偏東風向最多，冬季以西北風為主。以平湖為例，統(tǒng)計近33年的平均風向頻率，可以發(fā)現(xiàn)平湖偏東風最多，占全年14.6%，其次為ESE、SE，分別為11.6%和10.6%，NNW占10.5%，而SW和WSW最少，分別占26%和22%。夏季6—8月多為雷雨大風，會出現(xiàn)各種風向的大風，但相對來講，WNW、ESE大風最多；臺風大風風速大，大多以ESE、SE、E為主（圖5）。

3產(chǎn)生大風的天氣形勢

嘉興地區(qū)大風的季風特征明顯，每個季節(jié)的主要影響系統(tǒng)不相同，總結(jié)嘉興地區(qū)產(chǎn)生大風的主要天氣形勢有以下3種。

3.1 中小尺度強對流型

這種大風涉及的范圍一般只有數(shù)千米至數(shù)十千米，常伴有強對流雷雨天氣其尺度雖小，但破壞性卻很大，每年累積所造成的危害較大。一般影響本地的強對流天氣形勢可分為低槽冷鋒型、高空冷渦型、副高邊緣型、靜止鋒切變型、江淮/東海氣旋型、熱帶低值系統(tǒng)型。據(jù)統(tǒng)計，春季受強冷空氣和強對流天氣共同影響出現(xiàn)的大風，往往強度更強。夏季在副高邊緣過渡帶受西風帶和副熱帶系統(tǒng)共同影響，副高有明顯的南退或北抬時，本地容易出現(xiàn)強對流天氣。如2009年6月5日出現(xiàn)的大風天氣就是強對流天氣造成的，對流發(fā)生前東北冷渦較強，有利于冷空氣的維持、南下，為強對流天氣的發(fā)生提供了觸發(fā)條件。

從圖6的8：00 500 Pa的高空圖上可見，北方有一冷渦加強并東移南壓，冷空氣條件較好，風速明顯增大，氣溫低。而從地面圖（圖7）上可見，本地處于一個暖低壓中，這樣高低位勢不穩(wěn)定層結(jié)建立，上冷下熱，觸發(fā)強對流天氣，出現(xiàn)大風。

3.2臺風外圍環(huán)流型

對嘉興地區(qū)來說，臺風災(zāi)害是主要自然災(zāi)害之一，每年夏秋季嘉興地區(qū)都會受到臺風的影響。其中對浙江有威脅的臺風有5類，即：浙江登陸類、浙閩邊界到廈門之間登陸類、廈門到珠江口之間登陸后轉(zhuǎn)向類、浙滬邊界以北登陸類和經(jīng)過西北區(qū)海上轉(zhuǎn)向類[9]。綜合歷年的臺風數(shù)據(jù)，影響本地的臺風主要在福建省的北部或浙江沿海登陸的臺風，特別登陸浙江中北部北上類臺風對嘉興地區(qū)影響最大，如200509“麥莎”，200515“卡努”臺風，分別在浙江省玉環(huán)、金清登陸。由于臺風登陸時強度強，風圈半徑較大，嘉興沿海地區(qū)均出現(xiàn)了12級以上的大風，內(nèi)陸風力則達8~10級，致使倒塌房屋逾9 500間，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴重損毀，大面積農(nóng)作物受災(zāi)[10]。

3.3冷空氣型

冬半年，嘉興地區(qū)的大風天氣多由冷空氣影響產(chǎn)生。以500 Pa結(jié)合天氣圖分析，造成嘉興地區(qū)的強冷空氣的天氣形勢主要有以下類型：移動性西風槽、橫槽轉(zhuǎn)豎型、高空峰區(qū)緩慢南下型等。在預(yù)報強冷空氣的大風時，需注意冷鋒前后3 h變壓正負中心差值越大，則風力越強。地面的大風出現(xiàn)在700 Pa冷平流最強區(qū)域?qū)?yīng)的地方。而大風的持續(xù)時間預(yù)報需關(guān)注高空地槽移動的速度，槽后有無新的冷空氣補充，冷高壓南下的方式等。如2005年12月21日出現(xiàn)的大風，即為橫槽轉(zhuǎn)豎型，除海鹽外其余5個站均出現(xiàn)了大風，海寧、嘉興、桐鄉(xiāng)風力均超過了20 m/s。

4結(jié)語

嘉興地區(qū)的大風天氣8月最多，10月最少。由于杭州灣的灣口效益，平湖的大風日數(shù)比其他站明顯偏多。嘉興地區(qū)的大風日數(shù)呈線性減少趨勢，大風日數(shù)的氣候傾向率為 -1.1 d/10a。其中平湖的減少趨勢最為顯著，氣候傾向率為 -6.2 d/10a。大風日數(shù)減少主要原因為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)呈12年的短周期和32年的長周期，目前處于大風日偏少期。嘉興大風的季風特征明顯，冬夏季風交替顯著，冬半年大風多為冷空氣大風，春季及初夏的大風多為低壓、倒槽引起。夏季的大風主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產(chǎn)生的，以熱帶氣旋影響占多數(shù)。從實際預(yù)報情況來看，冷空氣大風和臺風大風由于預(yù)報時效性長，預(yù)報準確率相對較高，但春夏季的強對流大風，由于局地性強，預(yù)報時效短，損失風速大，易造成損失。在氣象為農(nóng)服務(wù)過程中，需依托雷達、衛(wèi)星等預(yù)報產(chǎn)品，及時做好短時臨近的預(yù)報預(yù)警工作。

5參考文獻

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[10] 孟瑩，盧娟，潘靜，等.近30年黃海北部沿海地區(qū)大風氣候特征分析[J].遼寧氣象，2005（4）：9-11.

分析大風日數(shù)減少的原因，主要為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。大量溫室氣體的排放，使得全球氣候變暖，年平均氣溫和冬季平均氣溫上升，冷空氣強度減弱，頻次減少，寒潮次數(shù)減少，直接導(dǎo)致區(qū)域大風頻次減少，強度減弱。Jiang等[6]的研究則表明，在全球變暖背景下，亞洲大陸與太平洋之間的海平面氣壓差和近地面溫差顯著減小，東亞大槽向東向北偏移并減弱，是導(dǎo)致中國大風日數(shù)減少的主要原因。另外，隨著城市化的發(fā)展速度加快，氣象觀測站周圍的環(huán)境也發(fā)生了較大的改變，同時，城市高層建筑物密度不斷增大也影響到風速與風向的記錄。

2.3年大風日數(shù)時間序列的變化周期

小波分析（wavelet analysis，WA）是20世紀80年代中后期發(fā)展起來的一門新興的數(shù)學(xué)分支。小波分析法是一種信號的時頻局部分析新方法，具有多分辨率分析的特點，并且在時頻兩域具有表征信號出信號的局部變化特征的能力。小波變換通過將時間序列分解為時間頻率域內(nèi)，從而得出時間序列的顯著波動模式，即周期變化動態(tài)以及周期變化動態(tài)的時間格局。它對于獲取一個復(fù)雜時間序列的特征規(guī)律，診斷出氣候變化的內(nèi)在層次結(jié)構(gòu)，分辨時間序列在不同尺度上的演變特征等是非常有效，近年來被廣泛應(yīng)用于多尺度氣候分析研究[7-8]。

利用Morlet小波對嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)時間序列進行周期性分析，圖4中信號的強弱通過小波系數(shù)模值的大小來表示，等值線的正值表示大風日數(shù)偏多，等值線的負值表示大風日數(shù)偏少，小波系數(shù)為零初則表示對應(yīng)著突變點。從圖4可以看出，嘉興地區(qū)近33年大風日數(shù)包含了多個不同尺度的周期變化，形成各種尺度正負相間的振蕩中心，存在明顯的年代和年際變化特征。主要有2個明顯的周期變化規(guī)律，分別是出現(xiàn)了12年的短周期和32年的長周期。無論從長周期來看，還是從短周期來看，目前各周期曲線均未完整閉合，說明嘉興地區(qū)處于大風日偏少期。

2.4風向與風頻

嘉興地區(qū)全年以偏東風為主，夏季以偏東風向最多，冬季以西北風為主。以平湖為例，統(tǒng)計近33年的平均風向頻率，可以發(fā)現(xiàn)平湖偏東風最多，占全年14.6%，其次為ESE、SE，分別為11.6%和10.6%，NNW占10.5%，而SW和WSW最少，分別占26%和22%。夏季6—8月多為雷雨大風，會出現(xiàn)各種風向的大風，但相對來講，WNW、ESE大風最多；臺風大風風速大，大多以ESE、SE、E為主（圖5）。

3產(chǎn)生大風的天氣形勢

嘉興地區(qū)大風的季風特征明顯，每個季節(jié)的主要影響系統(tǒng)不相同，總結(jié)嘉興地區(qū)產(chǎn)生大風的主要天氣形勢有以下3種。

3.1 中小尺度強對流型

這種大風涉及的范圍一般只有數(shù)千米至數(shù)十千米，常伴有強對流雷雨天氣其尺度雖小，但破壞性卻很大，每年累積所造成的危害較大。一般影響本地的強對流天氣形勢可分為低槽冷鋒型、高空冷渦型、副高邊緣型、靜止鋒切變型、江淮/東海氣旋型、熱帶低值系統(tǒng)型。據(jù)統(tǒng)計，春季受強冷空氣和強對流天氣共同影響出現(xiàn)的大風，往往強度更強。夏季在副高邊緣過渡帶受西風帶和副熱帶系統(tǒng)共同影響，副高有明顯的南退或北抬時，本地容易出現(xiàn)強對流天氣。如2009年6月5日出現(xiàn)的大風天氣就是強對流天氣造成的，對流發(fā)生前東北冷渦較強，有利于冷空氣的維持、南下，為強對流天氣的發(fā)生提供了觸發(fā)條件。

從圖6的8：00 500 Pa的高空圖上可見，北方有一冷渦加強并東移南壓，冷空氣條件較好，風速明顯增大，氣溫低。而從地面圖（圖7）上可見，本地處于一個暖低壓中，這樣高低位勢不穩(wěn)定層結(jié)建立，上冷下熱，觸發(fā)強對流天氣，出現(xiàn)大風。

3.2臺風外圍環(huán)流型

對嘉興地區(qū)來說，臺風災(zāi)害是主要自然災(zāi)害之一，每年夏秋季嘉興地區(qū)都會受到臺風的影響。其中對浙江有威脅的臺風有5類，即：浙江登陸類、浙閩邊界到廈門之間登陸類、廈門到珠江口之間登陸后轉(zhuǎn)向類、浙滬邊界以北登陸類和經(jīng)過西北區(qū)海上轉(zhuǎn)向類[9]。綜合歷年的臺風數(shù)據(jù)，影響本地的臺風主要在福建省的北部或浙江沿海登陸的臺風，特別登陸浙江中北部北上類臺風對嘉興地區(qū)影響最大，如200509“麥莎”，200515“卡努”臺風，分別在浙江省玉環(huán)、金清登陸。由于臺風登陸時強度強，風圈半徑較大，嘉興沿海地區(qū)均出現(xiàn)了12級以上的大風，內(nèi)陸風力則達8~10級，致使倒塌房屋逾9 500間，農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施遭到嚴重損毀，大面積農(nóng)作物受災(zāi)[10]。

3.3冷空氣型

冬半年，嘉興地區(qū)的大風天氣多由冷空氣影響產(chǎn)生。以500 Pa結(jié)合天氣圖分析，造成嘉興地區(qū)的強冷空氣的天氣形勢主要有以下類型：移動性西風槽、橫槽轉(zhuǎn)豎型、高空峰區(qū)緩慢南下型等。在預(yù)報強冷空氣的大風時，需注意冷鋒前后3 h變壓正負中心差值越大，則風力越強。地面的大風出現(xiàn)在700 Pa冷平流最強區(qū)域?qū)?yīng)的地方。而大風的持續(xù)時間預(yù)報需關(guān)注高空地槽移動的速度，槽后有無新的冷空氣補充，冷高壓南下的方式等。如2005年12月21日出現(xiàn)的大風，即為橫槽轉(zhuǎn)豎型，除海鹽外其余5個站均出現(xiàn)了大風，海寧、嘉興、桐鄉(xiāng)風力均超過了20 m/s。

4結(jié)語

嘉興地區(qū)的大風天氣8月最多，10月最少。由于杭州灣的灣口效益，平湖的大風日數(shù)比其他站明顯偏多。嘉興地區(qū)的大風日數(shù)呈線性減少趨勢，大風日數(shù)的氣候傾向率為 -1.1 d/10a。其中平湖的減少趨勢最為顯著，氣候傾向率為 -6.2 d/10a。大風日數(shù)減少主要原因為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。嘉興地區(qū)平均大風日數(shù)呈12年的短周期和32年的長周期，目前處于大風日偏少期。嘉興大風的季風特征明顯，冬夏季風交替顯著，冬半年大風多為冷空氣大風，春季及初夏的大風多為低壓、倒槽引起。夏季的大風主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產(chǎn)生的，以熱帶氣旋影響占多數(shù)。從實際預(yù)報情況來看，冷空氣大風和臺風大風由于預(yù)報時效性長，預(yù)報準確率相對較高，但春夏季的強對流大風，由于局地性強，預(yù)報時效短，損失風速大，易造成損失。在氣象為農(nóng)服務(wù)過程中，需依托雷達、衛(wèi)星等預(yù)報產(chǎn)品，及時做好短時臨近的預(yù)報預(yù)警工作。

5參考文獻

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