麗江機場風切變、大風變化特征與季風的關系分析

高云峰+代冰冰+陳莉+趙韜

摘 要：文中選取2010-2016年歐洲中期天氣預報中心風場及平均海平面氣壓場再分析資料，計算了最能代表麗江機場季風活動的兩種指數(shù)，應用統(tǒng)計分析和個例分析方法，對麗江機場大風、風切變與季風相關性進行分析，得出：大風日數(shù)與夏季風指數(shù)呈正相關，風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)呈反相關；大風日數(shù)與冬季風指數(shù)呈顯著正相關，風切變?nèi)諗?shù)與冬季風指數(shù)基本呈負相關。

關鍵詞：風切變；大風；季風指數(shù)；相關分析

一、資料與方法

文中風場資料及平均海平面氣壓場資料來源于2010-2016年歐洲中期天氣預報中心（ ECMWF）再分析資料，水平分辨率為1°×1°。風切變資料使用2010年1月1日～2016年12月31日麗江機場語音方式航空器空中報告記錄，包括風切變發(fā)生時間、位置、高度及強度。使用2010-2016年麗江機場月總簿記錄的-大風資料，通過分析麗江機場風切變、大風資料與季風指數(shù)，對幾組資料進行相關分析，得出2010-2016年點對點相關系數(shù)。

二、麗江機場大風、風切變的變化特征

2010年1月1日～2016年12月31日氣象臺共收到102個風切變話音方式航空器空中報告，其中輕度風切變20個，占總數(shù)20%，中等強度及以上風切變68個，占總數(shù)67%。由于機組報告不詳細及其他原因，有13%風切變事件沒有明確強度，其中72% 風切變發(fā)生在機場20號五邊近進區(qū)域，風切變通常造成航班復飛或返航。

分析麗江機場大風日數(shù)與風切變?nèi)諗?shù)隨時間演變趨勢，麗江機場春季大風發(fā)生率較大，年平均大風15天，2011、2012和2015年均>16 天，其中2012年40天；2010年、2013-2014年和2016年為少大風年（圖1a），大風日數(shù)隨時間變化，從谷底2010年7天上升到峰值201240天，然后逐漸降至第2谷底2014年14天，2014～2016年又處于從谷底逐步上升至次高峰后又下降至谷底的變化。大風日數(shù)最少在2010年及2016年，變化趨勢基本呈3谷2峰型波狀起伏分布。

麗江機場風切變年際變化顯著，年平均風切變?nèi)諗?shù)為12天，2014-2016年均>16 天，其中2016年最多28天，2010-2013年為少風切變年，2014-2016年為風切變較多年份。風切變?nèi)諗?shù)隨時間呈明顯增加趨勢，其中最低值1天，在2011年，2011～2016年呈升高趨勢，2016年風切變?nèi)諗?shù)最大值28天。

分析大風日數(shù)與風切變?nèi)諗?shù)逐月分布（圖1b），大風日數(shù)及風切變?nèi)諗?shù)極大值在2月，大風與風切變逐月分布趨勢基本一致，8-10月及12月麗江機場無過風切變，7月僅有1次，11月2次?？梢婏L切變集中在上半年，以2月次數(shù)最多、強度最強。這7年僅3月出現(xiàn)過風切變，2011-2012年2月均沒有出現(xiàn)過風切變。大風每月都可出現(xiàn)，集中在1-4月，其中夏季較少，分析麗江機場氣象要素極值可知，大風以西南風為主，2012年2月最大風速24m/s。

三、麗江機場大風、風切變與季風的關系

云南省屬明顯季風氣候區(qū)，夏季主要受來自赤道以南，發(fā)源于馬斯克林高壓西南風控制，麗江機場處于熱帶海洋氣團控制下，處于雨量較多、日照時間少及濕度大時期，白天風多以西南風為主。夏季麗江機場同時受印度季風及東亞季風影響。

冬季（11月至次年4月）麗江機場主要受西風帶控制，有時受來自西伯利亞和蒙古一帶冷空氣影響，主要是干冷大陸氣團。加上云南昆明準靜止鋒對四川、貴州冷空氣阻擋作用，麗江機場冬季天氣晴朗、干燥、少雨，風向多以西南風為主。由于麗江機場冬季及夏季受不同氣流控制，因此夏季及冬季氣候特點均具有明顯特征。

1.麗江機場大風、風切變與夏季風相關性分析

對麗江機場大風、風切變?nèi)諗?shù)與夏季風相關系數(shù)通過了95%置信度檢驗。5月麗江機場區(qū)域大風日數(shù)、風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)相關性都較好，5月大風日數(shù)與夏季風指數(shù)呈正相關，夏季風越強，大風日數(shù)越多，風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)呈反相關，夏季風越強，風切變?nèi)諗?shù)越少；6月大風日數(shù)與夏季風指數(shù)反相關，而風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)呈顯著正相關；7月大風日數(shù)與夏季平均指數(shù)呈正相關，風切變?nèi)諗?shù)與夏季平均指數(shù)呈反相關。

2.麗江機場大風、風切變與冬季風相關性分析

麗江機場大風、風切變?nèi)諗?shù)與冬季風相關系數(shù)通過95%置信度檢驗。冬季風11月至次年4月會影響麗江機場天氣，而11月無大風及風切變，1-4月麗江機場區(qū)域大風日數(shù)、風切變?nèi)諗?shù)與冬季風指數(shù)相關性都較好，1-3月冬季風對大風日數(shù)影響趨勢一致；呈顯著正相關，4月冬季風與大風日數(shù)明顯負相關。冬季風指數(shù)與風切變?nèi)諗?shù)除2月外基本呈負相關，冬季風越強，風切變?nèi)諗?shù)越少。3月冬季風指數(shù)與麗江機場風切變?nèi)諗?shù)呈顯著反向變化，冬季風指數(shù)增加，風切變?nèi)諗?shù)減少。

分析2010～2016年冬季風指數(shù)與夏季風指數(shù)年際變化，以冬季風指數(shù)IWS≥1.0為基礎區(qū)分冬季風年強弱與否。冬季風強年為：2010-2012年，冬季風弱年為： 2013-2016年。以夏季風指數(shù)EASMI≥0.0為夏季風強年，反之則為夏季風弱年，夏季風強年為： 2012、2014-2016年，夏季風弱年為： 2010-2011和2013年。結合圖1a，風切變?nèi)諗?shù)與夏季風強度均趨于增加，冬季風強度與大風日數(shù)均呈波段起伏態(tài)勢。冬季風強年大風日數(shù)最多，夏季風強年風切變?nèi)諗?shù)最多。冬季風強年2012年，2月大風日數(shù)相對較多，而風切變出現(xiàn)日數(shù)較少。

四、結語

1.大風日數(shù)及風切變?nèi)諗?shù)年際變化幅度較大，風切變?nèi)諗?shù)隨時間演變曲線呈明顯增加趨勢，風切變頻繁年份大風日數(shù)反而減少。大風日數(shù)呈峰谷型波狀起伏變化。大風與風切變逐月分布趨勢一致，大風及風切變集中在1-4月。

2.大風日數(shù)與夏季風指數(shù)呈正相關，風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)呈反相關。大風日數(shù)與冬季風指數(shù)呈顯著正相關，風切變?nèi)諗?shù)與冬季風指數(shù)呈負相關。

3.風切變?nèi)諗?shù)與夏季風指數(shù)年際變化趨勢呈增加趨勢，大風變?nèi)諗?shù)變化與冬季風指數(shù)年際變化趨勢一致。

參考文獻：

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