廣西近海偏北大風(fēng)過程極大風(fēng)速分布特征

覃慶第，鄧正良，彭定宇，陳昌宏，盧威旭

（北海市氣象局，廣西 北海 536000）

引言

為保證海上作業(yè)、交通的有序進行，海上管理部門在海上出行、旅游、港口作業(yè)等方面規(guī)范了安全管理［1］。具體在海上出行方面，當(dāng)氣象部門預(yù)報沿海偏北大風(fēng)達到七級及以上時，小噸位船只不能出海，達到八級以上大風(fēng)時，大噸位船只也要停航［2］。在旅游方面，出現(xiàn)6級以上大風(fēng)時禁止下海游泳。而港口作業(yè)方面，預(yù)報有8級大風(fēng)，港口停止作業(yè)。氣象預(yù)報與海上作業(yè)密不可分，氣象部門預(yù)報準確，可以最大程度地保障海上各種作業(yè)的安全［3］［4］［5］［6］；而 當(dāng)氣象部門預(yù)報預(yù)報出現(xiàn)失誤，即預(yù)報了未來會出現(xiàn)較大的風(fēng)力，而實況較小的話，海上作業(yè)部門也要停止工作；反之，未預(yù)測出未來的大風(fēng)天氣，就會給海上作業(yè)帶來極大的安全隱患，這就要求氣象預(yù)報的準確性［7］［8］［9］［10］。 當(dāng)前，精細化天氣預(yù)報服務(wù)迫在眉睫。 考察大風(fēng)天氣過程中不同沿海地區(qū)及海域風(fēng)力分布狀況，掌握偏北大風(fēng)出現(xiàn)及其活動的規(guī)律，是海上風(fēng)力精細化天氣預(yù)報服務(wù)的前提［11］［12］［13］。再次，本文進行對北部灣代表站及北部灣北岸的氣象觀測站點冬半年7級以上偏北風(fēng)進行了調(diào)查統(tǒng)計分析，以期提高風(fēng)力預(yù)報的準確性。

1 資料與方法

本文主要對2010～2016年冬半年北部灣代表站及北部灣北岸的地面氣象觀測站（包括自動站）實際觀測數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。選取的站點包括廣西海岸及北部灣的白須公礁、防城港、釣魚臺島、欽州市、大廟墩島、北海港、斜陽島、海灘公園、營盤鎮(zhèn)和英羅鎮(zhèn)等十個站點，資料主要來源于廣西氣象局。其中海灘公園站點在2013年6月前還沒有風(fēng)力觀測，因此2013年6月前的數(shù)據(jù)從南海分局北海海洋觀測站獲得。某年大風(fēng)統(tǒng)計數(shù)是指某年10月份至次年3月份的統(tǒng)計值，例如2010年冬半年北風(fēng)日數(shù)指的是2010年10月至2011年3月間出現(xiàn)的大風(fēng)日數(shù)，同樣，2015年冬半年北風(fēng)日數(shù)即是指2015年10月至2016年3間的出現(xiàn)的大風(fēng)天數(shù)。

2 大風(fēng)過程極大風(fēng)速分布情況

統(tǒng)計2010年10月份到2016年3月間冬半年各站點出現(xiàn)的極大風(fēng)速，如圖1所示?？梢钥吹?，冬半年在強冷空氣影響下，北部灣及其沿岸的極大風(fēng)速都很大，一般在7級以上。各海島站即白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都在10級以上，最大風(fēng)速 30.3m·s－1，出現(xiàn)在 2013 年 3 月 21 日 5：37 分的釣魚臺島，風(fēng)向為NW。防城港到北海市區(qū)沿岸普遍為8－9級，北海東部沿岸則為7級，最小是營盤，僅為 14.4m·s－1。 分析發(fā)現(xiàn)，極大風(fēng)速分布具有如下特點：海面風(fēng)力很大，海岸風(fēng)力相對小；海岸到海面風(fēng)速是遞增；中部與西部海岸風(fēng)力接近，而東部海岸風(fēng)力則比中西部海岸小。

圖1 各站點極大風(fēng)速

3 大風(fēng)過程平均極大風(fēng)速分布

圖2 各站點大風(fēng)過程平均極大風(fēng)速

圖2是各站點大風(fēng)過程平均極大風(fēng)速圖，需要指出的是，本文任何1個以上站點出現(xiàn)7級以上風(fēng)力即算為大風(fēng)日。分析圖2可知，北部灣各海島站平均極大風(fēng)速為7級，海岸是5－6級，海岸東部偏小，為4級。海島站風(fēng)力都較為接近，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都是7級，其中最大的白須公礁風(fēng)力是 16.30m·s－1，最小的大廟墩島風(fēng)力為14.79m·s－1，兩者僅差 1.51m·s－1。海岸的防城港、北海港、海灘公園則較為接近，一般都在 10.2～11.3m·s－1之間；海岸東部的英羅最小為 7.6m·s－1，達不到 5 級風(fēng)。 海島站（釣魚臺島：15.77m·s－1）與海岸站（防城港：11.28m·s－1）相距不遠，但風(fēng)力差達到 4.49m·s－1，風(fēng)力變化大。統(tǒng)計可知，大風(fēng)過程平均極大風(fēng)速分布具有如下特點：海面風(fēng)速大于海岸，海岸到海面風(fēng)速遞增；東部海岸風(fēng)速比中西部海岸小。

4 7級以上大風(fēng)天數(shù)分布

圖3統(tǒng)計了各站點7級以上大風(fēng)年平均日數(shù)，分析發(fā)現(xiàn)，北部灣各海島站7級以上大風(fēng)年平均日數(shù)較多，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都在40d以上，最多的是白須公礁，為54.33d，其次為釣魚臺島，是50.83d，這兩個站點屬地是防城港市，是廣西近海的西部海島站。海岸各站的大風(fēng)年平均日數(shù)明顯減少，一般不超過20d，其中東部海岸的營盤鎮(zhèn)和英羅鎮(zhèn)僅為0.5d。統(tǒng)計可知，大風(fēng)日數(shù)分布具有如下特點：各站點出現(xiàn)的大風(fēng)日數(shù)差異是巨大的。海面大風(fēng)日數(shù)多，海岸日數(shù)少；從海岸到海面大風(fēng)日數(shù)是遞增的趨勢點；東部海岸比中西部海岸小、東部海岸大風(fēng)日數(shù)稀少。

進一步統(tǒng)計了各站點8級以上大風(fēng)年平均日數(shù)的分布，情況與7級以上的分布相似。各海島站8級以上大風(fēng)年平均日數(shù)，白須公礁、釣魚臺島、斜陽島和大廟墩島都超過16d，最多的是白須公礁，為23.83d，其次為釣魚臺島，是 22.5d。 海岸站點防城港、欽州和北海港年平均僅1d左右，東部海岸的營盤鎮(zhèn)和英羅鎮(zhèn)0d，也就是說在冷空氣影響下這兩個站點沒有出現(xiàn)過8級以上大風(fēng)。計算可知，白須公礁出現(xiàn)8級以上大風(fēng)的概率較大達到44%（8級以上風(fēng)天數(shù)／7級以上風(fēng)天數(shù)），即100個大風(fēng)日中，有44d超過8級。

5 大風(fēng)過程年際分布

表1為2010年10月到2016年3月共6年，冬半年廣西近海出現(xiàn)7級以上大風(fēng)過程133個 （至少1個站出現(xiàn)1d或者連續(xù)1d以上大風(fēng)，稱為一個過程），年平均22.17個，最多25個，出現(xiàn)在2011年，最少20個，出現(xiàn)在2015年，大風(fēng)過程數(shù)年際變化不大。如表1。

表1 北部灣逐年大風(fēng)過程數(shù)（單位：個）

6 大風(fēng)過程月際分布

表2是廣西近海月平均大風(fēng)過程數(shù)。冬半年廣西近海出現(xiàn)7級以上大風(fēng)過程，月平均3.7個。分析發(fā)現(xiàn)，11月份最多，為 4.5個過程；2月份相對少，僅2.83個過程。出現(xiàn)7級以上大風(fēng)過程最多的月份是2010年11月份，達到7個過程。最少過程的月份是2015年2月份，沒有出現(xiàn)7級以上偏北大風(fēng)活動。

表2 廣西近海月平均大風(fēng)過程數(shù)（單位：個）

7 大風(fēng)天數(shù)月際分布

表3是廣西近海月平均7級以上大風(fēng)日數(shù)。冬半年廣西近海出現(xiàn)7級以上大風(fēng)日數(shù)，月平均11.69d，1月份最多，平均 19d，10月份最少，平均8.33d。出現(xiàn)7級以上大風(fēng)日數(shù)最多的月份是2011年1月份，29d，最少的月份是2015年2月份，0d，也就是說該月沒7級以上偏北大風(fēng)活動。

表3 廣西近海月平均大風(fēng)日數(shù)（單位：d）

8 大風(fēng)的連續(xù)性情況

表4是廣西近海大風(fēng)過程出現(xiàn)7級以上大風(fēng)月平均連續(xù)日數(shù)。冬半年廣西近海7級以上大風(fēng)過程連續(xù)大風(fēng)日數(shù)，各月平均3.14d，隆冬時節(jié)的1月份最多，過程平均4.75d，其次2月份和12月份，11月份和3月份相對少，初冬的10月份最少，平均2.63d。連續(xù)出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)最多的過程是2015年1月23日～2月2日過程，連續(xù)11d7級以上大風(fēng)，最少1d，只出現(xiàn)1d大風(fēng)的過程較多。

9 海面大風(fēng)的東西差異

圖4是北部灣海區(qū)東西部大風(fēng)差異對比圖，由圖可見，東部海區(qū)與西部海區(qū)風(fēng)力接近（這里指相差小于3m·s-1）的概率比較大，占了全部大風(fēng)日數(shù)的75%，西部海區(qū)比東部海區(qū)風(fēng)力大（這里指相差大于或等于3m·s-1）的日數(shù)，占了全部大風(fēng)日數(shù)的16%，東部海區(qū)比西部海區(qū)風(fēng)力大的日數(shù)，占了全部大風(fēng)日數(shù)的9%。

圖4 北部灣海區(qū)東西部大風(fēng)差異對比圖

10 小結(jié)

廣西近海冬半年受冷空氣影響，出現(xiàn)偏北大風(fēng)是比較強勁的，其風(fēng)力分布一般規(guī)律是：

在空間分布上，表現(xiàn)為海面風(fēng)速比海岸風(fēng)速大；西部沿岸比東部沿岸風(fēng)速稍大；在時間分布上，隆冬時節(jié)出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)多，10月份及2、3月份相對少。在強冷空氣影響將結(jié)束的時候，東部海區(qū)附近（如斜陽島、銀灘）風(fēng)力減弱比較快，西部海區(qū)附近（如白須公礁、防城港、釣魚臺島）風(fēng)力減弱的速度相對慢。

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