濱州市風(fēng)氣候特征分析

張嘉琪

（濱州市氣象局,山東 濱州 256600）

濱州市位于山東省北部、黃河三角洲腹地、渤海灣西南岸，全市境域橫跨黃河兩岸，屬暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，其特點是春季風(fēng)多干燥，夏季炎熱多雨，秋季天高氣爽，冬季寒冷干燥；春、秋季相對較短；降水季節(jié)分配很不均勻。

近年來，隨著經(jīng)濟發(fā)展，城市建設(shè)加快，城市規(guī)劃成為重要工作。城市總體規(guī)劃及大型招商引資項目落地應(yīng)當(dāng)分析研究當(dāng)?shù)仫L(fēng)氣候特征，特別是風(fēng)向及風(fēng)頻等要素,注意考慮污染問題的影響。近年來關(guān)于風(fēng)氣候的分析一直受到關(guān)注，如榮艷淑等分析了華北地區(qū)50a（1957-2006年）的風(fēng)速變化；朱業(yè)玉、曲巧娜、吳古會等也從不同角度不同區(qū)域?qū)︼L(fēng)氣候進行了分析；廖雪萍等通過分析南寧市風(fēng)氣候特征對城市規(guī)劃給出建議；周彥麗等分析張家口地區(qū)的風(fēng)氣候特征，為該地區(qū)合理利用風(fēng)資源，減輕風(fēng)災(zāi)提供參考。

作者利用濱州轄區(qū)內(nèi)7各國家級氣象觀測站1981～2018年的風(fēng)資料，統(tǒng)計分析出風(fēng)的各要素的變化特征，為有關(guān)部門考慮濱州市城市總體規(guī)劃和招商引資項目落地提供參考，同時為“城市通風(fēng)廊道”構(gòu)建提供幫助。

1.資料與方法

利用濱州國家氣象觀測站1981-2018年的逐月平均風(fēng)速、年平均風(fēng)速及風(fēng)向頻率等資料，分析了濱州市主城區(qū)多年風(fēng)向、風(fēng)速的變化情況。采用線性平均分析的方法，建立回歸方程，Y=aX+b，其中b為常數(shù)，a為回歸系數(shù)，氣象上稱氣候傾向率，當(dāng)a為正(負(fù)) 時，表示氣象要素值在計算時間內(nèi)線性增加(減小)；x代表年份。

2.風(fēng)速變化空間分布特征

濱州各地年平均風(fēng)速在2.1～2.8 m/s，由西北部向東南部逐漸減?。▓D1）。無棣是濱州年平均風(fēng)速最大的地區(qū)，年平均風(fēng)速為2.8m/s，其次是惠民，為2.7 m/s；濱州年平均風(fēng)速最小的地區(qū)是黃河以南的博興、鄒平，都為2.1 m/s。各地最大風(fēng)速一般在20 m/s左右。春季是一年中風(fēng)速最大的時段（圖2）。

圖1 濱州市7站年平均風(fēng)速等值線圖

3.風(fēng)速變化特征

3.1 年際變化

根據(jù)濱州國家氣象觀測站1981-2018年資料分析，濱州主城區(qū)平均風(fēng)速為2.3m/s,年平均風(fēng)速最大值出現(xiàn)在1997年和2000年，為2.9m/s；年平均風(fēng)速最小值出現(xiàn)在2017年，為1.9m/s。年平均變化主要分為3個段。1981-1993年風(fēng)速偏小，低于多年平均值，此期間平均風(fēng)速約為2.1m/s；1994-2007年，風(fēng)速偏大，此期間平均風(fēng)速約2.7m/s；2008-2018年為風(fēng)速偏小時期，此期間平均風(fēng)速約為2.1m/s。根據(jù)濱州國家氣象觀測站30a資料（1981-2018年），得到回歸方程y=-020022x+6.7958，可分析出1981-2018年濱州主城區(qū)平均風(fēng)速呈緩慢下降趨勢。

3.2 季節(jié)變化

濱州市位于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，大氣環(huán)流和天氣系統(tǒng)具有明顯的季節(jié)性變化特征，風(fēng)直接受氣候影響出現(xiàn)季節(jié)性變化。由圖2可以看出，隨季節(jié)變化，風(fēng)速變化呈“峰谷”型，其中風(fēng)力最大季節(jié)是春季（3-5月），平均風(fēng)速為2.8米/秒，其中4月最大，平均風(fēng)速達(dá)到2.9米/秒。夏季（6-8月）、秋季（9-11月）、冬季（12-次年2月）平均風(fēng)速相差不大，分別為2.2米/秒、2.0米/秒、2.2米/秒。

圖2 1981-2018年濱州市區(qū)分月平均風(fēng)速

各縣區(qū)風(fēng)速變化來看（圖3），各縣（市、區(qū)）風(fēng)速季節(jié)變化情況與主城區(qū)較為一致，均為春季最大，秋季最小。

圖3 1981-2018年各站月平均風(fēng)速

3.3 日變化

除年際變化和季節(jié)變化外，濱州市風(fēng)速有一定日變化規(guī)律。將一天分為三階段，8時-14時為上午；14時-20時為下午；20時至次日8時為夜間。通過資料分析，上午風(fēng)速為呈有小到大趨勢；到午后風(fēng)速達(dá)到最大；然后風(fēng)速呈下降趨勢，夜間風(fēng)速最小。這主要是太陽的照射使大氣上下層空氣受熱不均引起空氣流動速度發(fā)生變化引起的。

從累年風(fēng)資料統(tǒng)計來看，日最大風(fēng)速多出現(xiàn)在15時-17時，日最小風(fēng)速多出現(xiàn)在日出前后。風(fēng)速的日變化規(guī)律有有兩種情況不適用：一種是特殊天氣條件下，如冬季寒潮來襲，春秋兩季冷空氣活動明顯，夏季強低壓發(fā)生發(fā)展，或出現(xiàn)降水；二是風(fēng)向偏東時，風(fēng)速的日變化與一般規(guī)律相反，即早晚風(fēng)速大于午后風(fēng)速。究其原因，是我國高空氣流方向多為自西向東，將減弱低層?xùn)|風(fēng)，中午減弱程度最大，早晚減弱程度相對較小。

4.大風(fēng)資料分析

強風(fēng)會破壞設(shè)施和建筑物，而海上的強風(fēng)會影響航行、海上施工和捕魚作業(yè)，是一種災(zāi)害性天氣。我國氣象觀測業(yè)務(wù)規(guī)定，瞬時風(fēng)速達(dá)到或超過17m/s（或目測估計風(fēng)速達(dá)到或超過8級）的風(fēng)為大風(fēng)。大風(fēng)天叫大風(fēng)天。

根據(jù)1981-2018年濱州主城區(qū)大風(fēng)歷史資料統(tǒng)計，歷史上濱州主城區(qū)出現(xiàn)極大風(fēng)速30.4m/s，為南西南風(fēng)，出現(xiàn)在2006年6月22日。濱州市其他各縣區(qū)極大風(fēng)速也基本出現(xiàn)在春季和夏季。春季極大風(fēng)速出現(xiàn)以春季大風(fēng)為主，夏季極大風(fēng)速出現(xiàn)以雷雨大風(fēng)為主。

歷年大風(fēng)日數(shù)采用累年整編資料，一年中春季是大風(fēng)日數(shù)最多的季節(jié)，其中4月極為顯著。一般大風(fēng)日數(shù)最多的月份與月平均風(fēng)速最大月份是一致的。春季大風(fēng)日數(shù)占全年大風(fēng)日數(shù)的22%。

5.結(jié)論

（1）1981-2018年濱州市主城區(qū)主導(dǎo)風(fēng)為東風(fēng)，頻率為9%，其次為東東南風(fēng)，頻率為8%，年靜風(fēng)頻率為11%。其中春、夏、秋季盛行東東南風(fēng)，冬季盛行東 風(fēng)。

（2）1981-2018年濱州市主城區(qū)平均風(fēng)速為2.3m/s，春季風(fēng)速較大，夏季冬季次之且相差不大，秋季最小，其中4月平均風(fēng)速最大，為2.9m/s，9月最小為1.9m/s。大風(fēng)天氣常出現(xiàn)在春季，4月極為顯著，與風(fēng)速的年變化一致。

我市西北三個縣區(qū)（無棣、陽信、惠民）的主導(dǎo)風(fēng)向為西南風(fēng)，沾化主導(dǎo)風(fēng)為南、南東南風(fēng)，博興主導(dǎo)風(fēng)為東東南風(fēng)，鄒平情況較為復(fù)雜，主導(dǎo)風(fēng)為東南、西、西西北風(fēng)，這可能與鄒平的山區(qū)地形特征有關(guān)。各縣（市、區(qū)）風(fēng)速年變化和季節(jié)變化與濱城區(qū)較為一致，年變化總體呈平穩(wěn)下降趨勢，均為春季最大，秋季最小。

6.對策與建議

6.1 根據(jù)風(fēng)氣候特征分析，濱州市在用地規(guī)劃布局時，應(yīng)盡量將排放有害氣體的工業(yè)園區(qū)、企業(yè)、垃圾處理廠及其他空氣污染源布置在偏東風(fēng)主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)方向。

6.2 靜風(fēng)或微風(fēng)情況下，不利于空氣污染物的稀釋、擴散，往往使污染物在原地堆積，加劇環(huán)境污染。統(tǒng)計分析，濱州主城區(qū)靜風(fēng)占全年風(fēng)的11%。在主導(dǎo)風(fēng)向上風(fēng)向的居住區(qū)，應(yīng)與排放污染氣體的源區(qū)保留一定的防護距離。

6.3 隨著城市建設(shè)的發(fā)展，“熱島效應(yīng)” 引起的風(fēng)環(huán)流迫使污染物在高空向郊區(qū)輸送，然后下沉到郊區(qū)，再返回市區(qū)。在城市土地利用規(guī)劃中，排放污染物的工業(yè)園區(qū)應(yīng)設(shè)置在城市風(fēng)循環(huán)下沉距離以外，避免加重城市污染。