阳泉市大风天气及其预报初探

2022-10-02

大风是指平均风速达到6级 (1 0.8~13.8m/s) 以上的风。因其具有突发性强、风力猛、持续时间短等特点, 所以对工农业生产、交通运输、供电、建筑设施、社会活动以及人民生命财产都有很大的破坏性, 因此准确、及时地做好大风天气预报是非常重要的。我市以往对大风天气的研究很少, 对其预报也多采用天气学方法, 根据天气图主观预报。随着数值预报模式的不断更新, 数值产品预报能力不断提高, 在实际工作中, 解释并应用数值产品来指导预报、提高预报能力, 已成为目前的一项重要工作。

1阳泉市风的气候概况

1.1阳泉市风速气候特征

阳泉年平均风速为2.0m/s。冬春二季风力最大, 秋季次之, 夏季最小。冬春季由于受北方强冷空气的影响, 常出现风速在17.0m/s以上的大风;夏季常出现强对流天气, 产生雷雨大风。冬春季多刮西北风;夏季则多刮偏东风 (表1) 。

1.2阳泉市大风气候特征

阳泉市出现17.0m/s以上的大风日数平均为19.3日, 4到5月大风日数最多, 月平均大风日数在3日以上。阳泉市大风主要有两种类型, 一类为冷空气南下影响造成大风, 春季、冬季、秋季均可能出现, 春季最多。另一类为强对流天气发展伴随的雷雨大风 (表2) 。

2产生大风的环流形势和影响系统

春季风沙天气较多, 大风日数占全年的40.1%。春季冬季风减弱, 高空环流形势经常发生转变, 高空槽脊移速较快。因高空槽脊活动多, 冷空气活动频繁, 地面蒙古气旋活动增多。地面气旋以东移为主, 低压中心大多在43°N以北, 从气旋中南伸的低槽冷锋移经我市时易造成大风天气。

夏季大风仅在雷暴、冰雹等强对流天气发生时偶有出现, 但历时短暂, 范围也较小, 大风日数占全年的19.7%。夏季平均场上高空35°N以北由偏西气流控制, 西风带槽、脊变化复杂, 冷空气伴有地面冷锋活动, 结合强烈的热力不稳定, 常使强对流天气发展, 造成夏季雷雨大风。

秋季的大风是一年中最少的, 大风日数占全年的18.7%。秋季是过渡季节, 冷空气活动加强, 前期仍可能出现雷雨大风, 后期大风主要由强冷空气活动和寒潮爆发形成。

冬季大风由寒潮爆发和强冷空气活动造成, 大风日数占全年的21.2%。平均场上, 我市高空受脊前西北气流控制, 地面完全在蒙古高压控制之下。寒潮天气过程通常分为3种类型。第一类是不稳定短波槽发展成强大的寒潮, 即小槽发展型;第二类是阻塞高压崩溃横槽转竖型;第三类是纬向气流盛行时移动性槽脊型[1]。

3大风预报

3.1基本思路

普遍认为大风的生消, 可能与天气系统的强弱生消、各地的地形条件、地面气压场和温度场的配置、大气层结稳定度、上空锋区走向和强弱、冷暖平流等因素有关, 是相当复杂的。以下将从影响风场诸多要素中选取最主要的——温度场和气压场来入手, 重点对冬春季来预报大风是否会出现。3.2冬春季西北大风预报

3.2.1实况统计

从大风发生前一日的08时高空天气图

办刊宗旨

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的温度场的配置以及14时地面天气图上游地区的风场分布出发, 应用归纳出客观指标, 首先从实况场分析, 判断是否达到标准。关键区的范围是:45-57°N, 90-115°E, 具体因子是:0 8时5 0 0 h P a图中, 4 4 2 3 1、44292、52267、52495和53772的温度差;14时地面图中53231、53502、53614、53529、53543、53646、53463的风速值。我市的平定站由于受地形的影响, 出现大风的次数要多于市区和盂县, 所以单独考虑。

3.2.2数值预报

从影响风场的诸多要素中选取500h Pa高度场、850h Pa温度场、海平面气压场等要素, 读取预报时段内的资料经计算、分析, 输出哪些因子已达到标准。应用T213数值预报中的预报读入相应的格点资料, 因为24小时预报的时段内有5个文件, 我们预报的又是最大风速, 故在这几个文件中挑取指标的最大值。选取的格点是: (113, 40) (111, 35) (111, 38) (114, 38) 。因子是500h Pa高度场山西的南北高度差, 海平面气压场山西的南北、东西气压差, 850h Pa温度场的温度差 (表3) 。

3.2.3判断条件

经过前两项的分析, 综合判断后得出我市未来24小时有无大风的预报。具体的判断条件是:对于市区和盂县来说, 以上5个因子中至少有3个达到指标, 并且实况的风速值因子和预报场因子至少有一个满足, 才预报未来有大风天气。对平定来讲, 以下条件至少有一个满足:风速值≥9m/s的测站至少有一站;风速值≥7m/s的测站至少有一站, 风速值≥5m/s的测站至少有两站;高度场差值≥18h Pa。

3.3夏季雷雨大风

雷雨大风有很明显的季节性和日分布特征, 我市的雷雨大风一般出现在4-9月, 以6、7、8月为最多, 在一天中, 则主要发生在13-24时, 并以15-21时最多。并不是每次雷暴发生时, 都伴有大风。一般来说, 强雷暴才会引起大风。我们主要从不稳定层结条件出发, 来考虑大风。

4结语

(1) 由于按季节将大风划分为冬春季大风和夏季雷雨大风来考虑, 预报指标的取值区间难免加大, 造成冬季大风空报较多;夏季大风的物理量指标还有待于积累。

(2) 以前我市从未系统地做过大风天气预报的研究, 实际工作中预报对错也不一。在进行大风预报时首先要对环流形势进行主观判断, 再根据本地的具体预报指标, 做出大风天气的预报。

(3) 在实际工作中必需注意经验的积累, 并且结合各种新的天气预报手段, 逐渐提高对这种天气的预报能力。

摘要：我市地处太行山脉中段西麓的山间盆地之中, 地形复杂, 大风天气在一年四季均有发生。大风主要有两类:一类是强冷空气活动、寒潮爆发形成的大风, 另一类是雷雨大风。虽然这两类大风的成因、影响范围、持续时间相差甚远, 但都会对我们的工农业生产、电力、通讯、建筑设施产生不利影响。尤其春季气候干燥, 气温回升快, 大风天气使土壤水分蒸发加快, 造成跑墒严重, 将加重春旱发展。另外, 气候干燥和大风天气极易引发火灾, 因此大风被列为重要天气之一。为了能更好地做出大风预报, 本文对我市大风类型及产生大风的天气系统进行分析, 从天气形势、关键区的要素场等资料归纳出定量的指标, 利用数值预报产品的细网格和多样性, 初步总结了我市大风天气发生的规律, 得出大风天气预报的指标, 从而提高此类天气的预报准确率。

关键词：大风,气候概况,预报指标