格尔木地区风速变化特征.pdf
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1、文生祥等:格尔木地区风速变化特征格尔木地区风速变化特征文生祥1许学莲2王帅3夏玉丹1李向涛1李淑萍1(1.青海省沱沱河气象站,格尔木市8816004;2.青海省格尔木市气象局,格尔木市8 16 0 9 9;3.甘肃省天水市甘谷县气象局,天水市7 412 0 0)摘要:利用19 9 2 一2 0 2 1年格尔木国家基准气候站平均风速、最大风速、2 0 0 4一2 0 2 1年格尔木国家基准气候站极大风速资料,对风速的年、季、月变化进行分析。结果表明:格尔木地区平均风速、最大风速、极大风速呈减小趋势,平均风速和最大风速通过0.0 1的显著性检验,极大风速未通过显著性检验。风速最大值出现在5月,最小
2、值出现在12 月。四季下降速率各不相同,平均风速、极大风速下降速率为冬季 春季 秋季夏季,最大风速下降速为春季 夏季 秋季 冬季,四季极值出现时间各不相同。关键词:平均风速;最大风速;极大风速;格尔木风及沙尘日数特征以冬春季多、夏秋少,在高原主体引言上冬季比春季略多。郭晓宁等 4对柴达木盆地春季沙格尔木市位于青海省西部,柴达木盆地中南边尘暴变化特征分析发现,近50 a来该区域春季沙尘缘,隶属青海省海西蒙古族藏族自治州,全部辖区由暴、扬沙呈现下降趋势;大风日数与沙尘暴、扬沙日柴达木盆地区和唐古拉山区两块互不相连的地域组数有很好的正相关性。许学莲等 研究得出:柴达木成。地理坐标3511N3748N
3、、9 143E盆地年、四季平均风速、大风日数和沙尘暴日数均呈9551E。格尔木市辖区属大陆高原气候,少雨、多下降趋势。目前已有的研究主要针对区域整体风速风、干旱,冬季漫长寒冷,夏季?爽短促,降雨量年平变化的特征 6 8,缺乏精细化研究,对风速变化的影响均仅41.5mm,蒸发量却高达30 0 0 mm以上;日照时机制研究也不够深人。因此,分析格尔木地区风速变间长,年平均高达3358 小时,光热资源充足。由于格化特征,可以对格尔木地区生态环境保护和风能资尔木地区干旱荒漠的地貌生态环境脆弱,风力强盛,源的开发利用提供参考,以及为防风、防沙尘天气提大风常常在沙源地附近形成沙尘暴、扬沙等灾害性供参考依据
4、。天气。特别是在春季,大风造成的财产损失和环境破1资料和方法坏更为严重。研究表明中国大部分气象站点的风速在1961一2 0 12 年呈下降趋势凹,2 1世纪也将继续呈微弱的减小趋势 2 。白虎志等 3对青藏高原及青藏铁路沿线大风沙尘日数时空特征分析得出,高原上的大空气运动产生的气流,称为风。风速是指单位时间内空气移动的水平距离。风速以米/秒(m/s)为单位,取一位小数。平均风速是指在规定时间段的平均值,有三秒钟、二分钟和十分钟的平均值,本文采用基金项目:格尔木市气象局长江源地温变化对冻土的影响分析课题资助。1作者简介:文生祥(19 9 2 年一),女,工程师,主要从事综合观测工作。E-mail
5、:。-93-青海气象二分钟平均风速。最大风速是指在某个时段内出现的最大十分钟平均风速值。极大风速(阵风)是指某个时段内出现的最大瞬时风速值。利用格尔木国家基准气候站19 9 2 一2 0 2 1年平均风速和最大风速资料,由于2 0 0 4年之前格尔木国家基准站无极大风速观测项目,极大风速资料选用2 0 0 42 0 2 1年的资料。季节划分如下:3一5月为春季,6 8 月为夏季,9 11月为秋季,12 月至翌年2 月为冬季。采用一元线性回归法9 对格尔木地区19 9 2 一2 0 2 1年风速变化趋势进行分析。2结果分析2.1年变化2.1.1平均风速从图1(a)可以看出,19 9 2 2 0
6、2 1年格尔木地区年平均风速为2.1m/s。平均风速呈减小趋势,平均每10年减小0.2 0 m/s,通过a=0.01的显著性检验。多年(a)3.273.02.82.6-(s/)242.21.61.41.21.01992199419961998200020022004 200620082010 201220142016 20182020=-0.0199+41.983R-=0.2092年17.0(c)(s/)区?16.0应用艺象平均值为2.1m/s,最大值出现在19 9 3年(3.1m/s),最小值出现在2 0 0 3年(1.0 m/s),极值间相差2.1m/s。1992一19 9 9 年、2 0
7、 0 52 0 0 6 年平均风速高于多年平均值,其余年份低于多年平均值。19 9 2 一19 9 3年呈上升趋势,19 9 42 0 0 3年呈显著下降趋势,2 0 0 42005年呈上升趋势,之后呈波动下降趋势。由图1(a)可知,进人2 1世纪后,格尔木平均风速变化较2 0世纪9 0 年代平稳,并趋于减小趋势,这与陈碧珊10 等研究结果一致。2.1.2最大风速通过分析图1(b)得出,格尔木地区最大风速呈明显减小趋势,平均每10 a减小1.3m/s,并通过a=0.01的极显著性检验。最大风速多年平均值为9.2m/s,最大值出现在19 9 3年(12.4m/s),最小值出现在2 0 13年(7
8、.7 m/s),极值间相差4.7 m/s。19 9 2 2 0 0 4年呈直线下降趋势,2 0 0 5一2 0 10 年呈缓慢上升趋势,之后又呈下降趋势,2 0 13一2 0 2 1年呈波动上升(b)y=-0.1269x+263.7813.0R2=0.6554一一平均风速12.0一线性趋势.多年平均值(s/山)11.010.09.08.07.0199219941996199820002002200420062008201020122014201620182020y=-0.0242x+64.36R2=0.061一0 一极大风速多年平均值线性趋势一一最大风速一线性趋势多年平均值年15.014.02
9、00420062008201020122014201620182020年图11992一2 0 2 1年平均风速、最大风速、极大风速变化-94-第4期2022年12 月趋势。从最大风速变化趋势可以看出进人2 1世纪后最大风速缓慢减小,2 0 12 2 0 2 1年10 a间有6 a最大风速低于多年平均值。2.1.3极大风速从图1(c)可以看出,2 0 0 42 0 2 1年格尔木地区极大风速呈减小趋势,平均每10 a减小0.2 m/s,减小趋势未通过显著性检验。极大风速多年平均值为15.7m/s,最大值出现在2 0 10 年(16.7 m/s),最小值出现在2 0 17 年(14.5m/s),极
10、值间相差2.2 m/s。2 0 0 6 一2011年、2 0 14一2 0 15年、2 0 2 1年最大风速高于多年(s/)区10青海气象Journal of Qinghai Meteorology平均值,2 0 12 2 0 13年、2 0 16 2 0 2 0 年低于多年平均值,最大风速呈上升一波动下降一上升趋势,2 0 12 一2021年10 a间有7 a极大风速低于多年平均值。2.2月变化从月变化图2 可以看出,格尔木地区平均风速、最大风速和极大风速呈典型的“波峰波谷型”。从1月份开始呈上升趋势,5月份达到极大值,之后呈下降趋势,5月出现最大值,分别为2.6 m/s、9.9 m/s 和
11、18.3m/s;12 月为最低值,分别为1.5m/s、6.7 m/s 和12.4m/s。2015NO.4Dec.2022一O一平均风速一一最大风速一一极大风速5012.3季变化从四季变化图3可以看出,平均风速、最大风速、极大风速均呈下降趋势。平均风速春季和冬季下降最快,夏季和秋季较缓,下降速率冬季 春季 秋季 夏季,其中春、冬季通过了0.0 1的极显著性检验;19 9 2 一2 0 0 3年平均风速呈快速下降趋势,之后呈波动趋势。四季平均风速最大值均出现在19 9 3年(3.4m/s、3.4m/s、2.8 m/s、2.6 m/s),最小值出现在2 0 0 3年(2.4m/s、1.1m/s、0.
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