嘉興位于浙江省東北部、長江三角洲杭嘉湖平原腹心地帶，是長江三角洲重要城市之一，是浙江糧、油、畜、繭、魚的重要產區。大風作為嘉興地區的主要災害性天氣之一，風災常常導致農作物倒伏，大棚設施損毀；大樹或樹枝折斷、廣告牌刮倒、港口碼頭停工等，給農業生產和人們的生產生活帶來了嚴重的威脅。因此，了解掌握大風氣候特點和其發生的環流形式特點尤為重要。近年來，我國學者對大風天氣的時空特征、天氣成因、一些典型個例作了深入的研究探討。例如張 智等研究了寧夏大風日數的氣候變化特征及其對沙塵天氣的影響；李 超等對江蘇沿海大風特征及變化作了分析；董加斌等對浙江沿海大風的天氣氣候概況進行了分析；孫 燕等對冬春季江蘇沿海大風的特征進行了探討，分析了強冷空氣引起的大風天氣的特征和風速的陣性變化。但目前對嘉興地區的大風研究并不多，本文研究分析1981—2013 年嘉興市近 33 年大風日數季節變化、年際變化特征、風向頻率以及產生大風的天氣形勢，試圖為今后嘉興的大風預報提供一些有益的參考依據。

1、 資料來源

本文使用的數據資料來源于 1981—2013 年嘉興地區6 個地面氣象觀測站 （嘉興 、平湖 、海寧 、海鹽 、嘉善 、桐鄉 ）33 年逐日的大風觀測資料 。根據 《地面氣象觀測規范 》的相關規定，某測站瞬時風速達到或超過 17.2 m/s，記為 1 個大風日。

2、 大風的氣候特征分析

2.1 大風日數的月際與季節分布

統計 1981—2013 年嘉興地區 6 個站各月出現的大風日數（圖 1），從圖 1 可以看出，平湖與其他各站差異較大，出現的大風天氣較其他站明顯偏多，平湖的大風日數占嘉興地區總大風日數的 33%，主要是由于平湖位于杭州灣灣口處，灣口效應使得平湖更容易出現大風，而其他 5 個站大風日數均較為接近。

各地出現大風日數的月際變化趨勢基本一致。從月際變化情況來看，大風日數從 1—4 月逐漸增多，4 月為一小高峰，5—6 月減少，到 7—8 月顯著增多，8 月達到了峰值；9—10 月天氣較為穩定 ，大風日數逐漸較少 ，到 11—12 月冷空氣活動開始頻繁，大風日數又有所增多。綜合來說，強對流大風主要出現在 3—8 月，熱帶氣旋大風主要出現在 7—9月，冷空氣大風出現在 9 月至翌年 4 月。而春季 3—5 月由于受強冷空氣和強對流天氣共同影響而出現的大風，往往強度更強。

各地大風日數季節變化差異較小，夏季最多，春季次之，秋冬季最少。嘉興地區夏季大風日數所占的比例為 46%，其中海鹽最多，占全年的 66%，而平湖市最少，占全年的 36%。嘉興地區春季大風日數占 26%，其中平湖最多，占32%，海鹽最少占13%。而秋季和冬季平均大風日數分別占15%和 13%。

2.2 大風日數的年際與年代變化

統計 1981—2013 年嘉興地區 6 個站每年出現的大風日數，研究 6 個站大風日數的年際和年代變化。從圖 2 的年際變化曲線可以看出，嘉興地區的大風日數呈線性減少趨勢，年大風日數的峰值出現在 1982 年，為 9.33 d，谷值出現在 2001 年，為 1.33 d，大風日數的氣候傾向率為-1.1 d/10a。

而平湖地區的減少趨勢最為顯著（圖 3），1982 年平湖的大風日數達到了 28 d，2011 年為 0 d（未出現大風日）。大風日數在 20 世紀 80 年代最多，為 18 d，20 世紀 90 年代為 11 d，進入 21 世紀，大風日數顯著減少，僅為 2.1 d。平湖大風日數氣候傾向率為-6.2 d/10a，并通過顯著性檢驗（P＜0.001）。

分析大風日數減少的原因，主要為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。大量溫室氣體的排放，使得全球氣候變暖，年平均氣溫和冬季平均氣溫上升，冷空氣強度減弱，頻次減少，寒潮次數減少，直接導致區域大風頻次減少，強度減弱。Jiang 等的研究則表明，在全球變暖背景下，亞洲大陸與太平洋之間的海平面氣壓差和近地面溫差顯著減小，東亞大槽向東向北偏移并減弱，是導致中國大風日數減少的主要原因。另外，隨著城市化的發展速度加快，氣象觀測站周圍的環境也發生了較大的改變，同時，城市高層建筑物密度不斷增大也影響到風速與風向的記錄。

2.3 年大風日數時間序列的變化周期

小波分析（wavelet analysis，WA）是 20 世紀 80 年代中后期發展起來的一門新興的數學分支。小波分析法是一種信號的時頻局部分析新方法，具有多分辨率分析的特點，并且在時頻兩域具有表征信號出信號的局部變化特征的能力。

小波變換通過將時間序列分解為時間頻率域內，從而得出時間序列的顯著波動模式，即周期變化動態以及周期變化動態的時間格局。它對于獲取一個復雜時間序列的特征規律，診斷出氣候變化的內在層次結構，分辨時間序列在不同尺度上的演變特征等是非常有效，近年來被廣泛應用于多尺度氣候分析研究。

利用 Morlet 小波對嘉興地區平均大風日數時間序列進行周期性分析，圖 4 中信號的強弱通過小波系數模值的大小來表示，等值線的正值表示大風日數偏多，等值線的負值表示大風日數偏少，小波系數為零初則表示對應著突變點。從圖 4 可以看出，嘉興地區近 33 年大風日數包含了多個不同尺度的周期變化，形成各種尺度正負相間的振蕩中心，存在明顯的年代和年際變化特征。主要有 2 個明顯的周期變化規律，分別是出現了 12 年的短周期和 32 年的長周期。

無論從長周期來看，還是從短周期來看，目前各周期曲線均未完整閉合，說明嘉興地區處于大風日偏少期。

2.4 風向與風頻

嘉興地區全年以偏東風為主，夏季以偏東風向最多，冬季以西北風為主。以平湖為例，統計近 33 年的平均風向頻率，可以發現平湖偏東風最多，占全年 14.6%，其次為 ESE、SE，分別為 11.6%和 10.6%，NNW 占 10.5%，而 SW 和 WSW最少，分別占 26%和 22%。夏季 6—8 月多為雷雨大風，會出現各種風向的大風，但相對來講，WNW、ESE 大風最多；臺風大風風速大，大多以 ESE、SE、E 為主（圖 5）。

3、 產生大風的天氣形勢

嘉興地區大風的季風特征明顯，每個季節的主要影響系統不相同，總結嘉興地區產生大風的主要天氣形勢有以下 3 種。

3.1 中小尺度強對流型

這種大風涉及的范圍一般只有數千米至數十千米，常伴有強對流雷雨天氣其尺度雖小，但破壞性卻很大，每年累積所造成的危害較大。一般影響本地的強對流天氣形勢可分為低槽冷鋒型、高空冷渦型、副高邊緣型、靜止鋒切變型、江淮/東海氣旋型、熱帶低值系統型。據統計，春季受強冷空氣和強對流天氣共同影響出現的大風，往往強度更強。夏季在副高邊緣過渡帶受西風帶和副熱帶系統共同影響，副高有明顯的南退或北抬時，本地容易出現強對流天氣。如 2009年 6 月 5 日出現的大風天氣就是強對流天氣造成的，對流發生前東北冷渦較強，有利于冷空氣的維持、南下，為強對流天氣的發生提供了觸發條件。

從圖 6 的 8：00 500 Pa 的高空圖上可見，北方有一冷渦加強并東移南壓，冷空氣條件較好，風速明顯增大，氣溫低。而從地面圖（圖 7）上可見，本地處于一個暖低壓中，這樣高低位勢不穩定層結建立，上冷下熱，觸發強對流天氣，出現大風。

3.2 臺風外圍環流型

對嘉興地區來說，臺風災害是主要自然災害之一，每年夏秋季嘉興地區都會受到臺風的影響。其中對浙江有威脅的臺風有 5 類，即：浙江登陸類、浙閩邊界到廈門之間登陸類、廈門到珠江口之間登陸后轉向類、浙滬邊界以北登陸類和經過西北區海上轉向類。綜合歷年的臺風數據，影響本地的臺風主要在福建省的北部或浙江沿海登陸的臺風，特別登陸浙江中北部北上類臺風對嘉興地區影響最大，如200509“麥莎 ”，200515“卡努 ”臺風 ，分別在浙江省玉環 、金清登陸。由于臺風登陸時強度強，風圈半徑較大，嘉興沿海地區均出現了 12 級以上的大風，內陸風力則達 8~10 級，致使倒塌房屋逾 9 500 間，農業基礎設施遭到嚴重損毀，大面積農作物受災。

3.3 冷空氣型

冬半年，嘉興地區的大風天氣多由冷空氣影響產生。以500 Pa 結合天氣圖分析 ，造成嘉興地區的強冷空氣的天氣形勢主要有以下類型：移動性西風槽、橫槽轉豎型、高空峰區緩慢南下型等。在預報強冷空氣的大風時，需注意冷鋒前后 3 h 變壓正負中心差值越大，則風力越強。地面的大風出現在 700 Pa 冷平流最強區域對應的地方。而大風的持續時間預報需關注高空地槽移動的速度，槽后有無新的冷空氣補充，冷高壓南下的方式等。如 2005 年 12 月 21 日出現的大風，即為橫槽轉豎型，除海鹽外其余 5 個站均出現了大風，海寧、嘉興、桐鄉風力均超過了 20 m/s。

4、 結語

嘉興地區的大風天氣 8 月最多，10 月最少。由于杭州灣的灣口效益，平湖的大風日數比其他站明顯偏多。嘉興地區的大風日數呈線性減少趨勢，大風日數的氣候傾向率為-1.1 d/10a。其中平湖的減少趨勢最為顯著 ，氣候傾向率為-6.2 d/10a。大風日數減少主要原因為全球氣候變暖和冷空氣活動的減少使得冷空氣勢力減弱。嘉興地區平均大風日數呈 12 年的短周期和 32 年的長周期，目前處于大風日偏少期。嘉興大風的季風特征明顯，冬夏季風交替顯著，冬半年大風多為冷空氣大風，春季及初夏的大風多為低壓、倒槽引起。夏季的大風主要是受熱帶氣旋及副高邊沿影響產生的，以熱帶氣旋影響占多數。從實際預報情況來看，冷空氣大風和臺風大風由于預報時效性長，預報準確率相對較高，但春夏季的強對流大風，由于局地性強，預報時效短，損失風速大，易造成損失。在氣象為農服務過程中，需依托雷達、衛星等預報產品，及時做好短時臨近的預報預警工作。

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