莎车县风速变化特征及风向频率分析

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  摘要 利用1960—2010年莎车县气象站逐月风速、风向数据序列和1980—2010年风向数据,通过一元线性趋势线分析等方法分析莎车县风速年、季气候变化。结果表明,近50年莎车县年均风速为1.59 m/s,风速呈逐渐减少趋势,风速年际变化较大;四季平均风速逐年变化有差异,春季为-0.256 m/(s·10年)、夏季为-0.281 m/(s·10年)、秋季-0.210 m/(s·10年)、冬季为-0.100 m/(s·10年)。风速月变化也有差异,6月风速最大,为2.16 m/s,5月次之,为2.12 m/s;12月最小,为0.92 m/s,其次是1月,风速为1.03 m/s。1980—2010年莎车县NW风向出现频率最高。
  关键词 风向;风速;频率;变化特征;新疆莎车
  中图分类号 P425;P468.0 26 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)21-0225-01
  风是影响农业生产的环境因素之一,适宜的风速可改善农田环境条件,有利于近地层热量交换、农田蒸散和空气中CO2、O2等的输送,有利于植物花粉、种子传播,帮助植物授粉和繁殖。同时,风也会对农业产生消极作用,会传播病原体,蔓延植物病害等[1-2]。
  1 资料与方法
  本文选取1960—2010年莎车县风速风向观测资料,讨论风速变化规律,统计年、季平均风速序列资料,以时间为自变量,要素为因变量,建立一元回归曲线模拟方程。运用气候趋势分析各要素,得出莎车县风速历史演变、年代变化特点,并探讨1980—2010年莎车县各月风向频次、频率和最多风向。
  2 风速变化特征分析
  2.1 平均風速年际变化
  莎车县年均风速为1.59 m/s,近50年年均风速呈明显减少趋势,气候倾向率为-0.189 m/(s·10年)。莎车县年风速变化分为2个时期,20世纪80年代前为大于多年平均值时期,80年代后为小于多年平均值时期。从风速年际变化幅度来看,年均风速最大年份是1962年,为2.24 m/s,最小年份是2001年,为0.43 m/s,两者相差1.81 m/s,可见风速年际变化较大。
  2.2 平均风速季节变化
  分析莎车县季平均风速变化,近50年春季风速逐渐减少,气候倾向率为-0.256 m/(s·10年),春季风速变化波动频繁,较其他季节减幅最大;夏季风速气候倾向率为 -0.281 m/(s·10年),80年代前为风速偏大期,1980年后为风速偏小期,最大为1963年(2.83 m/s),最小为2000年(0.73 m/s);近50年秋季气候倾向率为-0.210 m/(s·10年),最大风速为2.2 m/s(1962年),最小为0.43 m/s(2001年);冬季风速变化倾向率为-0.100 m/(s·10年),减幅最小,80年代前为风速偏大期,1985—2003年为风速偏小期,2001年后在多年平均值附近波动,最大风速为1.54 m/s(1966年),最小为0.3 m/s(1987年)。
  2.3 平均风速月变化
  一年中6月风速最大,为2.16 m/s;5月次之,为2.12 m/s;12月最小,为0.92 m/s;1月次小,为1.03 m/s;6月与12月风速相差1.24 m/s。除2月外,其余各月风速均呈减少趋势,6月减少最多,为-0.3 m/(s·10年),5月次之;1月减幅最小,为-0.08 m/(s·10年)。
  3 风向变化特征分析
  分析1980—2010年莎车县各月风向频次、频率和最多风向得出,NW风向出现频率最高,近30年共133次,3月出現次数最多,12月最低,其他月份NW风向出现频次为:1月9次,占总频次的6.8%;2月13次,占9.8%;3月18次,占13.5%;4月13次,占9.8%;5月和6月均为12次,均占9.0%;7—10月NW风向均为10次,均占总频次的7.5%;11月9次,占6.8%;12月8次,占6.0%。WNW、W、NNW风向出现频率次之,分别为85、75、66次。
  分析莎车县各月风向频率,1月ESE风向频率最高,为15%;2月ENE风向频率最高,为11.8%;3月NW风向频率最高,为13.5%;4月ENE风向频率最高,11.8%;5月N风向频率最高,为11.1%;6月S风向频率最高,为12.5%;7月S风向频率最高,为15.6%;8月N、SSW风向频率最高,为11.1%;9月SSE风向频率最高,为10%;10月WNW风向频率最高,8.2%;11月WSW风向频率最高,为9.7%;12月E风向频率最高,为10.5%。
  4 结论
  1960—2010年莎车县年平均风速为1.59 m/s,风速呈减少趋势[3-5],气候倾向率为-0.189 m/(s·10年)。春季、夏季、秋季、冬季风速气候倾向率分别为-0.256、-0.281、-0.210、 -0.100 m/(s·10年),均呈减小趋势。6月风速最大,为2.16 m/s;12月最小,为0.92 m/s;最大与最小风速相差1.24 m/s。
  1980—2010年莎车县NW风向出现频率最高,各月风向频率存在差异。
  5 参考文献
  [1] 何毅,杨太保,陈杰,等.1960—2013年南北疆风速变化特征分析[J].干旱区地理,2015,38(2):249-259.
  [2] 黄小燕,张明军,王圣杰,等.西北地区近50年日照时数和风速变化特征[J].自然资源学报,2011,26(5):825-835.
  [3] 张占峰,张焕平,马小萍.柴达木盆地平均风速与大风日数的变化特征[J].干旱区资源与环境,2014,28(10):90-94.
  [4] 道然·加帕依,车罡.新疆东部地区风速的年代际变化及其成因[J].干旱气象,2008(3):14-21.
  [5] 李耀辉,张存杰,高学杰.西北地区大风日数的时空分布特征[J].中国沙漠,2004(6):55-63.
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