论文摘要
东北地区是我国风灾较严重的地区之一,恶劣的大风天气加剧了东北地区土壤的风蚀沙化,对农林、畜牧业产生了较大影响,因此倍受关注。本文利用东北地区43个测站1961~2006年月平均风速及1971~2006年逐日大风资料,重点分析了东北地区近46年平均风速、东北地区近36年大风的年际和年代际变化趋势、气候突变特征和空间气候变化特征等,研究了东北地区平均风速和大风气候变化与气温、降水气候变化以及中高纬大气环流形势变化的关系,并探讨了东北地区大风的形成机制。结果表明:(1)东北地区平均风速和大风出现次数具有显著的年代际变化特征,即20世纪60年代、70年代风速偏强,大风偏多,90年代以后平均风速显著减小,大风日数偏少。近46年来东北地区平均风速和大风气候趋势整体上均呈下降趋势。平均风速气候倾向率为-0.23m/s.10a。总大风日数气候倾向率为-34.9次/10a,区域性大风气候倾向率为-12.3次/10a。平均风速的年代际变化在1981年发生了突变,区域性大风在1980、1988年前后出现了两次气候突变。(2)东北地区各测站间气候变率差异明显,多数测站平均风速和大风气候特征呈减小趋势,但个别测站平均风速和大风气候特征呈增加趋势,即有风速增大,大风增多的趋势。东北地区东北部和西南渤海沿海附近气候变率较大。东北地区大风的空间分布不均匀,有4个大风多发区,分别位于大兴安岭东侧、吉林省中西部平原地区、黑龙江省东南部鸡西盆地以及辽宁省沿海地区。3)东北地区平均风速和大风出现次数与气温变化关系密切,即东北地区平均风速偏大、大风偏多期与上世纪60年代、70年代的冷期相对应;而风速偏低、大风偏少期则与上世纪80年代后期开始的全球增暖相对应,近40年风速与温度总体上呈相反的变化趋势。(4)东北地区大风气候变化与中高纬大气环流形势变化密切相关,1971年到2006年,北半球春季西风指数呈增强趋势。春季西风指数低(高)常与东北地区大风多(少)相对应。1961年到2006年,北半球极涡面积呈减少趋势,极涡面积指数与东北地区大风日数呈正相关。分析还发现东北地区大风偏多年份东亚中高纬大气环流型以阻塞形势为主,极涡面积偏大;而大风偏少年份,东亚中高纬大气环流型以平直气流型为主,极涡面积偏小。(5)东北地区大风主要以冷锋后部偏北大风、高压后部偏南大风、低压大风为主。北方气旋是这三类大风的主要影响系统。雷雨大风发生在对流层中下层不稳定的环境中,上千冷、下暖湿,θse随着气压的减小而减小。在低层增温增湿的同时,中层有干空气侵入,使得对流风暴发展旺盛,下沉气流外流,导致地面出现强风。