江苏省50a近地面风速及气温的时空分布特征分析

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第 3期2013年 9月气 象 水 文 海 洋 仪 器Meteorological，Hydrological and Marine InstrumentsNO．3Sep．2013江苏省 50 a近地面风速及气温的时空分布特征分析程 思 ，陈 鹏 ，苗峻峰。

(1．泉州市气象局，泉州 362000；2．江苏省气象局，南京 210044；3．南京信息工程大学大气科学学院，南京 210044)摘 要：利用江苏省 12个气象站 1960~2010年逐 日风速、气温等资料，对 12个站点资料进行分类，采用常规的统计方法分析江苏地区50 a近地面风速的时空分布以及月循环、季节循环、年内、年际、年代际等变化规律。结果表明：近 50 a来风速呈下降的趋势；沿海站的风速大于内陆站的风速，但是其下降速率小；乡村站的平均风速比城市站高出0．4 m／s左右，下降速率也略大；夏季海陆站、城 乡站的风速差较小，冬季较大；强风天数的变化与平均风速 的变化类似 。

关键词：近地面风速；气温；时空分布中图分类号：TH765．4 文献标识码 ：A 文章编号：1006一oo9X(2O13)03—0121—04Spatial and temporal characteristics of surface wind speed in the last 50 yearsover Jiangsu ProvinceCheng Si 。Chen Peng。 ，Miao Junfeng。

(1．QuanzhouMeteorological Bureau，Quanzhou 362000；2．JiangsuMeteorological Bureau，Nanjing 210044；3．Collegeof Atmospheric Sciences．Nanjing University of Information Science＆ Technology，Nanjing 210O44)Abstract：By means of daily data such as wind speed and temperature in 1 2 weather stations overJiangsu Province from 1960 to 2010，the observation data in these stations are classified．The temporaland spatial distribution of the wind speed and its monthly cycle，seasonal cycle，inter—annual，inter—decadal variations in the last 5O years have been analyzed by using the regular statistic methods．Theresults show that the wind speed presents a declined tendency in the recent 5 0 years．The wind speedcollected in coastal stations are higher than that in inland stations with a gentle descent，while theaverage wind speed in rural stations are about 0．4m／s faster than that in urban stations with a roughdescent．There iS a little difference in wind speeds obtained by coastaI stations and urban stations insummer，comparing with that in winter．The variation of strong windy days and average wind speedare quite similar.

Key words：surface wind speed；temperature；spatial and temporal distribution0 引言目前对气候资源研究主要集中在气温、降水两个方面，对于风力资源的研究则相对较少。业内人士的研究报告表明我国大部分地区年平均气温上升 、年降水量减少 ，风速显著减小 ，任国玉等 对中国近地面平均风速的气候变化特征进行了更进一步的分析，有学者分别对湛江、深圳、西藏的主要气候特征进行了研究，分析显示近 40 a来该地区平均风速减小了约 1．5 m／s： 。李振朝等收 稿 日期 ：2012—11-19.

作者简介：程思(1987一)，女 ，硕士，助理工程师．现从事预报员工作.

· 122 · 气 象 水 文 海 洋 仪 器 Sep．2013统计分析了河西绿洲地面风的时空变化特征 ]。 年统计的国民经济和社会发展主要统计指标 。

江苏省地处我国的东南沿海江淮 流域 ，地跨 1．2 方法温带 、亚热带，受季风进退异常及年际气候变化的 江苏省内可选用的气象站共有 12个 ，表 1给影响显著 ，其风能资源较为丰富 。然而，将江苏省 出了有关站点的详细信息以及分类情况。为了研风速这种重要气候资源进行分类然后进行其气候 究需要 ，首先对站点进行分类 ：一是按照气象站到特征以及变化研究这方 面的文章至今还很 少见 海岸线的最短距离，以 50 km 为界限，将站点分到，因此有必要在全球气候变暖以及城市化加剧 为沿海站和内陆站两类 (以下简称为海陆站)；二的大背景下详细分析江苏省风速的基本气候特征 是根据江苏省统计局网站上公布的 2002年统计和变化趋势等。 的国民经济和社会发展主要统计指标 ，综合人 口1 资料和方法1．1 资料 站)；三是按照天气条件将资料分为有降水 日和无气象资料来源于中国气象局国家气象信息中 降水日两类。

心资料室提供的中罔 753个测站 1951年 1月至 然后采用常规的统计分析方法，主要分析风2010年 8月的逐日平均资料(主要包括气压、2 m 速和气温的时空分布规律以及风速与气温之间可处千球气温 、极端最高气温、极端最低气温 、水汽 能存在 的关系。在分析年代 际变化和年 际变化压、相对湿度、风速、地温以及 24 h降水量等要 时，分别计算历年、历年代的春季(3～5月)、夏季素)，这些站绝大部分属于 国家基准气候站和基本 (648月)、秋季(9～11月)、冬季 (12月和次年 1气象站，个别为一般气象站 。考 虑到 20世纪 50 月～2月)和全年 5个 时段 的平 均值 ，并 逐一分年代站点建设 尚未完善，数据缺测较多，而从 析。在分析各要素在不同年代的变化时，把 1960l960年 至今 ，各 站点记 录基本稳定 ，因此 ，截取 ～2009年分 为 1960～ 1969年 、1970～ t979年 、1 960年 1月至 2010年 2月的资料进行研究。统 1980～1989年和 1990～1999年、2000～2009年计资料来源于江苏省统计 局网站上公布的 2002 5个年代 。

表 1 江苏省站点 的详细 资料 以及分 类情 况站号 站名 站类 经度 (E) 纬度 (N) 海拔高度／m 、 分类一 分类二 距海岸线最短距离／krn58027 徐州 基本站 11 7。09 34。1 7 41．2 1 97 内陆站 城市站58040 赣榆 基本站 119。07 34。50 3．3 4 沿海站 城市站58l38 盱眙 基本站 118~31 32。59 4O．8 l 97 内陆站 乡村站581 50 射阳 基本站 120。15 33。46 2 25 沿海站 乡村站58238 南京 基准站 118。48 32。00 7．1 208 内陆站 城市站58241 高邮 基本站 119。27 32。48 5．4 118 内陆站 乡村站5825l 东台 基本站 120。1 9 32。52 4．3 50 沿海站 城市站58259 南 通 基本站 120。53 31 59 6．1 48 沿海站 城市站58265 吕泗 基准站 121。36 32。04 5．5 13 沿海站 乡村站58343 常州 基本站 119。59 31。53 4．4 130 内陆站 城市站5834 5 溧阳 基本站 119。29 31。26 7．7 127 内陆站 乡村站2 结果分析和讨论2．1 风速的年代际变化图 1(a)给出了 1960～2009年沿海站和内陆站平均风速的年代际变化，可以看出，从 1960年到 2009年沿海站 的平均风速始终比内陆站 的风速大，不论是沿海站还是内陆站 的风速都有 明显的减弱趋势 ，其中沿海站的平均风速从 60年代的3．46 m／s下降到这个世纪的 2．85 m／s，平均每10年 下 降 0．122 m／s；内 陆 站 从 60年 代 的3．29 m／s下降到 9O年代的 2．39 m／s，平均每10 a下降 0．224 n／s，几乎是沿海站下降速率的两倍，但 内陆站的平均风速在 21世纪略有回升 ，达到 了2．51 m／s。两类站点平均风速的差值也基本呈逐年代增加 ，从 60年代的 0．17 m／s上升到 90年代的 0．58 m／s，21世纪又缩小 了差距。

第 3期 程 思 ，等：江苏省 5O年近地 面风速及 气温的时空分布特征分析 ’123。

一 {匿露一 崔匿年代 年代(a)沿海站和内陆站 (b)乡村站和城市站图 1 1960~2009年沿海站和内陆站、乡村站和城市站平均风速的年代际变化图 1(b)给出了 1960～2009年乡村站和城市 风速整体呈下降趋势。其中内陆站的下降速率要站平均风速的年代际变化，从 60年代至今乡村站 大于沿海站的下降速率，沿海站的下降趋势相对的平均风速始终比城市站的风速大，不论是农村 比较稳定，内陆站的波动则较大，其中从 1985年站还是城市站的风速都有明显的减弱趋势，但是 到 1998年问的风速下降尤其明显。乡村站的平从 9O年代到21世纪均有微弱的回升。其中乡村 均风速高出城市站 0．4 m／s左右，且下降速率也站的平均风速从 6O年代的 3．60 m／s下降到这个 偏大 ，这可能跟近年来城市化 的加剧有关 系。另世纪的 2．82 m／s，平均每 10 a下降 0．156 rn／s； 外作者将资料分成有降水和无降水两类也进行了城市站从 6O年代的 3．12 rn／s下降到 9O年代的 分析，可以看出有降水时的年平均风速普遍大于2．48 m／s，平均每 10 a下降0．128 m／s，此两类站 无降水时的年平均风速，只有在 1963年例外。另点平均风速下降的速率相差不大。与海陆站不同 外，有降水时的风速波动较大，无降水时的变化则的是，他们之间的差值基本呈逐年代减小的趋势， 比较平缓。

从 0．48 m／s一直减小到 0．34 m／s。说明随着城 2．3 风速的季节变化市的扩建、城市化的加剧以及城村一体化的发展， 从各季节风速的年变化图(图略)可以明显看两类站点之 间的区别 已经越 来越小 。这 与黄世 出，四季的平均风速基本呈下降的趋势 ，与年平均成_1。等人的研 究结果是一致 的。连续风 观测 记 风速的变化基本一致 。对于海陆站而言，春季的录表明，自上世纪 9O年代以来，测站风速观测记 差别较为明显，而且年变化比较平缓，夏秋冬季两录较 70、80年代明显减小 。 类站点在 7O年代之前差别不大 ，之后拉开了一定黄世成等的研究成果表明我省风能资源的季 的差距。对于城村站而言，春季、秋季、冬季下降节变化十分显著，风能资源分布呈现冬春大夏秋 趋势较大，但逐年变化波动较小，夏季的波动尤为小的特征。我们从研究中可以得出相似结论(图 明显。一般而言，农村站的季节平均风速比城市略)：春季风速最大，冬季次之，再次是夏季，秋季 站的大 0．5m／s左右。有降水时的风速在春秋冬风速最小。对于沿海站和内陆站而言，四季平均 季都比没有降水时的风速大，只有在夏季不明显，风速的年代际变化趋势与年平均风速的变化类 有无降水时平均风速相当。在 90年代之后，无降似 ：沿海站逐年代缓慢下降；内陆站下降速率较 水时的风速甚至偏大。这些结果与王文兰、李艳大，但在 21世纪风速回升。对于乡村站和城市站 等ul1的研究较为一致，他们认为中国逐年的年平而言，春夏季风速逐年代下降，但在 21世纪的秋 均以及季节平均的 10 m平均风能密度的时间演冬季均略有回升。城村站的差别也基本呈逐年代 变趋势都是下降的，春季的下降趋势最显著，其次减小的趋势。 是冬季，最弱的是夏季。春季的总平均风能密度2．2 风速的年变化 最大 ，夏季最小 。

1960~2009年年平均风速和年平均气温的 2．4 风速的季节循环走势跟年代际变化一致(图略)，近 50 a的年平均 海陆站和城村站风速、气温的季节变化 (图· 124 · 气 象 水 文 海 洋 仪 器略)具有以下特点：春季风速最大，其次是冬季 ，再次是夏季，秋季风速最小 ；其 中夏季，沿海站和 内陆站、乡村站和城市站的风速差较小，冬季较大；夏季温度最高 ，其次秋季，再次春季 ，冬季温度最低 ；沿海站温度低于内陆站 ；乡村站温度春夏季略低于城市站，秋冬季略高于城市站。

(aj海陆站2．5 风速的月循环图2是各类站点风速和气温的月循环。其中春季的平均风速最大 ，在 3、4月的时候达到峰值 ，5月到 9月是一个逐渐减小 的过程 ，说 明夏季是个风速过渡 的季节 ，在 1O月份达到最小值 ，到冬季又开始逐渐增大。

图 2 海陆站与 乡村站 的风速 月循环2．6 关于强风天数的统计在蒲 福风力等级表 中 6级风被称为强风 (22～ 27 nmile／h；10．8～13．8 m／s；39～49 kin／h)。

由于资料 的有限 ，在本 文 中将 日平均 风速大 于6 m／s的定义为强风。经 过分类统计 ，可 以看 出从 6O年代至今 ，强风 Et数也是呈递减的趋势。平均沿海站的年强风 日数 比内陆站大 ，平均乡村站的年强风 El数比城市站大。在 1985年左右，强风天数有个骤减 的过程，其 中城市站尤为明显。四季强风天数 的变化 (图略)与平均风速 的变化类似 ：春季强风天数最多，其次是冬季 ，再次是秋季 ，夏季强风天数最少 ；而且沿海站大于内陆站 ，乡村站大于城市站 。

3 结束语本文研究了江苏省近 50 a来风速和气温的时空变化特征 ，结果表 明：近 50 a来 风速都呈下降的趋势。沿海站的风速大于 内陆站的风速 ，但是其下降速率仅为内陆站的一半；乡村站的平均风速高出城市站 0．4 m／s左右，下降速率也略大。

春季风速最大，冬季次之，再次是夏季，秋季风速最小。一年中12个月风速的变化：春季的平均风速最大，在 3、4月的时候达到峰值，5～9月是一个逐渐减小的过程 ，说 明夏季是个 风速过渡 的季节 ，在 1O月份达到最小值 ，到冬季又开始逐渐增大。强风天数的变化与平均风速的变化类似。

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