阿依仙木古麗·阿布來提++余嵐++李風(fēng)晶++海米提·斯拉木

摘要 以1961—2015年喀什南部莎車、澤普、葉城縣大風(fēng)日數(shù)資料為依據(jù)，運(yùn)用線性傾向估計(jì)、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)法等對喀什南部區(qū)域大風(fēng)日數(shù)特征分析。結(jié)果表明，喀什南部年大風(fēng)日數(shù)趨于減少；莎車、澤普和葉城縣以2.4、0.6、0.9 d/10年速度減少。大風(fēng)日數(shù)年際變幅較大，其中莎車縣最多大風(fēng)日數(shù)在1966年，為24 d，澤普縣和葉城縣最多大風(fēng)日數(shù)均為14 d，分別出現(xiàn)在1980年、1966和1969年。季變化特征基本一致：春、夏季多，秋、冬季少。各月變化較明顯，主要集中在4—8月，9—10月次之；12月未出現(xiàn)大風(fēng)天氣。同一年代不同區(qū)域平均大風(fēng)日數(shù)差異明顯；20世紀(jì)60—70年代大風(fēng)日數(shù)最多，90年代后均呈減少趨勢；喀什南部都發(fā)生了突變性減少。

關(guān)鍵詞 大風(fēng)日數(shù)；變化特征；新疆喀什；南部區(qū)域；1961—2015年

中圖分類號 P425.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）22-0183-02

我國《地面氣象觀測規(guī)范》中規(guī)定，瞬時(shí)風(fēng)速≥17 m/s的風(fēng)，記為大風(fēng)，當(dāng)日稱為大風(fēng)日[1]。大風(fēng)是喀什地區(qū)常見的災(zāi)害性天氣。由于喀什地區(qū)地理位置特殊，南、北、西面環(huán)山，通常是較強(qiáng)冷空氣翻越天山進(jìn)入盆地后，高空影響系統(tǒng)快速減弱東移，地面冷空氣向東南爆發(fā)翻山進(jìn)入南疆盆地造成大風(fēng)。近年來，南疆經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，喀什作為南疆重鎮(zhèn)，在加快經(jīng)濟(jì)特區(qū)發(fā)展背景下，春耕春播時(shí)節(jié)大風(fēng)頻發(fā)對農(nóng)業(yè)、交通、城市設(shè)施和群眾生產(chǎn)生活構(gòu)成嚴(yán)重威脅，造成不可挽回的經(jīng)濟(jì)損失[2]，其中大風(fēng)對農(nóng)業(yè)的影響很明顯。由于新疆地表沙源豐富，盛行大風(fēng)地區(qū)常造成風(fēng)沙危害，導(dǎo)致耕地風(fēng)蝕和沙害[3]。如2010年8月21日葉城出現(xiàn)西北大風(fēng)，極大風(fēng)速18.5 m/s，風(fēng)力8級，復(fù)播玉米受到嚴(yán)重影響，受災(zāi)面積為4 638.4 hm2，成災(zāi)面積為1 999.1 hm2，直接經(jīng)濟(jì)損1 934萬元。李耀輝等[4]分析研究了西北地區(qū)大風(fēng)空間、時(shí)間特征，具體分析大風(fēng)與沙塵暴的時(shí)空關(guān)系，揭示近40年西北地區(qū)大風(fēng)呈減少趨勢。陳洪武等[5]在新疆五大風(fēng)區(qū)代表氣象站歷史風(fēng)況資料基礎(chǔ)上，從平均風(fēng)速、大風(fēng)持續(xù)時(shí)間等分析了極端風(fēng)氣候特征演變趨勢，結(jié)果表明，研究區(qū)大風(fēng)日數(shù)、年時(shí)數(shù)等因素都顯著下降。劉海濤等[6]利用南疆33個(gè)氣象觀測站1961—2015年大風(fēng)日數(shù)資料分析大風(fēng)日數(shù)空間和時(shí)間變化，得出南疆大風(fēng)日數(shù)總體呈下降趨勢，主要集中分布在南疆西部克州、喀什和南疆東部哈密地區(qū)；大風(fēng)主要在4—7月出現(xiàn)。本文通過喀什南部3個(gè)縣站（圖1）大風(fēng)資料，分析了解喀什南部大風(fēng)時(shí)間序列和突變點(diǎn)，為喀什南部區(qū)域林果業(yè)氣象災(zāi)害防御提供基礎(chǔ)。

1 數(shù)據(jù)與方法

本文選取喀什地區(qū)莎車縣、澤普縣、葉城縣3個(gè)臺(tái)站1961—2015年氣象資料；城市化進(jìn)程資料來源于喀什地區(qū)統(tǒng)計(jì)局和歷年統(tǒng)計(jì)年鑒，資料序列通過信息化格式檢查，長度統(tǒng)一，質(zhì)量較高。以每10年作為一個(gè)年代，2010—2015年作為近5年；3—5月為春季、6—8月為夏季、9—11月為秋季、12月至次年2月為冬季，突出各季典型變化特征。將大風(fēng)日數(shù)作為研究對象，采用回歸分析、趨勢線分析、氣候標(biāo)準(zhǔn)值、Mann-Kendall突變檢驗(yàn)等進(jìn)行大風(fēng)日數(shù)時(shí)間序列變化和突變點(diǎn)研究。

2 結(jié)果與分析

2.1 大風(fēng)變化特征

2.1.1 大風(fēng)日數(shù)的年際變化。1961—2015年3個(gè)代表站年大風(fēng)總?cè)諗?shù)最多的是莎車縣，為361 d；葉城縣次之，為209 d；澤普縣為173 d。近55年，莎車縣年大風(fēng)日數(shù)減少幅度最大，氣候傾向率為-2.4 d/10年；葉城縣次之，氣候傾向率為 -0.9 d/10年；澤普縣年大風(fēng)日數(shù)減少幅度最小，氣候傾向率為-0.6 d/10年（圖2）。

從3年滑動(dòng)平均曲線來看，莎車縣大風(fēng)日數(shù)分3個(gè)階段：1961—1969年為大風(fēng)偏多期；1970—1991年大風(fēng)日數(shù)接近平均值；1992—2015年為大風(fēng)偏少期，都少于多年大風(fēng)平均值。大風(fēng)日數(shù)呈階段性減少是由于莎車縣降水顯著增加、氣候變暖趨勢及其下墊面改變等因素造成。澤普縣大風(fēng)日數(shù)多變，大致分2個(gè)階段：1961—1975年為大風(fēng)偏少期，大風(fēng)日數(shù)在均值上下波動(dòng)；1976—1984年為偏多期，1982年出現(xiàn)近50年極大值，為1.4 d；1985—2015年為大風(fēng)偏少期，大多不高于年大風(fēng)平均日數(shù)。葉城縣大風(fēng)日數(shù)變化也呈2個(gè)階段：1963—1970年為大風(fēng)偏多期；1971年后大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)頻次明顯較少，大多不高于年大風(fēng)平均日數(shù)。

分析年際變化曲線（圖2）：莎車縣年均大風(fēng)日數(shù)第一、二峰值接近，分別為1966年（24 d）和1962年（23 d），達(dá)最高峰值；1970年大風(fēng)日迅速減少為8 d，第一谷值為1973年，之后年變化趨勢頻繁；1991年起莎車縣大風(fēng)日數(shù)持續(xù)趨于減少，最多大風(fēng)日數(shù)不超過年大風(fēng)平均日數(shù)。澤普縣年大風(fēng)日數(shù)各年際變化頻繁，出現(xiàn)多個(gè)峰值和谷值，最高峰值在1980年，為14 d；1981后趨于減少，其中1987年、1995年、2000年、2002年、2008年、2010—2012年無大風(fēng)日。葉城縣年平均年大風(fēng)日數(shù)最高峰值在1966年和1969年，均為14 d；之后大風(fēng)日數(shù)不斷減少，尤其1982年后大風(fēng)日數(shù)均未超過多年平均值。

2.1.2 大風(fēng)日數(shù)年代際變化?？κ材喜看箫L(fēng)日數(shù)年代變化（表1），喀什南部20世紀(jì)60年代大風(fēng)平均日數(shù)最多，其次是70年代，80年代大風(fēng)日數(shù)逐步減少，到90年代大風(fēng)日數(shù)明顯下降，21世紀(jì)前10年為最少，較60年代偏少23.2 d。其中，莎車縣60年代大風(fēng)日數(shù)最多，年平均16 d；70年代至90年代末逐漸減少，21世紀(jì)前10年略增加，但每年不到4 d。葉城縣年均大風(fēng)日數(shù)7.3 d，60年代為最多，80年代后明顯減少，比前20年減少4～5 d；90年代比80年代減少3.3倍。澤普縣60—80年代大風(fēng)日數(shù)最多，各年代為10 d左右；但90年代后大風(fēng)日數(shù)迅速減少，每年<6 d，21世紀(jì)前10年<5 d。近5年莎車縣、葉城縣大風(fēng)日數(shù)大致相同，分別為2.1、2.2 d，澤普縣大風(fēng)日數(shù)為5.4 d。endprint

2.1.3 大風(fēng)日數(shù)季變化。春季正值春耕春播時(shí)節(jié)，大風(fēng)會(huì)造成極大損失。喀什南部大風(fēng)日數(shù)有明顯季節(jié)差異，但季節(jié)性大風(fēng)日數(shù)變化基本一致（圖3），春、夏季多，秋、冬季少，各季有不同特點(diǎn)。春季3個(gè)氣象站大風(fēng)日數(shù)最多，占全年50%以上；其次是夏季，大風(fēng)日數(shù)占全年40%以上；秋季較少，占全年5%～6%；冬季最少，僅占全年1%～2%，其中莎車縣和葉城縣冬季無大風(fēng)。月變化趨勢差異明顯，莎車縣6月大風(fēng)次數(shù)最多，>100 d；5月次之，最多大風(fēng)次數(shù)99 d，4月、7月為50 d，其他月份最少，<30 d；而1月、12月未出現(xiàn)大風(fēng)。葉城縣大風(fēng)日數(shù)以6—7月最多，均為62 d；5月次之，為35 d，1月、2月、12月未出現(xiàn)大風(fēng)日。澤普縣最多大風(fēng)日為5月，為56 d；其次為4月、6月，分別為37、44 d；1月、12月未出現(xiàn)大風(fēng)天氣。這3個(gè)站最多大風(fēng)日數(shù)集中在5—6月，4月、7—8月次之。這與新疆“百里、三十里風(fēng)區(qū)”大風(fēng)日數(shù)出現(xiàn)月份略有差別，新疆“百里、三十里風(fēng)區(qū)”常出現(xiàn)強(qiáng)勁西北偏北大風(fēng)，以3—6月最頻繁，風(fēng)力最強(qiáng)勁，這是由于喀什南部春季冷空氣勢力變?nèi)?，暖空氣逐漸變強(qiáng)，冷暖空氣交換頻繁，使區(qū)域氣壓梯度加大，易形成大風(fēng)；因喀什地區(qū)地形特殊，夏季氣層不穩(wěn)定，冷空氣一入侵，地面冷高壓向南爆發(fā)，冷空氣翻越天山造成本區(qū)大風(fēng)，多陣性大風(fēng)；而冬季氣層穩(wěn)定，大風(fēng)很少。

2.2 突變檢驗(yàn)

氣候突變是指從一個(gè)平均值狀態(tài)到另一個(gè)平均值狀態(tài)的急劇變化，其表現(xiàn)為氣候在時(shí)空上從一個(gè)統(tǒng)計(jì)特性到另一個(gè)統(tǒng)計(jì)特性的急劇變化。用Mann-Kendall法分別對喀什南部區(qū)域的大風(fēng)日數(shù)進(jìn)行突變檢驗(yàn)，結(jié)果表明都不同程度地發(fā)生了突變。

圖4（a）是對莎車縣大風(fēng)日數(shù)的突變檢驗(yàn)?？梢钥闯?，UF曲線從1967年開始就以下降傾向占優(yōu)勢，之后UF和UB曲線在1974年相交，UF曲線迅速下降，UB曲線則迅速上升，并都穩(wěn)定地超過信度α=0.01的置信線，在±2.56臨界值之間有一個(gè)交點(diǎn)（1974年），表明大風(fēng)日數(shù)下降的趨勢顯著。圖4（b）表明，澤普縣大風(fēng)日數(shù)自1983年以來呈下降趨勢，（下轉(zhuǎn)第186頁）

并且呈顯著下降，發(fā)生了突變，但突變點(diǎn)不確定。圖4（c）是對葉城縣大風(fēng)日數(shù)的突變檢驗(yàn)，在1961—1979年期間，UF曲線在0線上呈現(xiàn)波動(dòng)變化，1980年開始下降趨勢，分別在1984年和1987年，UF和UB曲線相交，發(fā)生了突變。因此，可以說明葉城縣在1984—1987年發(fā)生突變。

3 結(jié)論

喀什南部大風(fēng)日數(shù)均趨于減少；莎車縣、澤普縣、葉城縣下降系數(shù)分別為-2.4、-0.6、-0.9 d/10年。年大風(fēng)日數(shù)最多24 d，最少年份無大風(fēng)，年大風(fēng)日數(shù)差異顯著，年際變化振幅較大。同一年代不同地區(qū)大風(fēng)日數(shù)年代平均值差異明顯。喀什南部大風(fēng)日數(shù)以20世紀(jì)60—70年代最多，90年代后呈減少趨勢。各縣大風(fēng)日數(shù)季變化總體特征基本一致：春、夏季多，秋、冬季少。月變化均呈單峰逐月變化特征；主要集中在4—8月，9—10月次之，12月未出現(xiàn)大風(fēng)。對喀什南部區(qū)域的大風(fēng)日數(shù)進(jìn)行突變檢驗(yàn)，可知莎車、澤普、葉城縣都通過0.01的顯著性檢驗(yàn)，在±2.56臨界值之間均出現(xiàn)突變。莎車1974年出現(xiàn)減少性突變；澤普縣也發(fā)生了突變，但突變點(diǎn)不確定，葉城縣在1984—1987年出現(xiàn)減少性突變。

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