楊超 傅圓圓 張浩男 張坤蘭 李桂敏 姚遠(yuǎn)(通訊作者)

（國(guó)家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站，河北 秦皇島 066002）

渤海的風(fēng)場(chǎng)具有典型的季風(fēng)氣候，冬、夏季的主風(fēng)向幾乎有180°的變化。近年來，很多學(xué)者對(duì)黃、渤海大風(fēng)的氣候特征進(jìn)行了分析論述。田天等對(duì)龍口海洋站風(fēng)況進(jìn)行特征分析，得出龍口海洋站的風(fēng)具有典型的季風(fēng)性氣候特征。李銀忠等通過對(duì)東營(yíng)港海洋站5年的風(fēng)要素進(jìn)行特征分析，得出東營(yíng)港海洋站的風(fēng)具有明顯的季節(jié)特征和年際變化。

本文利用秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)站（以下簡(jiǎn)稱秦皇島海洋站）2015-2019年間10 min平均風(fēng)速、風(fēng)向數(shù)據(jù)對(duì)平均風(fēng)速、風(fēng)向、極大風(fēng)和出現(xiàn)大風(fēng)天氣的天數(shù)進(jìn)行了特征分析，為了解河北省沿海海區(qū)的風(fēng)要素特征，有效較少風(fēng)災(zāi)造成損失、為海洋防災(zāi)減災(zāi)、合理開發(fā)利用海洋風(fēng)資源提供依據(jù)。

一、數(shù)據(jù)來源

秦皇島海洋站于1959年12月建站，位于河北省秦皇島市海港區(qū)，國(guó)家海洋局秦皇島海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站管理，有人值守。目前，秦皇島海洋站水文氣象觀測(cè)項(xiàng)目共10項(xiàng)，分別為表層海水溫度、表層海水鹽度、潮汐、氣壓、空氣溫度、相對(duì)濕度、降水量、霧、風(fēng)和海浪。

本文對(duì)風(fēng)要素特征分析，采用的是秦皇島海洋站2015-2019年間實(shí)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向資料（T051、T053報(bào)文數(shù)據(jù)），對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制，資料的觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)和精度均符合《GB/T 14914.2-2019海濱觀測(cè)規(guī)范 第2部分：海濱觀測(cè)》的要求。大風(fēng)天數(shù)統(tǒng)計(jì)是日極大瞬時(shí)風(fēng)速值大于或等于17.0m/s為大風(fēng)日。

二、分析結(jié)果

本文對(duì)2015-2019年秦皇島海洋站風(fēng)要素特征分析包括平均風(fēng)速月際和年際變化，風(fēng)向分布規(guī)律，極大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)間，大風(fēng)出現(xiàn)天數(shù)和出現(xiàn)概率。

（一）風(fēng)速

通過對(duì)秦皇島海洋站2015-2019年5a風(fēng)要素資料的統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)年平均風(fēng)速、累年月平均風(fēng)速、各年度月平均風(fēng)速的變化規(guī)律，以及多年和各年度逐月各個(gè)風(fēng)向上平均風(fēng)速的分布規(guī)律進(jìn)行歸納總結(jié)。

1.年平均風(fēng)速 五年平均風(fēng)速變化很小，總體呈現(xiàn)微弱下降趨勢(shì)，如圖1所示。

秦皇島海洋站2015-2019年累年月平均風(fēng)速及各個(gè)年度每月的平均風(fēng)速如圖2所示，5a月平均風(fēng)速呈現(xiàn)“兩谷兩峰”狀態(tài)。第一波谷出現(xiàn)在12月到次年2月，平均風(fēng)速最小值為3.1 m/s，第一波峰出現(xiàn)在3-5月，平均風(fēng)速為最大值為4.0 m/s；第二波谷出現(xiàn)在6-8月，平均風(fēng)速最小值為3.3 m/s，第二波峰出現(xiàn)在9-11月，平均風(fēng)速最大值為3.6 m/s。1、2、7、8、12月風(fēng)力為2級(jí)，其余月份風(fēng)力為3級(jí)。受入海高壓影響，各個(gè)年度的月平均風(fēng)速最大值出現(xiàn)在2019年4月，為4.2 m/s；月平均風(fēng)速最小值為3.0 m/s，分別出現(xiàn)在2015年7月，2017年1、2、12月，2018年12月。由月平均風(fēng)速呈現(xiàn)的狀態(tài)可知，秦皇島海洋站春秋兩季的平均風(fēng)速大于冬夏兩季，春季在一年中的風(fēng)速最大，冬季最小。

2.月平均風(fēng)速 圖3給出了2015-2019年5a平均狀態(tài)下16個(gè)方位月平均風(fēng)速，其中最大平均風(fēng)速出現(xiàn)在9月份S向風(fēng)，為5.6 m/s；最小平均風(fēng)速出現(xiàn)在7月份NW向風(fēng)，為1.7 m/s。從曲線可看出，以S向風(fēng)平均風(fēng)速月際變化最大，為3.2～5.6 m/s；N向風(fēng)平均風(fēng)速月際變化最小，為2.1～2.8 m/s。除S向風(fēng)9月份平均風(fēng)力為4級(jí)，其它方向上各月平均風(fēng)速風(fēng)力均為2～3級(jí)?？梢?，秦皇島海洋站5a平均狀態(tài)下各方向上月平均風(fēng)速風(fēng)力均較小。

（二）風(fēng)向

秦皇島海洋站2015-2019年平均狀態(tài)下全年以WSW和SW風(fēng)向?yàn)橹鳎霈F(xiàn)頻率均為9.5%，W向風(fēng)出現(xiàn)頻率次之，為8.4%，出現(xiàn)頻率最低的風(fēng)向?yàn)镋SE向，僅為3.4%。風(fēng)向玫瑰圖見圖4?，F(xiàn)以12月～次年2月、3～5月、6～8月和9～11月分別代表冬、春、夏和秋四季，對(duì)5a平均狀態(tài)下的風(fēng)向分布進(jìn)行分析。

冬季以偏W向風(fēng)為主，出現(xiàn)頻率為22.4%，SW向風(fēng)次之，出現(xiàn)頻率為8.3%，以SE和SSE風(fēng)向出現(xiàn)頻率最低，均為2.3%。風(fēng)向玫瑰圖見圖5a。

春季以SW風(fēng)向?yàn)橹?，出現(xiàn)頻率為13.4%，SSW風(fēng)向次之，出現(xiàn)頻率為10.6%，出現(xiàn)頻率最低的風(fēng)向?yàn)镋SE向，頻率為3.3%。風(fēng)向玫瑰圖見圖5b。

夏季以S風(fēng)向?yàn)橹?，出現(xiàn)頻率為10.6%，SSW風(fēng)向次之，出現(xiàn)頻率為10.4%，以WNW風(fēng)向出現(xiàn)頻率最低，為3.4%。風(fēng)向玫瑰圖見圖5c。

秋季以W風(fēng)向出現(xiàn)頻率最高，為11.8%，WSW風(fēng)向出現(xiàn)頻率次之，為10.8%，以ESE和SE風(fēng)向出現(xiàn)頻率最低，均為1.9%。風(fēng)向玫瑰圖見圖5d。

通過對(duì)全年及四季風(fēng)向分布頻率分析可知，秦皇島海洋站風(fēng)向分布具有明顯的季節(jié)變化，全年主要以偏西南向風(fēng)為主，秋冬兩季以偏西風(fēng)為主，夏季以偏南風(fēng)為主，春季作為冬季到夏季的過渡季節(jié)，其風(fēng)向以西南向風(fēng)為主。

（三）極大風(fēng)

2015-2019年間每月極大風(fēng)風(fēng)向、風(fēng)速及出現(xiàn)時(shí)間。這五年間最大的極大風(fēng)出現(xiàn)在2017年8月3日09:10，風(fēng)速為24.7 m/s，風(fēng)力10級(jí)，風(fēng)向?yàn)镾。極大風(fēng)最小值出現(xiàn)在2017年1月29日10:45，風(fēng)速為12.5 m/s，風(fēng)力6級(jí)，風(fēng)向NNW。五年間極大風(fēng)大多為7-9級(jí)大風(fēng)，其中僅2016年3月、2017年1月和2018年11月三個(gè)月份的極大風(fēng)為6級(jí)風(fēng)力，2017年8月極大風(fēng)風(fēng)力達(dá)到10級(jí)，其他月份極大風(fēng)均為7-9級(jí)大風(fēng)。風(fēng)力大于6級(jí)的頻率為95%；大于7級(jí)的頻率為33.3%；大于8級(jí)的頻率為10%；大于9級(jí)的風(fēng)力出現(xiàn)兩次，頻率為1.7%。

（四）大風(fēng)出現(xiàn)天數(shù)及出現(xiàn)概率

2015-2019年間每月大風(fēng)天數(shù)。秦皇島海洋站大風(fēng)天數(shù)較少，五年出現(xiàn)大風(fēng)天數(shù)共35天，其中2018年大風(fēng)天數(shù)最少，為5天，2016和2019年大風(fēng)天數(shù)最多，均為9天。每年大風(fēng)天數(shù)出現(xiàn)概率如圖5所示。

五年間出現(xiàn)大風(fēng)天數(shù)最多的季節(jié)為夏季，大風(fēng)天數(shù)達(dá)20天，春秋兩季出現(xiàn)大風(fēng)天數(shù)分別為10天和5天，冬季未出現(xiàn)大風(fēng)，天數(shù)為0。各季節(jié)大風(fēng)天數(shù)出現(xiàn)概率見圖6。

三、結(jié)論

通過對(duì)秦皇島海洋站2015-2019年間的實(shí)測(cè)風(fēng)速、風(fēng)向資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)風(fēng)速、風(fēng)向的變化規(guī)律，以及極大風(fēng)和大風(fēng)天數(shù)的出現(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，得出結(jié)論如下：

1.秦皇島海洋站5a平均風(fēng)速變化很小，總體呈現(xiàn)微弱下降趨勢(shì)。5a月平均風(fēng)速呈現(xiàn)“兩谷兩峰”狀態(tài)，兩個(gè)波谷分別出現(xiàn)在冬夏兩季，春秋兩季為兩個(gè)波鋒。春季在一年中的風(fēng)速最大，冬季最小。秦皇島海洋站5a平均狀態(tài)下各方向上月平均風(fēng)速風(fēng)力均較小，除S向風(fēng)9月份平均風(fēng)力為4級(jí)，其它方向上各月平均風(fēng)速風(fēng)力均為2-3級(jí)。

2.秦皇島海洋站2015-2019年5a平均狀態(tài)下全年以WSW和SW風(fēng)向?yàn)橹?，出現(xiàn)頻率均為9.5%，W向風(fēng)出現(xiàn)頻率次之，為8.4%，出現(xiàn)頻率最低的風(fēng)向?yàn)镋SE向，僅為3.4%。秋冬兩季以偏西風(fēng)為主，夏季以偏南風(fēng)為主，春季作為冬季到夏季的過渡季節(jié)，其風(fēng)向以西南向風(fēng)為主。

3.5a最大的極大風(fēng)出現(xiàn)在2017年8月3日09:10，風(fēng)速為24.7 m/s，風(fēng)力10級(jí)，風(fēng)向?yàn)镾。極大風(fēng)最小值出現(xiàn)在2017年1月29日10:45，風(fēng)速為12.5 m/s，風(fēng)力6級(jí)，風(fēng)向NNW。極大風(fēng)多為7-9級(jí)大風(fēng)，風(fēng)力大于6級(jí)的頻率為95%；大于7級(jí)的頻率為33.3%；大于8級(jí)的頻率為10%；大于9級(jí)的風(fēng)力出現(xiàn)兩次，頻率為1.7%。

4.秦皇島海洋站大風(fēng)天數(shù)較少，五年出現(xiàn)大風(fēng)天數(shù)共35天，大風(fēng)天數(shù)出現(xiàn)最多的季節(jié)為夏季，冬季沒有大風(fēng)天氣出現(xiàn)。