李安琪　王玥琪

摘要 利用保定地區(qū)15個(gè)自動(dòng)站取得的2011—2019年風(fēng)速觀測資料，分析保定地區(qū)6級以上大風(fēng)的時(shí)空分布特征、變化特征、不同等級災(zāi)害大風(fēng)分布規(guī)律，討論大風(fēng)天氣對該地區(qū)農(nóng)業(yè)設(shè)施的影響，并得出結(jié)論。

關(guān)鍵詞 大風(fēng);保定;變化規(guī)律

中圖分類號：S625 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號：2095–3305（2021）06–0079–03

保定市是河北省人口最多的設(shè)區(qū)市，設(shè)施農(nóng)業(yè)收入是農(nóng)民經(jīng)濟(jì)收入的重要來源之一[1]。目前，我國設(shè)施農(nóng)業(yè)以日光溫室和塑料大棚兩種設(shè)施為主。大風(fēng)是影響設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要?dú)庀笠蛩刂?，大風(fēng)天氣可能造成溫室大棚棚毀菜亡，給生產(chǎn)者帶來嚴(yán)重?fù)p失[2]。根據(jù)中國氣象局的預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)規(guī)定，保定市的大風(fēng)災(zāi)害預(yù)報(bào)指標(biāo)確定為最大風(fēng)速≥10.8 m/s（6級）的大風(fēng)。

為了減少大風(fēng)災(zāi)害造成的設(shè)施農(nóng)業(yè)巨大經(jīng)濟(jì)損失事件的發(fā)生，為設(shè)施農(nóng)業(yè)工作人員及時(shí)采取防風(fēng)措施提供數(shù)據(jù)參考，統(tǒng)計(jì)分析了大風(fēng)出現(xiàn)的年際變化規(guī)律，月際變化規(guī)律和日分布特征。同時(shí)，由于不同的設(shè)施抵抗大風(fēng)的能力不同，分析了保定地區(qū)的塑料大棚和日光溫室對大風(fēng)的抵御能力，劃定大風(fēng)等級分類說明影響設(shè)施大棚的大風(fēng)天氣的分布特征。

1 資料來源與研究方法

1.1 資料來源

2011—2019年大風(fēng)實(shí)況資料來源于保定市15個(gè)縣的國家氣象觀測站風(fēng)觀測資料，分別為：安國、保定、阜平、高碑店、高陽、淶源、蠡縣、滿城、曲陽、順平、唐縣、望都、徐水、易縣、涿州。觀測要素包括：觀測時(shí)間、最大風(fēng)速的風(fēng)向、最大風(fēng)速、最大風(fēng)速出現(xiàn)時(shí)間。

1.2 研究方法

主要研究了最大風(fēng)速≥10.8 m/s（6級）的大風(fēng)對保定地區(qū)的塑料大棚和日光溫室的影響。1 d之中出現(xiàn)大風(fēng)的日子稱為“大風(fēng)日”，1 h內(nèi)出現(xiàn)大風(fēng)的時(shí)次為 1個(gè)大風(fēng)時(shí)次，1個(gè)大風(fēng)日內(nèi)可以有多個(gè)大風(fēng)時(shí)次[3]。由于保定市各站點(diǎn)小時(shí)數(shù)據(jù)資料連續(xù)性參差不齊，個(gè)別站點(diǎn)缺測時(shí)次較多，而日數(shù)據(jù)資料完整準(zhǔn)確，所以主要分析大風(fēng)日數(shù)，大風(fēng)時(shí)次數(shù)僅用于統(tǒng)計(jì)分析大風(fēng)的日分布特征。為了更好地描述大風(fēng)發(fā)生的日分布特征，采用24 h制的計(jì)時(shí)方法，將08：00～20：00設(shè)定為白天，20：00～08：00設(shè)定為夜間。根據(jù)南京信息工程大學(xué)楊再強(qiáng)教授[4]對北方日光溫室的災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)研究，結(jié)合塑料大棚和日光溫室的不同抗風(fēng)能力，將最大風(fēng)速分為3個(gè)等級來判定風(fēng)災(zāi)等級：

（1）塑料大棚：最大風(fēng)速達(dá)10.4～ 13.9 m/s，為中度災(zāi)害;最大風(fēng)速達(dá)13.9～17.4 m/s，為重度災(zāi)害;最大風(fēng)速>17.4 m/s時(shí)，為極重災(zāi)害。

（2）日光溫室：最大風(fēng)速達(dá)11.3～ 15.0 m/s，為中度災(zāi)害;最大風(fēng)速達(dá)15.0～18.8 m/s，為重度災(zāi)害;最大風(fēng)速>18.8 m/s時(shí)，為極重災(zāi)害。

采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析保定地區(qū)設(shè)施大棚的風(fēng)災(zāi)日數(shù)及其變化規(guī)律等內(nèi)容;采用ArcGIS軟件中的克里金插值法描繪保定地區(qū)各站點(diǎn)風(fēng)災(zāi)的嚴(yán)重程度。

2 大風(fēng)的時(shí)空分布

統(tǒng)計(jì)2011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)日數(shù)和大風(fēng)風(fēng)向數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：2011—2019年大風(fēng)日數(shù)共409 d，最多在徐水，為93 d，最少在涿州，為3 d，兩級差值為90 d;大風(fēng)風(fēng)向中偏北風(fēng)最多，占總數(shù)的88.8%，其中西北風(fēng)占總數(shù)的38.6%，東北風(fēng)占總數(shù)的7.6%。

為了更加直觀地了解保定地區(qū)各個(gè)站點(diǎn)大風(fēng)的分布情況，繪制了大風(fēng)日數(shù)空間分布圖（圖1）和風(fēng)向玫瑰圖（圖2），結(jié)合保定市地形圖（圖3），統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：2011—2019年保定地區(qū)盛行西北風(fēng)，大風(fēng)日數(shù)分布主要分為西部山區(qū)、中東部平原、淺山區(qū)及南部平原。中東部平原大風(fēng)日數(shù)最多，西部山區(qū)次之，淺山區(qū)及南部平原最少。

根據(jù)對塑料大棚和日光溫室造成不同等級災(zāi)害的最大風(fēng)速的標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)計(jì)2011—2019年保定地區(qū)各站點(diǎn)出現(xiàn)的大風(fēng)日數(shù)，繪制出圖4、圖5。統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示：對塑料大棚和日光溫室造成極重災(zāi)害的大風(fēng)日數(shù)極少。

整體上看，大風(fēng)日數(shù)分布特征與圖1基本一致;橫向?qū)Ρ瓤煽闯觯?011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)對塑料大棚和日光溫室造成的災(zāi)害主要在中度災(zāi)害范圍內(nèi)，出現(xiàn)重度災(zāi)害的次數(shù)較少;豎向?qū)Ρ?，日光溫室比塑料大棚更穩(wěn)固，抗風(fēng)能力更好。

3 大風(fēng)的變化規(guī)律

3.1 保定地區(qū)大風(fēng)的年際變化規(guī)律

2011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)日數(shù)共409 d，平均每年有45個(gè)大風(fēng)日。保定地區(qū)大風(fēng)日數(shù)年際變化呈波動(dòng)狀，2011年大風(fēng)日數(shù)最多，達(dá)到第一個(gè)峰頂;2012年開始減少，2016年降至最低值，2017年又開始增加。從線性關(guān)系看，保定地區(qū)與大部分站點(diǎn)變化趨勢一致，呈減少趨勢，α=0.05顯著性檢驗(yàn)全部通過（圖6）。

3.2 保定地區(qū)不同等級大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)的年際變化規(guī)律

2011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)對塑料大棚和日光溫室造成不同程度災(zāi)害的日數(shù)均呈現(xiàn)波動(dòng)性變化趨勢，其中2017年大風(fēng)日數(shù)較多且風(fēng)速較大（圖7）。

3.3 保定地區(qū)大風(fēng)的月際變化規(guī)律

氣象部門一般以陽歷劃分四季，3月、4月、5月為春季，6月、7月、8月為夏季，9月、10月、11月為秋季，12月、1月、2月為冬季。

從圖8中可看出：保定地區(qū)春季大風(fēng)出現(xiàn)最多，夏季次之，不利于農(nóng)作物的生長，秋冬大風(fēng)出現(xiàn)較少。

3.4 保定地區(qū)不同等級大風(fēng)災(zāi)害出現(xiàn)的月際變化規(guī)律

保定地區(qū)大風(fēng)對塑料大棚和日光溫室造成中度、重度、極重災(zāi)害的日數(shù)月分布規(guī)律一致，造成中度災(zāi)害的大風(fēng)日數(shù)均主要集中在3月、4月、5月、7月、11月;造成重度災(zāi)害和極重災(zāi)害的大風(fēng)日數(shù)主要集中在7月（圖8）。

3.5 保定地區(qū)大風(fēng)的日分布特征

為了更好地描述大風(fēng)發(fā)生的日分布特征，采用24 h制的計(jì)時(shí)方法，將08：00～20：00設(shè)定為白天，將20：00～08：00設(shè)定為夜間。保定地區(qū)大風(fēng)主要發(fā)生在白天，且中午前后次數(shù)最多（圖9）。

3.6 保定地區(qū)不同等級大風(fēng)出現(xiàn)的日分布特征

1天內(nèi)，保定地區(qū)大風(fēng)對塑料大棚造成中度災(zāi)害的時(shí)次數(shù)01：00最少，13：00最多;對日光溫室造成中度災(zāi)害的時(shí)次數(shù)04：00最少，14：00最多。對塑料大棚和日光溫室造成重度災(zāi)害、極重災(zāi)害的大風(fēng)主要出現(xiàn)在20：00左右。

總體來看，對塑料大棚和日光溫室造成災(zāi)害的大風(fēng)，白天出現(xiàn)的次數(shù)較多，尤其是下午時(shí)段，但破壞力強(qiáng)的大風(fēng)多出現(xiàn)在20：00前后。

4 結(jié)論

利用2011—2019年保定地區(qū)15個(gè)站的數(shù)據(jù)，分析了保定地區(qū)大風(fēng)出現(xiàn)的時(shí)空分布特征、年際變化規(guī)律、月際變化規(guī)律、日分布特征。

（1）2011—2019年保定地區(qū)盛行西北風(fēng)，大風(fēng)日數(shù)分布主要在西部山區(qū)、中東部平原、淺山區(qū)及南部平原。中東部平原大風(fēng)日數(shù)最多，西部山區(qū)次之，淺山區(qū)及南部平原最少。保定地區(qū)15個(gè)站點(diǎn)對塑料大棚和日光溫室造成的災(zāi)害主要集中在中度災(zāi)害范圍，對日光溫室造成災(zāi)害的大風(fēng)出現(xiàn)時(shí)次數(shù)明顯少于對塑料大棚造成災(zāi)害的大風(fēng)時(shí)次數(shù)，說明日光溫室的確比塑料大棚更穩(wěn)固，抗風(fēng)能力更強(qiáng)。

（2）2011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)日數(shù)共409 d，平均每年有45個(gè)大風(fēng)日。大風(fēng)日數(shù)年際變化規(guī)律總體上呈現(xiàn)減少趨勢，大風(fēng)主要出現(xiàn)在春季（3—5月），發(fā)生時(shí)間以白天為主。

（3）2011—2019年保定地區(qū)大風(fēng)對塑料大棚和日光溫室造成不同程度災(zāi)害的年際變化規(guī)律呈現(xiàn)波動(dòng)性變化趨勢;造成中度災(zāi)害的大風(fēng)日數(shù)主要集中在3—5月（春季）和7月、11月;造成重度災(zāi)害和極重災(zāi)害的大風(fēng)日數(shù)主要集中在7月;對塑料大棚和日光溫室造成災(zāi)害的大風(fēng)在白天出現(xiàn)時(shí)次數(shù)較多，尤其是下午時(shí)段，但破壞力強(qiáng)的大風(fēng)多出現(xiàn)在20：00前后。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯：黃艷飛

Abstract Based on the wind speed observation data from 15 automatic stations in Baoding area from 2011 to 2019， the spatial and temporal distribution characteristics and variation characteristics of gale above six levels in Baoding area and the distribution rules of gale occurrence of different levels of disasters were analyzed， and the influence of gale weather on agricultural facilities in baoding area was discussed， and a conclusion was drawn.

Key words Gale; Baoding area; Law of change