引言

大风是一种灾害性天气现象，它的影响涉及到人们日常生活以及农业、交通、通讯、军事等各行各业。大风出现不但伴随浮尘、扬沙乃至沙尘暴等灾害性天气的发生，还会引发其它灾害，如助长火灾的发生、发展等等。丹东地处辽东半岛东南部，濒临黄海北部，海域辽阔，海洋资源丰富，大风天气对海上航运、渔业捕捞、滩涂养殖、海洋资源的开发和利用影响很大。近年来，在城市规划和自然资源利用如工业区与生活区的布局、风能的开发利用等方面，对本地大风气候资源的认识也逐步得到重视，因此认识和分析丹东地区大风气候事实很有意义。

1 大风气候特征

选取丹东地区丹东、东港、凤城、宽甸4个测站1980—2005年逐日自记风记录(缺测不计)资料，用气候资料统计整理方法^[1]，分析丹东地区大风的气候特征。

1.1 大风日数

大风日定义：4个测站中有一个测站日最大10分钟平均风速达到6级(10.8~13.8 m·s^-1)以上，定义为一个大风日。

1.1.1 年平均大风日数及年际变化

26年丹东地区大风日数共计565个，年平均大风日数为21.7个。

从大风日数年际变化曲线(图 1)看出, 有3个峰值分别出现在1980、1987和1998年，大风日数在30天以上；而在1991、2001和2005年年大风日数均只有11天，年际差异较大；变化呈现3个不同阶段：1980—1991年总趋势是正常偏少，但波动很大，出现了两个明显的波峰；1992—1998年为偏多阶段，年大风日数大多在年平均日数以上(1997年略低)；1999年以后大风日数呈下降趋势，并且继1991年后分别在2001和2005年出现第2和第3个波谷。

1.1.2 大风日数的季节变化

从月平均大风日数年变化直方图(图 2)可看出，大风日数在3—5月的春季处于高峰期，其中以4月份最多；在6—10月的夏、秋季处于低谷期；11月至次年2月的冬季处于两者之间。春季不但冷暖空气交替活动频繁，冷锋活动和气旋生成最多，而且由于大陆回暖快使得进入黄海、日本海的大陆高压变性加强，当东北地区有低压或地形槽发展加深时，丹东地区常出现南大风天气，因此大风日数最多；夏季大陆在热低压控制下，同时副热带高压向大陆西伸和向北扩展最强，丹东地区盛行偏南风，但由于地面气压梯度小，风速不大，只有为数不多的气旋、台风以及雷暴等强风天气系统带来大风天气，大风日数持续偏少；秋季蒙古高压开始活跃，副高东退南下，丹东地区处在高压内，秋高气爽，大风日数仍处于低谷；10月以后，冷空气势力加强，冷锋过境和寒潮爆发往往造成大风天气，大风日数开始增加；进入1月，丹东地区常处在大陆冷高压内，低层大气稳定，风速小，大风日数有所回落，但从2月开始呈上升趋势直至进入春季。

1.1.3 大风日数的地理分布

丹东地区处于黄海北岸、鸭绿江右岸，长白山—千山山脉的东南坡，地势从东南到西北呈阶梯状；第一阶梯是沿江沿海的平原、丘陵地带，第二阶梯是中部浅山区，第三阶梯是长白山—千山山脉的山脊地带。复杂的地势使得处于不同阶梯测站的大风日数有明显差异，处在第一阶梯的丹东和东港测站大风日数分别为350和236天，处在第二阶梯的凤城测站为160天，处于第三阶梯的宽甸大风日数仅28天，大风日数从沿海向内陆递减，这可能是因为山区地面粗糙度大，对前进气流的摩擦阻力远大于沿海地区，使风速减小。

1.2 大风风向 1.2.1 最多风向频率

通过对大风风向方位频率的统计，NNW为最多风向占36.8%(图 3)，其次N占14.3%，NNE占12.6%，3个方位共为63.7%；这表明偏北风是丹东地区大风盛行风向。

1.2.2 大风风向的季节变化

大风风向在不同季节存在差异(见图 4)。春季大风风向多变，其中NNW频率最高，其它风向也占一定频率；夏季以南大风为主，SSE频率高达50%；秋季偏北大风占优势；冬季大风风向集中在NNW，频率高达65.6%。这是因为在不同季节的大气环流背景下，地面气压场形势不同，大风主要影响系统不同；另一方面丹东地处黄海北部，因海陆热力差异，季风现象十分明显：春季偏北风占优势，偏南风开始建立；夏季盛行偏南风；秋季偏南风迅速退出，偏北风又占主导；冬季盛行偏北风。

1.2.3 大风风向地理分布

处在不同地理位置各测站的大风风向有所不同(图 5)，突出表现在东港测站SSE大风比其它测站明显偏多。原因是SSE大风产生后，因东港测站邻近海面摩擦力小，对风速影响不大；但吹向处于丘陵和山区测站时风速会明显减小；另外如南方气旋、台风等系统主要给沿海地区带来SSE大风天气，对山区影响较小。

1.3 大风风速与持续时间

6级大风占大风总日数的85.1%；7级占11.5%；8级仅占3.4%；无9级及以上大风。20m·s^-1以上的大风仅两次，分别出现在1994年8月16日和1997年8月21日的东港测站，风向都是SSE。

大风持续时间多为1至2天；3天的有4次，分别出现在1987(2次)、1989和1993年；时间最长的是1983年2月17—20日，持续了4天。

2 大风主要影响系统和天气形势气候特征

依据大风主要影响系统特征和天气形势的天气学分析，将大风分为5种类型，即冷锋后部偏北型、高压后部偏南型、低压发展型、台风型、中小尺度型^[2]，一些局地且影响系统不明显的大风归入其它型；分析表明，在同一主要影响系统下，地面气压场配置不同，大风风向也有所不同(见表 1)。

2.1 冷锋后部偏北型

冷锋后部偏北型占大风总日数的66.5%，居于首位。强冷空气堆积产生强气压梯度风，地面迅速加压产生强变压风，冷空气下沉动量下传，是产生这类大风的主要原因^[3]。

气旋冷锋大风多发生在蒙古气旋冷锋和东北低压冷锋最为活跃的春季，其次为冬季。冷锋过境产生的大风天气，持续时间多为一天。

冷高压前沿冷锋大风主要发生在蒙古冷高压强盛的冬季，占42.7%。大风发生在冷锋后部高压前沿梯度最大的地方，高压中心强度多在1055hPa以上；冷空气沿经蒙古中部、内蒙古至东北平原的西北路径南下，冷高压长轴呈西北—东南向时，大风风向多NW或NNW；沿经蒙古东部、内蒙古至东北平原南下进入黄渤海的东北部路径，冷高压长轴呈东北—西南向时，大风风向多NNE或NE；冷高压强度愈强，大风风速愈大，持续时间也长。1987年11月26—28日地面蒙古高压中心强度达1080hPa且高压母体稳定少动，连同主冷锋与从母体分裂补充南下的冷高压前沿副冷锋，丹东地区出现连续3天的大风天气。

有时蒙古冷高压强度并不大，如果在高压东部或南部有东北低压或倒槽、江淮气旋等系统配合时，地面气压场出现西高东低(图 6a)或西高南低的形势(图 6b)时，其间气压梯度加大也会造成NW或NE大风。

值得注意的是，丹东地处长白山脉东南坡，冬季冷的长白山脉由于冷空气的堆积，低层有冷性高压生成，即长白山高压；当它与系统冷高压叠加时反气旋环流得到加强，使处于其东南部的丹东地区出现短暂的东北大风。

2.2 高压后部偏南型

高压后部偏南型大风占总日数的11.9%，多发生在大陆高压频繁入海的春季。春季大陆回暖快，东移变性的冷高压进入日本海(高压主体在125°E以东，中心在日本海)或黄海(高压主体在40°N以南，120°E以东，中心在黄海)后失去热量得到加强；当高压西部有东北低压(或地形槽)生成时，地面气压场出现东高西低(图 6c)或南高西低(图 6d)形势时，大风以SW为主；当高压主体在40°N以北，南部有倒槽、江淮气旋等系统配合，地面气压场出现东北高南低形势(图 6e)时，大风以SE为主。初夏6月份的高压后部偏南大风多数也发生在上面类似的形势下。

盛夏的高压后部偏南大风发生在副高脊线越过35°N呈东北—西南向，并且高压稳定，西部有低压活动的形势下。

秋季移动性入海大陆高压次数开始增多，且在日本海合并于西太平洋高压内，当高压西部有低压活动时，出现类似春季的南大风天气。

冬季高压后部偏南大风主要发生在入海大陆冷高压后部、气旋冷锋前部，仅占2.9%。

2.3 低压发展型

低压发展型大风占总日数15.0%，低压主要包括东北低压、黄河气旋、江淮气旋、渤海低压。低压的加深发展，气压梯度加大是产生大风天气的主要原因。

据林明智等所作统计，北方气旋是一种强风天气系统，其中的91.0%会产生6级以上大风天气^[4]。

东北低压大风占低压发展型大风半数以上，58.7%产生在春季，中心强度一般小于1000hPa，闭合等压线在3圈以上，SE大风最多占43.5%，其次是SW占17.4%。有些发展强烈的东北低压，由于后部有副冷锋生成或配合以冷高压，在东移过程中使得丹东地区出现SW大风后，又出现偏北大风，这样的全大风过程占26.1%。

黄海北部是气旋发展的次高频率中心，发展气旋活动的高频区也是大风的发生区^[5]。春夏两季是华北气旋、黄河气旋、江淮气旋生成频数最高的季节，它们在进入黄渤海后往往加深发展，给丹东特别是沿海地区带来SE大风天气；其中华北气旋可带来29.4%的大风天气。

渤海低压大风占低压发展型的10.6%，其特点是风力大。通过天气形势的分析发现，当东北低压冷锋东移至115°E以东，冷锋尾部伸至40°N以南时或河套倒槽顶部，南方气旋暖切变进入渤海湾时，会在渤海诱发出闭合的低压环流，给丹东沿海地区带来SE大风。但由于渤海气旋生成迅速，对这类大风天气的预报是个难点。

2.4 台风型

26年间共有7个台风在近海转向穿过35°N进入黄海，或经朝鲜半岛东北移出或进入黄海北部折向西北在辽宁沿海登陆，其中5个出现在8月份，两个分别出现在7月和9月。台风中心在125°E以东时丹东出现偏北大风，在125°E以西出现SE大风。台风大风虽然仅占1.2%，但极具灾害性^[6]，例如两次出现在东港的20.0m·s^-1以上的SSE大风就是由台风造成的，它们分别为9415号和9711号台风。

2.5 中小尺度天气系统型

有3.5%的大风天气是中小尺度天气系统造成的，这类大风的特点局地性强，持续时间短，瞬时风速大，SE风向居多占64.7%，主要出现在夏季。常伴随强雷暴和中尺度切变线暴雨强降水天气产生。1989年7月8日一条东北与东南风向地面切变线使处在沿切变线南侧的凤城出现了12.0m·s^-1的SSE阵性大风和243.8mm特大暴雨天气。

应该指出的是，大风天气并不是单一天气系统的产物，特别是持续几天的大风天气过程。1983年2月17—20日丹东地区连续4天出现大风天气，就是在气旋与强冷高压共同作用下产生。17日蒙古气旋冷锋尾部在渤海诱发低压产生并强烈发展，渤海低压前部出现SE大风；18日渤海低压东移进入黄海北部继续发展，后部出现NNW大风；之后丹东地区转入强蒙古冷高压前部，19日高压前沿冷锋和20日副冷锋的补充南下又造成丹东地区连续两天的NW大风天气。

3 结论

通过丹东地区大风时空分布的统计分析和主要影响系统和天气形势的天气学分析，揭示了丹东地区大风的一些气候事实。

(1) 丹东地区大风年平均日数21.7天；年日数多的39天，少的仅11天，年际差异较大。

(2) 春季是丹东地区大风天气的频发季节，尤其4月份达到峰值；夏季和初秋9月是一年中大风出现最少的时期，10月后大风日数开始增加，冬季是大风多发期。

(3) 大风日数的空间分布与地形有很大关系，沿海测站大风日数明显多于山区，说明风速受地形的影响。

(4) 丹东地区大风最多风向是NNW，不过因季节不同存在差异，春季北风占优势但风向多变，秋、冬两季偏北大风盛行，夏季南大风盛行，季风现象明显；沿海测站南大风日数明显多于山区。

(5) 依据大风主要影响系统特征和天气形势的天气学分析，将大风分为5种主要类型；不同的影响系统、不同的气压场配置，大风的天气现象和气候特征不同。

(6) 大风反映了大气环流的演变特征，在今后工作中进一步分析研究大风气候事实形成的原因，无疑是件有意义的事。例如1999年以后丹东地区大风日数逐年下降的事实很值得关注。