思客問答|北京的春日,為何多“風”狂?

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昨日,北京在經歷了一場春雨加大風的雙重洗禮之後,開啟了北風勁吹模式。北京市氣象臺20日發佈大風黃色預警信號:預計20日白天和21日白天,本市大部分地區有4、5級偏北風,陣風9級左右。

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圖片來源:中國天氣網 17米/秒是個什麼概念?遠超百米飛人博爾特的速度!下面這張圖感受一下。

思客問答|北京的春日,為何多“風”狂?

中國天氣網1960-2019年大數據顯示,春季的風確實是一年當中最大的,4月份最明顯。北京4月平均大風日數為2.7天,為全年最高的月份,3月以2.5天緊隨其後。

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北京的春季,不僅風日數多,風力也相對較大。在北京,平均風速最大的月份依然是4月。根據近60年的平均數據,4月的平均風速為3.1米/秒,3月和5月分別以2.9米/秒和2.8米/秒位列平均風速第二和第三高月份。

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2風從哪裡來?智慧的古代中國人總結為:“熱生風,冷生雨。” 他們認為,有加熱,則容易形成風。

現代氣象學則把這一機制進行了更為科學的解讀:並非有熱即生風;而是需要冷熱分佈不均,才會形成風。

說到這,就不得不提及“氣壓梯度”,也就是單位距離間存在的氣壓差。之所以有風,是因為空氣流動,而這種流動正是因為不同地區之間氣壓差產生的“氣壓梯度力”所導致的。冬季時分,我國大部地區在強大的冷高壓控制之下,風力反倒沒有春季大,這是因為在冷高壓中心附近缺少氣壓梯度。從冬入春,北方冷空氣還很強,暖溼氣流又逐漸增強,冷暖空氣交匯激烈,極易形成大風。

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從地形因素來看,北京三面環山。春季多風時節,風向很容易被山脈或河谷的走向所左右,風沿著永定河、潮白河、南關口形成三條風廊襲擊平原區,風廊內不僅多風,而且風量大。3

北京的大風為什麼越來越少了?無論今天的風有多大,近些年來,北京的大風日數的確正在逐漸減少,大約每二十年減少五成。1960年至1979年這二十年大風日數為639天,1980年至1999年的大風日數共計299天,較前二十年減少53%;而2000年以來的二十年間,北京的大風日數減少為147天,降幅51%。

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北京的大風為什麼越來越少了?

有一種說法是三北防護林阻擋了大風,三北防護林和內蒙古的風電場影響了北京地區的風速,“把北京的大風偷走了”。事實真的是這樣嗎?風電場影響風速就像“螞蟻絆倒大象”中國氣象科學研究院徐祥德院士表示,綜合國內外的研究結果,發展風電對局地風速雖有一定影響,但影響的範圍非常有限。丹麥科技大學和清華大學的研究結果表明,風電場對下游幾公里到幾十公里範圍的地面風速有明顯影響,但超過100公里,影響可忽略不計。北京市中心距離內蒙古400多公里,距離張家口約200公里。因此,北京上游的內蒙古、河北開發風電資源,對北京風速的變化影響微乎其微。好比一隻大象馬上要摔倒,就算大象腳下的螞蟻伸了一下腿,也不能認為是螞蟻絆倒了大象。另一方面,防護林帶給風場的影響主要在近地層。然而一旦冷空氣真的來襲,它的影響範圍垂直方向約在1500米以上,遠超近地層的高度水平。因此,三北防護林不可能阻擋冷空氣或寒潮,並影響下游大範圍區域風場。

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三北防護林區域遙感影像圖。圖片來源:《全球生態環境遙感監測2019年度報告》 中國氣象局研究員朱定真認為,風電及防護林對下游風會有一定影響,但風的成因主要是熱力成風、氣壓梯度成風、高層風的動量下傳。特別是高層風的動量可下傳上千米並帶動下層風運動,所以真正冷空氣來時,地面風力發電場是阻擋不了的。

參考文獻:1、《妖風又來 北京午後陣風達9級!數據揭秘春季大風的秘密》,中國天氣網,2020年4月17日2、《春季為何多“風”狂》,中國氣象報,2013年3月13日3、《北京地區風沙的現狀、成因及防治對策》,賈丹 嶽德鵬,《中國延邊大學學報》,2006年6月30日4、《內蒙古風電偷走北京風?專家:冷空氣來時,發電場阻擋不了》,澎湃新聞,2014年12月27日5、《擋住風吹霧霾?“三北”防護林:這“鍋”背不起!》,科技日報,2017年1月19日來源:新華網思客策劃:劉娟監製:唐心怡作者:周佳苗 王俊景編輯:郭建偉 祁麗君設計:李權校對:解軼鵬


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