思客问答|北京的春日,为何多“风”狂?

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昨日,北京在经历了一场春雨加大风的双重洗礼之后,开启了北风劲吹模式。北京市气象台20日发布大风黄色预警信号:预计20日白天和21日白天,本市大部分地区有4、5级偏北风,阵风9级左右。

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图片来源:中国天气网 17米/秒是个什么概念?远超百米飞人博尔特的速度!下面这张图感受一下。

思客问答|北京的春日,为何多“风”狂?

中国天气网1960-2019年大数据显示,春季的风确实是一年当中最大的,4月份最明显。北京4月平均大风日数为2.7天,为全年最高的月份,3月以2.5天紧随其后。

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北京的春季,不仅风日数多,风力也相对较大。在北京,平均风速最大的月份依然是4月。根据近60年的平均数据,4月的平均风速为3.1米/秒,3月和5月分别以2.9米/秒和2.8米/秒位列平均风速第二和第三高月份。

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2风从哪里来?智慧的古代中国人总结为:“热生风,冷生雨。” 他们认为,有加热,则容易形成风。

现代气象学则把这一机制进行了更为科学的解读:并非有热即生风;而是需要冷热分布不均,才会形成风。

说到这,就不得不提及“气压梯度”,也就是单位距离间存在的气压差。之所以有风,是因为空气流动,而这种流动正是因为不同地区之间气压差产生的“气压梯度力”所导致的。冬季时分,我国大部地区在强大的冷高压控制之下,风力反倒没有春季大,这是因为在冷高压中心附近缺少气压梯度。从冬入春,北方冷空气还很强,暖湿气流又逐渐增强,冷暖空气交汇激烈,极易形成大风。

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从地形因素来看,北京三面环山。春季多风时节,风向很容易被山脉或河谷的走向所左右,风沿着永定河、潮白河、南关口形成三条风廊袭击平原区,风廊内不仅多风,而且风量大。3

北京的大风为什么越来越少了?无论今天的风有多大,近些年来,北京的大风日数的确正在逐渐减少,大约每二十年减少五成。1960年至1979年这二十年大风日数为639天,1980年至1999年的大风日数共计299天,较前二十年减少53%;而2000年以来的二十年间,北京的大风日数减少为147天,降幅51%。

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北京的大风为什么越来越少了?

有一种说法是三北防护林阻挡了大风,三北防护林和内蒙古的风电场影响了北京地区的风速,“把北京的大风偷走了”。事实真的是这样吗?风电场影响风速就像“蚂蚁绊倒大象”中国气象科学研究院徐祥德院士表示,综合国内外的研究结果,发展风电对局地风速虽有一定影响,但影响的范围非常有限。丹麦科技大学和清华大学的研究结果表明,风电场对下游几公里到几十公里范围的地面风速有明显影响,但超过100公里,影响可忽略不计。北京市中心距离内蒙古400多公里,距离张家口约200公里。因此,北京上游的内蒙古、河北开发风电资源,对北京风速的变化影响微乎其微。好比一只大象马上要摔倒,就算大象脚下的蚂蚁伸了一下腿,也不能认为是蚂蚁绊倒了大象。另一方面,防护林带给风场的影响主要在近地层。然而一旦冷空气真的来袭,它的影响范围垂直方向约在1500米以上,远超近地层的高度水平。因此,三北防护林不可能阻挡冷空气或寒潮,并影响下游大范围区域风场。

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三北防护林区域遥感影像图。图片来源:《全球生态环境遥感监测2019年度报告》 中国气象局研究员朱定真认为,风电及防护林对下游风会有一定影响,但风的成因主要是热力成风、气压梯度成风、高层风的动量下传。特别是高层风的动量可下传上千米并带动下层风运动,所以真正冷空气来时,地面风力发电场是阻挡不了的。

参考文献:1、《妖风又来 北京午后阵风达9级!数据揭秘春季大风的秘密》,中国天气网,2020年4月17日2、《春季为何多“风”狂》,中国气象报,2013年3月13日3、《北京地区风沙的现状、成因及防治对策》,贾丹 岳德鹏,《中国延边大学学报》,2006年6月30日4、《内蒙古风电偷走北京风?专家:冷空气来时,发电场阻挡不了》,澎湃新闻,2014年12月27日5、《挡住风吹雾霾?“三北”防护林:这“锅”背不起!》,科技日报,2017年1月19日来源:新华网思客策划:刘娟监制:唐心怡作者:周佳苗 王俊景编辑:郭建伟 祁丽君设计:李权校对:解轶鹏


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