三、春夏秋冬四季风向频率特征
溪洛渡坝区及向家坝库区全年地面均盛行偏东风,春季地面静小风频率为全年最大,夏季地面静小风频率为四季最小。
该地区春季大气边界层低层盛行西北偏西风(WNW)和西风(W),中高层盛行西风(W)和西南偏西风(WSW),高层盛行偏北风(N、NNE、NE),静小风主要出现在800~1000m高度层,最大小风频率和静风频率均出现在800m高度层。
该地区夏季大气边界层低层盛行西北偏西风(WNW),中高层盛行西风(W)和西南偏西风(WSW),600~1000米高度层东风(E)出现频率较大。100~1300m高度层静小风出现频率大,1900m和2000m高度层静小风出现频率均为11.6%,是夏季大气边界层中最小的静小风频率。
该地区秋季大气边界层中低层盛行西风(W)和西北偏西风(WNW),中高层主要风向为西风(W)和西南偏西风(WSW),高层盛行偏北风(N、NE、NNE)。300~1900m高度层小风出现频率较大,2000m高度层没有出现静风。
该地区冬季大气边界层中低层盛行偏西风(W、WNW),几乎没有偏北风(N、NNE、NE)出现,中高层主要风向为西风(W)、西南偏西风(WSW)、东风(E)和东北偏东风(ENE),高层则盛行偏北风(NNE、NE)。冬季大气边界层最大静小风频率要比春、夏、秋季小,各高度层静小风出现频率相差不大。
总之,这一地区大气边界层全年低层和中高层主要盛行偏西风(WNW、W、WSW),高层主要盛行偏北风(N、NNE、NE),夏季和冬季在大气边界层中低层偏东风出现频率较大。
该地区大气边界层春夏秋冬四季风向频率各层变化特征具体情况参见溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层春、夏、秋、冬季不同高度风向频率玫瑰图(图6.3~6.10)。春、夏、秋、冬季这一地区大气边界层风向变化特征具体分析如下:
1.春季大气边界层风向特征
通过对表6.3溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层春季不同高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区春季大气边界层风向随高度变化规律:
地面盛行东风(E)和东北风(NE),出现频率分别为14.8%和12.9%,没有出现西南风(SW)、西风(W)和偏西风(W、WNW、NW)。静小风出现频率为40.6%,是四个季节中地面静小风出现频率的最大值,也是春季各高度层静小风出现频率的最大值。
大气边界层1700m高度以下盛行偏西风,高层盛行偏北风,100~700m高度层西北偏西风(WNW)和西风(W)出现频率均在20%以上,最小频率20.1%出现在700m高度层,最大频率43.1%出现在200m高度层,风向皆为西北偏西风(WNW)。100~1000m高度层西风(W)出现频率均在20%以上,最大西风(W)频率出现在700m高度层,其值为27.1%。从900m高度层开始西北偏西风(WNW)开始逐渐减小,西南偏西风(WSW)开始逐渐盛行,出现频率为13.2%,这种状况一直延续到1700m高度层,在1300m高度层西南偏西风(WSW)出现频率最大,其值为22.2%。1700~2000m高度层主要盛行偏北风(N、NNE、NE),最大东北风(NE)频率出现在1700m高度层,其值为13.2%,最大东北偏北风(NNE)频率出现在2000m高度层,其值为15.3%。
大气边界层300m、400m、1300m和1700m高度层没有出现静风频率,静小风主要出现在800~1000m高度层,最大小风频率和静风频率均出现在800m高度层,其值分别为22.9%和2.8%。
通过对表6.4溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层春季02、10、16、19时次主要高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区春季大气边界层不同时次风向出现频率变化特征:
02时地面出现静小风频率很大,其值为75%,占春季该地区静小风出现频率40.6%中的9.4%。大气边界层900m高度层以下盛行偏西风(W、WNW、NW),900~1700m高度层偏南风(SSW、SW)和西南偏西风(WSW)出现频率大,1800~2000m高度层偏北风(N、NNE、NE、ENE)出现频率大。1700m高度层没有出现静小风。
10时地面盛行偏东风(NE、ENE、E),静小风出现频率为33.3%。大气边界层100~800m高度层盛行西风(W)和西北偏西风(WNW),其中200m高度层西北偏西风(WNW)出现频率高达50%,占春季西北偏西风(WNW)出现频率43.1%的6.3%。从700m高度层开始东风(E)、西南风(SW)和西南偏西风(WSW)出现频率逐渐加大,在700~1500m高度层成为主要风向,1500m高度层以上主要风向为偏东风(NE、NNE、ENE)和偏西风(SW、WSW)。1400~2000m高度层没有出现静风,1700m和1800m高度层没有出现静小风。
16时地面盛行东风(E),其频率值为47.4%。大气边界层低层盛行偏西风(WNW、W、WSW、SW),100~800m高度层西北偏西风(WNW)和西风(W)出现频率大,西风(W)最大频率出现在700m高度层,其值为55.6%;西北偏西风(WNW)在100~600m高度层出现频率均在50%以上,最大出现在200m高度层,其值为73.7%,占春季西北偏西风(WNW)出现频率43.1%的9.2%。900~1300m高度层西南偏西风(WSW)和西南风(SW)出现频率大,西南偏西风(WSW)出现最大频率为38.9%,分别出现在1100m和1300m高度层。100~2000m高度层均没有出现东风(E)和东南偏南风(ESE)。200m和400m高度层没有出现静小风,除500m、1500m和1900m高度层外,其余各高度层均未出现静风,最大小风频率出现在1600m高度层,其值为27.8%。
表6.3 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层春季(3月)不同高度风向频率(%)
表6.4 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层春季02、10、16、19时次主要高度风向频率(%)
19时地面盛行偏东风(NE、ENE、E),东风出现频率为26.6%,为地面风向出现频率最大值,次大值为静小风频率,其值为26.3%。大气边界层盛行偏西风(WSW、W、WNW),西南偏西风(WNW)最大频率出现在300m高度层;400~1200m高度层西风(W)出现频率均在30%以上,最大西风(W)频率为50.0%,分别出现在500m和600m高度层;1200~1700m高度层为西南偏西风(WSW)出现频率大值区,出现最大频率为38.9%。地面和大气边界层均没有出现东南偏东风(ESE)。300~700m高度层没有出现静风,1600~1900m高度层没有出现静小风。
2.夏季大气边界层风向特征
通过对表6.5溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层夏季不同高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区夏季大气边界层风向随高度变化规律:
地面盛行偏东风(ESE、E、SE),出现频率在6.9%~18.8%之间,最大为东南偏东风(ESE),出现频率为18.8%,其次为东南风(SE),出现频率为10.6%。与春、秋、冬季相比,夏季出现静小风频率很小,仅为5.6%。
大气边界层100~500m高度层主要风向为西北偏西风(WNW),200m高度层出现西北偏西风(WNW)频率最大值,其值为26.5%。从600m高度层开始西北偏西风(WNW)出现频率逐渐减小,西风(W)出现频率逐渐加大,600~1100m高度层西风(W)出现频率值均在20%以上,其中800m高度层西风(W)出现频率为25.8%,是该季节大气边界层西风(W)出现最大频率值。1000m高度层西风(W)出现频率为25.2%,为同高度层各风向频率最大值,也是该季节大气边界层西风出现频率次大值。600~900m高度层没有出现或者极少出现北风(N)、东北偏北风(NNE)和东北风(NE)。700m和800m高度层东风(E)出现频率均为14.8%,是东风(E)出现频率的最大值。1000~1700m高度层西南偏西风(WSW)出现频率在11.0%~18.7%之间,1400m高度层西南偏西风(WSW)出现频率为18.7%,其值为同高度层各风向频率最大值,也是该季节大气边界层西南偏西风(WSW)出现的最大频率值
100~1300m高度层静小风出现频率均在20%以上,最大出现在600m高度层,其频率值为32.3%。最大静风出现频率为4.5%,分别出现在600m和1000m高度层。最大小风出现频率为28.4%,分别出现在500m和700m高度层。1900m和2000m高度层静小风出现频率均为11.6%,是该季节大气边界层中最小的静小风频率。
通过对表6.6溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层夏季02、10、16、19时次主要高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区夏季大气边界层不同时次风向出现频率变化特征:
02时地面盛行偏北风(NNE、NE、ENE),静小风出现频率为10.0%。大气边界层底层盛行偏西风,中高层盛行偏南风,400m高度层西风(W)出现频率值最大,其值为35%。西南偏西风(WSW)、西南风(WS)及西南偏南风(SSW)出现频率最大值均为25%,分别出现在1200m、1400m和2000m高度层。100~1500m高度层小风出现频率较大,频率值均在20%以上,最大小风频率出现在600m和700m高度层,其值为45%。除300m、400m、600m、900m和1000m以外,其余各层均未出现静风。
表6.5 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层夏季(7月)不同高度风向频率(%)
表6.6 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层夏季02、10、16、19时次主要高度风向频率(%)
10时地面盛行偏东风(E、ESE、SE),没有出现静小风。大气边界层100~200m高度层盛行偏西风(W、WNW),300~1100m高度层主要偏东风(E、ESE),东风(E)和东南偏东风(ESE)出现频率最大值均为30%,分别出现在600m和900m高度层。1200m高度层以上偏北风(N、NE、ENE)和偏南风(S、SSW、SW)出现频率较大。100~500m及1100~1600m高度层小风出现频率大,小风频率最大值出现在500m高度层,其值为45%,2000m高度层没有出现静小风。
16时地面盛行偏东风(E、ESE、SE、SSE),东南偏东风(ESE)出现频率最大,其值为40%,没有出现静小风。大气边界层100~600m高度层主要风向为西北偏西风(WNW)、西风(W)和西北风(NW);700~1000m高度层主要盛行西风(W),900m高度层西风(W)出现最大频率,频率值为68.4%,1100m高度层以上主要风向为西风(W)、西南偏西风(WSW)和西南风(SW),其中西南偏西风(WSW)最大频率值出现在1400m高度层,其值为52.6%。大气边界层各高度层出现静小风频率均较小,1400m和1800m高度层没有出现静小风,1200~1800m高度层没有出现静风。
19时地面盛行偏东风(E、ESE、SE),没有出现静小风。大气边界层100~800m高度层主要风向为西北偏西风(WNW)、西风(W)和西北风(NW),500m高度层西风(W)出现最大频率,频率值为47.4%;900m高度层以上主要风向为西风(W)、西南偏西风(WSW)和西南风(SW),1100m高度层西南偏西风(WSW)出现最大频率,频率值为36.8%。大气边界层没有出现东北偏东风(ENE),极少出现偏北风(NE、NNE、N)。1000m高度层以下小风出现频率较大,最大小风频率出现在600m高度层,其频率值为36.8%,最大静风频率出现在700m高度层,其值为10.5%。
3.秋季大气边界层风向特征
通过对表6.7溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层秋季不同高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区秋季大气边界层风向随高度变化规律:
地面盛行偏东风(ENE、E、ESE),出现最多的风向是东风(E),其频率值为30.0%,其次为出现频率21.3%的东南偏东风(ESE),加之出现频率第三的东北偏东风(ENE),偏东风的出现频率高达70.5%。地面静小风出现频率为12.5%。整个秋季试验期间,地面未出现西南偏南风(SSW)、西南风(SW)、西南偏西风(WSW)、西风(W)、西北偏西风(WNW)和西北风(NW)。
大气边界层1000m高度层以下以西风(W)和西北偏西风(WNW)为主要风向,200m高度层西北偏西风(WNW)出现频率为48.4%,是各高度层不同风向出现频率的极大值。西风(W)最大频率出现在100m高度层,其值为35.7%。1100~1500m高度层主要风向为西风(W)和西南偏西风(WSW),西南偏西风(WSW)最大频率出现在1200m高度层,其值为21.7%。1800~2000m高度层偏北风(N、NNE、NE)为主要盛行风向,2000m高度层东北风(NE)出现风频率为16.6%,是该高度层偏北风(N、NNE、NE)出现频率的最大值。100~600m高度层没有出现或者极少出现东北偏北风(NNE)、东北风(NE)、东北偏东风(ENE)、东风(E)、东南偏东风(ESE)和东南风(SE),600~800m高度层没有出现北风(N),1200~1500m高度层没有出现东南偏东风(ESE)。
300~1900m高度层小风出现频率值均在10.0%以上,800m高度层小风出现频率最大值,其值为25.5%。静风出现频率在1000m高度层最大,其值为7.6%,2000m高度层没有出现静风。
通过对表6.8溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层秋季02、10、16、19时次主要高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区秋季大气边界层不同时次风向出现频率变化特征:
02时地面盛行偏东风(ENE、E、ESE、NE),出现频率和为90.0%,静小风频率为10.0%,没有其他风向出现。100~1000m高度层盛行偏西风(W、WNW),100~400m高度层西北偏西风(WNW)出现频率在40.0%以上,200m高度层出现其最大频率值70%;西风(W)最大频率值出现在100m高度层,其值为40.0%。1000~1600m高度层主导风向为西风(W),1600m高度层以上主导风向为偏南风(SSW、S)。100~200m高度层没有出现静小风,静小风最大频率值出现在700m高度层,其值为45.0%。
表6.7 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层秋季(10月)不同高度风向频率(%)
表6.8 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层秋季02、10、16、19时次主要高度风向频率(%)
10时地面盛行偏东风(ENE、E、ESE),东北偏东风(ENE)为地面各风向出现频率最大值,其值为40.0%。大气边界层1200m高度层以下主要盛行偏西风(WSW、W、WNW),100m高度层西风(W)出现频率最大值,其值为40.0%,200m、300m、400m和900m高度层西北偏西风(WNW)出现频率均为30.0%。1500m高度层以上偏南风(SSW、S)和偏东北风(NNE、NE、ENE)为主要风向,其中东北风(NE)出现频率值较大,1600~1900m高度层出现频率均为20.0%。500~1400m高度层小风出现频率除700m高度层为15.0%外,其余各层频率值均在25%以上,最大小风出现频率值40%出现在1000m高度层,除100m、300m、400m、1100m和1400m高度层外,其余各高度层均未出现静风,1900m和2000m高度层没有出现静小风。
16时地面盛行偏东风(E、ESE、SE),东风(E)为地面各风向出现频率最大值,其值为30.0%。大气边界层1600m高度层以下主要盛行偏西风(NW、WNW、W、WSW、SW),100~500m高度层主要风向为西北风(NW)、西北偏西风(WNW)和西风(W),西北偏西风(WNW)在300m高度层出现频率最大值,其值为55.6%;600~1100m高度层主要风向为西南偏西风(WSW)、西北偏西风(WNW)和西风(W),1200~1600m高度层主要风向为西南风(SW)、西南偏西风(WSW)和西风(W),西风(W)在1200m高度层出现频率最大值,其值为44.4%,西南风(SW)在1600m高度层出现频率最大值,其值为27.8%。1700m高度层以上偏北风(N、NNE)出现频率较大,其中最大频率为出现在1800m高度层的北风(N),其值为27.8%。大气边界层各高度层均未出现东北偏东风(ENE)。100m和1200m高度层没有出现静小风,除600m、900m和1000m高度层外,其余各高度层均未出现静风。
19时地面盛行偏东风(E、ESE),东风(E)为地面各风向出现频率最大值,其值为35.0%。大气边界层盛行偏西风(WNW、W、WSW、SW),900m高度层以下主要风向为西风(W)和西北偏西风(WNW),200m高度层西北偏西风(WNW)出现频率为63.2%,是各高度层不同风向出现频率的极大值,西风(W)出现频率最大值为42.1%,分别出现在300m、600m、1000m和1300m高度层。1000~1700m高度层主要风向为西风(W)、西南偏西风(WSW)和西南风(SW),西南偏西风(WSW)出现频率最大值为36.8%,分别出现在1200m和1500m高度层。1800m高度层以上主要盛行北风(N)、东北偏北风(NNE)和西北偏北风(NNW)。大气边界层没有出现东南偏东风(ESE),1600m高度层以下极少出现偏北风(N、NNE、NE、ENE),东北偏东风(ENE)仅在700m高度层出现,东北风(NE)仅在1200m高度层出现。大气边界层各高度层均出现小风频率,最大小风频率出现在700m高度层,频率值为31.6%。
4.冬季大气边界层风向特征
通过对表6.9溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层冬季不同高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区冬季大气边界层风向随高度变化规律:
地面盛行偏东风(E、ESE、SE、SSE),其频率和为58.3%,东南风(SE)为地面各风向出现频率最大值,其值为19.6%,没有出现北风(N)和西南风(SW),静小风出现频率为20.3%。
大气边界层100~900m高度层主导风向为西风(W)和西北偏西风(WNW),出现频率在14.9%~42.9%之间,700m高度层以下西北偏西风(WNW)出现频率均在20.0%以上,200~400m高度层西北偏西风(WNW)出现频率分别为42.9%、41.6%和40.9%,其中200m高度层为西北偏西风(WNW)频率最大值。1200m高度层以下西风(W)出现频率均在20.0%以上,600m高度层西风(W)出现频率最大值,其值为29.9%。100~1000m高度层没有或者极少出现北风(N)、东北偏北风(NNE)和东北风(NE)。1200~1500m高度层东北偏东风(ENE)出现频率较大,频率值分别为11.7%、11.0%、12.3%和12.3%,1500m高度层东北偏东风(ENE)12.3%的频率为该高度层各风向出现频率的次大值。900~1100m高度层东风(E)出现频率较大,频率值分别为10.4%、15.6%和14.9%。1600~2000m高度层偏东风(NNE、NE)出现频率大,2000m高度层东北风(NE)出现频率为15.6%,为该风向出现频率的最大值,也是该高度层所有风向出现频率的最大值。
表6.9 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层冬季(12月)不同高度风向频率(%)
冬季大气边界层的最大静小风频率要比春、夏、秋季小。各高度层静小风出现频率相差不大,最大小风频率值为19.4%,出现在1400m高度层,最大静小风频率值为22.1%,分别出现在900m和1400m高度层。
通过对表6.10溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层冬季02、10、16、19时次主要高度风向频率统计结果分析,可以得知该地区冬季大气边界层不同时次风向出现频率变化特征:
02时地面盛行偏东风(E、ESE、SE),东南偏东风(ESE)为地面各风向出现频率最大值,其值为25.0%,静小风出现频率为20%。大气边界层1100m高度层以下主要盛行西风(W)和西北偏西风(WNW),100~500m高度层西北偏西风(WNW)出现频率均在42.0%以上,最大频率值为47.4%,出现在200m高度层;西风(W)出现频率最大值为42.1%,分别出现在100m和600m高度层。1200m高度层以上主导风向为偏南风(WSW、SW、SSW)和偏东风(ENE、NE、NNE),在2000m高度层出现东北偏东风(ENE)的频率最大值,其值为21.1%。900~1600m高度层小风出现频率较大,最大频率值为21.1%,分别出现在1000m、1200m和1400m高度层,200m和600m高度层没有出现静小风。
10时地面盛行偏东风(E、ESE、SE),静小风出现频率为30.0%。大气边界层800m高度层以下西风(W)和西北偏西风(WNW)为主导风向,东风(E)和东南偏东风(ESE)为次主导风向。900m高度层以上主要盛行偏东风(E、ENE、NE)。西风(W)、东风(W)和东北偏东(ENE)风在大气边界层中出现频率最大值均为27.8%。600m高度层没有出现静小风,除该层外其余各层都有小风出现,其中100m和1600m高度层小风出现频率值为33.3%,为各高度层小风出现频率最大值。
16时地面盛行偏东南风(ESE、SE、SSE),其频率和为84.3%,静小风频率仅为5.3%。大气边界层1500m高度层以下盛行偏西风(W、WNW、WSW、SW),900m高度层以下主要盛行西风(W)和西北偏西风(WNW),100~400m高度层西北偏西风(WNW)出现频率均在52%以上,最大频率值为73.7%,出现在300m高度层;1000~1500m高度层主导风向为西风(W)、西南偏西风(WSW)和西南风(SW),西风(W)出现频率最大值为52.6%,分别出现在900m和1000m高度层。1200m高度层开始偏东风(E、ENE、NNE、NE)出现频率逐渐加大,最大出现在1800m高度层的东北偏北风(NNE),其频率值为31.6%。400m、1100m和2000m高度层没有出现小风,1200~1900m高度层没有出现静风。
19时地面盛行偏东风(E、ESE、SE、SSE),其出现频率和为80%,东南风(SE)为地面各风向出现频率最大值,其值为30.0%。大气边界层900m高度层以下盛行偏西风(NW、WNW、W),100~400m高度层西北偏西风(WNW)出现频率均在50%以上,其出现频率最大值为60%,分别出现在200m和300m高度层;200~1300m高度层西风(W)出现频率均在20%以上,其出现频率最大值为35.0%,分别出现在400m和1100m高度层。1000~1800m高度层以西风(W)和西南偏西风(WSW)为主导风向,西南偏西风(WSW)出现频率最大值为30.0%,分别出现在1300m和1500m高度层。1600m高度层以上则以偏北风(N、NNE、NE)为主导风向。400m和1300m高度层没有出现静小风,最大小风出现频率出现在600m高度层,其值为35%。
表6.10 溪洛渡坝区及向家坝库区大气边界层冬季02、10、16、19时次主要高度风向频率(%)
图6.3 春季不同高度(地面~1100m)风向频率玫瑰图
图6.4 春季不同高度(1200~2000m)风向频率玫瑰图
图6.5 夏季不同高度(地面~1100m)风向频率玫瑰图
图6.6 夏季不同高度(1200~2000m)风向频率玫瑰图
图6.7 秋季不同高度(地面~1100m)风向频率玫瑰图
图6.8 秋季不同高度(1200~2000m)风向频率玫瑰图
图6.9 冬季不同高度(地面~1100m)风向频率玫瑰图
图6.10 冬季不同高度(1200~2000m)风向频率玫瑰图
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