风的变化特征

一、平均风速变化

冀北高原和沿海平原年平均风速大多在3.0米/秒以上，其中张家口西北部高原处的多年平均风速在3.4～4.4米/秒，为风速最大区域；在燕山丘陵和太行山区处存在两个风速低值中心，并且燕山丘陵区的风速尤其小，中心数值在1.1米/秒以下（参阅图1.5）。随时间推移，风速不断减小，但在不同年代，风速的高、低值中心基本不变。

京津冀地区的年平均风速整体呈下降趋势，平均每10年下降0.2米/秒；1981年以前的年份平均风速均高于平均值（2.4米/秒），1981年以后均低于平均值，1973年以前平均风速呈波动式变化，减小趋势不明显；1973～1989年，年平均风速迅速递减，之后年平均风速的变化较为平稳，数值基本稳定在2.0米/秒（图5.14）。

在6个气候分区中，各区的年平均风速逐年变化趋势与全区相似，均呈逐年减小的变化趋势，但各区变化幅度略有不同，冀北高原区下降幅度较大，年递减率为0.28米/秒/10年；京津区次之，年递减率0.27米/秒/10年；太行山区最小，年递减率为0.16米/秒/10年。

图5.14　1961～2012年京津冀地区年平均风速（米/秒）

二、最大风速变化特征

年平均大风日数逐年变化趋势也呈现明显的下降趋势，其递减率为0.47天/年。其中京津区的递减幅度最大，变化率为-0.15米/（秒·年），冀北高原次之；另外冀北高原、冀东平原和太行山区的最大风速是从1970年开始有观测记录，燕山丘陵的观测则是从1971年开始，各区最大风速的极大值记录大多出现在开始有观测记录的头5年里，最小值则多出现在近5年（图5.15）。

图5.15　1961～2012年京津冀地区年最大风速

三、风向分布特征

就主导风向空间分布而言，全区域以偏南风（S、SSW）为主导风向的地区最多，占总站数的48.3%，主要分布在太行山和燕山山前平原地区；而冀北高原地区地势平坦开阔，且受蒙古高压影响较重，大部分区域主导风向以西北风和偏北风为主；太行山山区和燕山山区受地形影响，主导风向各地差异很大，其中很大一部分地区静风频率最高（图5.16）。从年主导风向分布图上可以看出，从保定到廊坊位于气流交汇区，风速也比较小，可以推测这一带应当是污染扩散不通畅区域，污染相对严重。

图5.16　年平均主导风向分布

图5.17　主导风风向风速的空间分布

（a.1月；b.4月；c.7月；d.10月。黄色表示易出现高污染的地带）

根据对京津冀地区四季主导风向和风速的统计（图5.17），在1月（代表冬季），京津冀地区受大陆冷高压的控制，盛行偏北风，风速较大。河北东南部风速小，廊坊，衡水与石家庄之间的区域常处于涡旋区，污染物不易于扩散。4月（代表春季），大陆冷高压逐渐变弱，西太平洋副热带高压加强北上，故北部主导风仍为偏北风为主；南部主导风向转为偏南风。其中，东南沿海地区的偏南风风速较强。承德西南部和石家庄地区常出现涡旋区，空气质量较差。7月（代表夏季），除了冀西，其他地区盛行南风和东南风。冀西风速相对较弱，在风梯度小、弱高压控制的天气条件下，这一区域容易形成大面积的污染浓度高值区。10月（代表秋季），北部地区主导风向已由东南风转变为偏北风，南部地区主导风仍以南风为主。天津、廊坊、沧州、保定、石家庄位于气流交汇带上，风速较小时，这一区域易形成高污染浓度带。