新知|四月的春风啊,你为啥如此轻狂

“梨花风起正清明,游子寻春半出城。”清明正值最美四月天,但此时的好天气常常会被大风打扰。据统计,我国春季刮大风的概率最高,尤以四月最突出,而清明正是一年中风最大的节气。

一年中风最大的时候来了

清明是二十四节气中的第五个节气,此时南方地区正应了诗人笔下的“清明时节雨纷纷”,而北方则是天干气燥,风沙不时出没。

中国天气网首席气象分析师胡啸介绍,在气象上,当日平均风力6级以上、瞬时风力超过17米/秒(约8级),就计为一个大风日。17米/秒是什么概念?远超百米飞人博尔特的速度!而这样的大风日,北京等北方城市每年春季大约会出现7天。

风力,即风吹拂到物体上所展现的力量强度,是衡量大风等级的关键指标。在我国,依据《风力等级》国家标准,风力被细致地划分为18个等级,通常被称为“蒲福风级”。这一风力等级体系,是由英国人蒲福在1805年创立的。

春季是大风最频繁的季节。据中国天气网大数据统计,我国全年月平均风速最大值较多出现在春季的2~4月,尤以4月最为突出,而清明正是一年中风最大的节气,全国平均风速能达到2.5米/秒左右,伴随大风还会有沙尘袭来,4月的沙尘天气,往往占全年的1/3。

以北京为例,春季大风日数占全年39%,4月平均达2.7天,为全年最高的月份,3月以2.5天紧随其后。东北地区更为典型,哈尔滨春季平均大风日数为12.4天,占全年62%,长春、沈阳占比也超过50%。

北方的春季,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,平均风速为3.1米/秒。

中国天气网盘点近30年大数据发现,春分节气至清明,我国刮风较多的省会级城市大部分来自北方,济南排在第一位,平均每年春分节气期间超过6天平均风力在3级以上。从济南各月的平均大风日数也可以看出,春季(3月至5月)的风,确实是一年中最大的。其中4月平均大风日数为3.3天,为全年最高的月份。

春风啊春风,你为啥这么“疯”

清明至谷雨期间,本应温柔的春风为啥会如此“狂野”?中国天气网气象专家表示,从风的成因看,空气从高压区向低压区流动形成风,气压梯度越大风速越快。

春分后,太阳直射点北移,南方地表升温快,空气受热膨胀上升;而高纬度地区升温滞后,形成“南暖北冷”的格局。这种温差加剧了南北气压梯度力,导致偏北大风频发。

我国冬季主要受西伯利亚冷高压影响,多偏北风;夏季受太平洋副热带暖高压影响,多偏南风。春季是由冬季风转为夏季风的过渡时期,尤其是在4月份,暖湿空气开始反攻,冷空气也未退居二线,冷暖变化很大,导致气压梯度大,极易产生大风。

有时北方的冷空气和南方的暖湿气流交汇形成锋面,二者互不相让,极不稳定,易形成低压气旋,也盛产大风天气,所以处于4月的清明、谷雨时节,大风最盛。

除了天气系统造成春季风大的原因外,植被居然跟风也有关系!春季,大地解冻,但植物的叶子还未完全长出,所以阻挡地面大风的屏障并未成形。而在夏秋,即使刮了同样大的风,因为有植被阻挡,也会削弱风的力量。一般来说,5月份后,南北大风才会消停。

多大的风能把人掀翻?

风儿就不能好好吹吗?为什么吹着吹着,就突然变成狂风了?

在天气预报中,我们常听到如“北风4到5级”之类的用语,此时所指的风力是平均风力。如听到“阵风7级”之类的用语,这个“阵风”就是指瞬时大风,也就是指在短暂的时间内,突然出现忽大忽小变化的风。

平均风6级及以上,大概相当于汽车以40公里/小时的速度在市区行驶,此时的大风通常造成树木摇晃、行人艰难行走。

平均风8级及以上、对流性大风预报瞬时风8级及以上,相当于地铁高速行驶时的速度,树枝可能会被折断。

阵风达到10级,威力非常可怕,风速可以达到89—102千米/小时,一辆普通火车的速度为80—120千米/小时,可想而知10级阵风的速度有多快、威力有多强,可使树木拔起、将建筑物损坏。2025年3月哈尔滨阵风10级,导致多处临时设施倒塌。

一般出现如此之强的风,都是因为受某种天气系统影响所致,比如西伯利亚强冷空气南下等。

那么,哪些地区更容易“招风”?地形在风的形成中扮演着至关重要的角色。你是否曾在山区或城市的某些街道上,突然感受到风力的急剧增强?这种现象并非偶然。

“狭管效应”和“风口效应”可以使风速大幅加强。当风遇到狭窄的通道或峡谷时,风流被压缩,速度加快,就像水流通过狭窄的河道一样,风也会因“被挤”而变得更加强劲。

在城市刮起六七级大风时,“狭管效应”能使通过高楼之间的瞬间风力达到10级以上,广告牌和一些质量差的院墙很难抵御。此外,海拔较高地区(如山顶)、湖边、海边等,因地形和海陆热力差异的影响,也更容易出现大风。

沙尘暴的“脾气”变小了?

虽然我们如今仍时不时领教大风的威风,不过,近年来,北方一些城市的大风日数正在逐渐减少,大约每二十年减少五成。

以北京为例,1960年至1979年这二十年间,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%。

与此同时,平均风速也在降低,大约每二十年降低0.2米/秒。以往春天动辄光顾四五次甚至更多的沙尘天气,现在也在慢慢减少。

大风及沙尘减少的原因有很多,气象专家分析可能有两个方面:一是从天气系统来说,我国冬季寒潮、温带气旋有所减弱,促使大风形成的条件在减少;另一方面,三北防护林的建设,防风固沙效果明显。

值得注意的是,虽然大风天气在逐渐减少,但是瞬时大风时有发生,杀伤力也不减,大风来袭时,公众仍需注意防风防火防尘,谨防高空坠物。

知多一点

风,仿若隐匿于世间的精灵,无形却处处留痕。从古老的甲骨文字,到汉代精妙的气象仪器,再到现代先进的风力发电设施,古往今来,人们始终以独特的方式与风打交道。

古法观风:羽毛辨来风 乌首定风向

殷人刻甲骨以录四方风名,周人以“伣”(qiàn)测风向,此乃华夏测风之始。殷商时期,先民在风竿系上鸟羽制成 “候风羽”,通过羽毛飘动方向判断来风。

汉代,测风工具迎来第一次革新——汉武帝建章宫顶的铜凤凰“下有转枢,向风若翔”,其随风转动的特性,比西方候风鸡早千年问世。东汉张衡铸“相风铜乌”,南北朝改良为轻便木乌,“遇风乃动,乌首所指即为风向”,这项发明被广泛用于宫廷、车船与边防。

到了唐代,李淳风在《乙巳占》中完成划时代突破,将风向细分为24个方位,更以“动叶、鸣条、折枝、坠物”等自然现象为标准,创立“十级风力”体系。这较欧洲蒲福风级早1100余年,在世界测风史上前无古人。

宋元时期,沈括《梦溪笔谈》中详录龙卷风“插天如羊角”的形态与灾害,成为我国首份龙卷风科学报告;东南季风因助商船返航得名“舶趠(chuō)风”,体现古人对季风规律的掌握。明清西方气象学传入后,传统智慧与近代科学结合,推动理论向“气压”“大气环流”等现代概念转变。

今朝驭风:风机锁绿电 网格测风云

如今,人们与风的交流不只停留在观测阶段,更延伸至对其的“驾驭”。风力发电成为减排温室气体、推动能源转型的关键。

开发风能需综合考量盛行风稳定性、电网接入条件等多重因素。风电场选址的核心门槛为年平均风速5米/秒、年等效满发小时超2000小时。

风机叶轮的转动暗藏精密法则:3米/秒启动,12米/秒达额定功率,一旦风速超过25米/秒(10级风),保护系统立即触发停机,设计风速通常不超过50米/秒,极端天气易超过设备极限。

由此可见,大自然之不可抗力。但即便挑战重重,人类“驭风绘绿景”的决心不改。为精准捕捉风能资源,我国气象部门构建起“空—天—地”一体化监测网络,风光资源预报体系覆盖0小时至14天,为电网调度提供决策支撑。

未来风劫:气候促风频 飓力破新高

随着全球变暖加剧,风正变得更剧烈、频繁。中国农业大学副教授孔锋指出,全球变暖通过温度差异驱动、强对流激发、气候系统扰动三大机制,增加大风频率与强度。

例如北极加速升温使极地涡旋减弱,冷空气频繁南下,导致我国北方冬季大风频发;北方地表气温偏高,与南下的冷空气形成更大温差,进一步强化气压梯度与风力。

其次,大气能量与水汽随升温增加,大气不稳定度提升,强对流活动更易触发雷暴大风、飑(biāo)线等极端风事件。

黑风,又称“黑风暴”或“特强沙尘暴”,是沙尘暴中破坏力最强的类型。其核心气象指标为:瞬时风速≥25米/秒(相当于10级以上风力),能见度≤50米,极端情况下甚至完全为零,天空呈现黑色或土黄色,犹如“尘墙”压境,常伴随剧烈降温、雷暴等天气。

黑风的形成需满足三大条件:强风动力、丰富沙源和不稳定大气结构。黑风以“吞噬万物”的破坏力著称。1934年美国黑风暴,3亿吨土壤被卷走,河流干涸,牲畜死亡,成为生态灾难的象征。

黑风既是自然现象,也与人类活动密切相关,过度放牧、垦荒、采樵导致植被破坏,加速土地沙化。恢复地表植被(如草方格固沙)是减少沙源的关键。现代气象技术(卫星、雷达)可提前监测冷锋和沙尘动向,发布预警以降低损失。

THE END
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