2024年4月2日发(作者：)
38
卷第
4
期
495
-506
页
2020
年
08
月
山地学报
MOUNTAIN
RESEARCH
Voi.
58
,
No.
4
pp
495
~506
Aug.,
2020
文章编号
：
108
-2786
-(2020)4
-495
-
12
DOI
：
1
0.
16089/j.
cnkk
108
-2786.500528
祁连山区风速和风向时空变化特征
付建新
1
曹广超
23
，
郭文炯
1
(1
•太原师范学院城镇与区域发展研究所
，
山西晋中
030619
；
2
•青海师范大学青海省自然地理与环境过程
重点实验室
，
西宁
8108
；
3
青藏高原地表过程与生态保育教育部重点实验室
，
西宁
8108
)
摘
要
：
分析山地的风速和风向
，
对认识山地地区的气候变化和合理利用风力资源具有重要的意义
。
本文基于祁
连山区
1
个气象站点的平均风速
、最大风速和最大风速的风向数据
，
利用多种数学方法和
AaGIS
空间分析法对风
速和风向的时空变化分布规律作了探讨
。
结果表明
：
(
1
祁连山区春季的平均风速和最大风速是年内风速变化的
峰值区
，
其中中段和东段的最大风速出现在冬季
。
(2
)
全区的平均风速和最大风速年变化整体均呈下降趋势
，
下降
率分别为
-0.07
和
-1.56
m
•
c
-1
•
(10a
)
-1
。(3)
1970
—
1979
年风力资源最丰富
；
年际和季节(冬季除外)平均风
速的突变均发生在
193
年
，
东段和中段的平均风速均在
190
—
199
年发生突变，
全区和各个区段平均风速的周期
均为
22a
。
(4
)祁连山区平均风速自西向东呈递减趋势
。
(5
)
最大风速的风向以西南风为主
，
而东段则以偏东南风
为主
。
关键词
：
平均风速
；
最大风速的风向
；
时空变化；祁连山区
中图分类号：
P942
文献标志码
：
A
在全球变暖的背景下
，
风速变化是气候变化研
究的重要内容之一
［
1
］
,
是潜在蒸散发变化的主要影
能源的开发与利用是解决这些危害的最佳途径之
一
，
尤其新能源发电替代减排是碳减排最为重要的
形式之一
［
5
「
6
］
。
安全
、
无污染等是风能资源的优点
，
响因素之一
［
2
］
,
在大气运动中作为基本要素来描
述
，
通常作为表征气候形成与变化的重要因素之
风能资源是我国今后重点发展的清洁能源之一⑺
。
一⑶
。
由于全球变暖
，
高低纬
、
冬夏和昼夜之间温
差变小
，
使得局地海陆和山谷之间风速变小
，
同时风
风速和风向变化特征研究是风能资源评估
、
开发利
用和风速预报
［
］
的重要环节
，
故对风速和风向的变
速变化对全球气候变化也产生影响⑷
。
分析祁连
山区风速
，
对认识该区的气候变化规律
、
有效应对自
然灾害和气候变化有重要的理论意义
。
化特征进行探析具有现实意义
。
中国及其大部分地区平均风速均表现为减小趋
势
［
9-12
］
。
目前有关祁连山地区风速、
风向的实证研
当前雾霾等环境污染问题日益严重
，
常规能源
开采以及在使用过程中的危害已经普遍显现
，
而新
究方兴未艾
，
主要关注的是局部地区风速的变化特
征及其对生产生活的影响
,
比如
：
祁连山东北缘的最
收稿日期(
RecefeX
Cate
)
：
201
-09
-
23
；
改回日期(
AccepteX
Cate
)
:
2020
-
05
-
11
基金项目(
F
p
C
u
P
c
fem
)
:国家重点研发计划项目
(
2017YFC0404304
)
；
青海省科学技术厅自然基金项目
(
201
-
ZJ
-
903
)
；
祁连山国家公园
青海研究中心开放项目
(
GKQ201
-
01
)
。
[
Natiodui
Key
ResevaO
and
DevePpmext
Pagram
of
Chiva
(
201YFC0404304
)
；
Natural
Sciexco
FounCation
of
Qinehai
Provivco
of
China
(
2018
-
ZJ
-
903
)
；
Opex
Project
of
Qiliau
Mountain
Nationai
ParP
Research
Cexter
(QPghai-
(GKQ201-01
)]
作者简介(
Bforaphy
)
:付建新
(
180
-
),
男，
山西大同人
，
讲师
，
博士
，
主要研究方向
：
土地利用与区域发展。
[
FU
Jiauxiv
(
180
-
)
,
male
,
bora
ft
Datoua
，
Shanxi
province
,
lecturer
,
Ph.
D.
,
research
ou
lauC
use
at
aeiouai
deveppmext]
E-maii
：
fujx@
13.
cam
*
通讯作者
(
Corresyoudina
anthorl
:曹广超
(
171
-
),男
，
山东苍山人
，教授
,
主要研究方向
：青藏高原地区环境变化与地理信息系统应用
。
[
Cao
Guancchao
(1971
-)
,
male
,
bora
in
Cancshan
,
Shannoua
province
,
professor
,
Ph.
D.
snpervisor
,
research
ou
exviaumexta].
chance
and
appUcatiou
of
eeooraphic
informatiod
system
ft
the
Tifei
Plateeu
]
E-maii
：
caoouancchao@
16.
cam
496
山地学报
38
卷
大风速呈明显减少趋势
，
且具备典型风险特征
W
失的数据进行了线性回归插补
，
并对数据的准确性
进行验证
，
验证发现数据原始序列和均值的相关系
祁连山老虎沟四季风向表现为偏南风
［
4
］
。
风速作
为重要的气候要素之一
，
其变化对草地生产力影响
也极大
［
5
。
也有学者对祁连山地形云与垂直风的
数
＞0.796,
说明数据适合本文研究
。
根据已有的研
究成果
［
9
-
41
］
，
结合祁连山实际情况和研究需要
，
将
关系进行了探析
门
6
。
总之
，
前人对于祁连山区风速
和风向的研究多为局部区域
，
关于最大风速的风向
研究区进行区段划分
［
2
-3
］
,
东段包括乌鞘岭
、
西宁
和门源
，
中段包括野牛沟
、
恰不恰
、
茶卡
、
刚察和祁
研究较少
，
故对祁连山区各区段平均风速
、
最大风速
和最大风速的风向时空变化进行探究
，
进而揭示该
连,西段包括大柴旦和德令哈
。
本文分别采用
M-
K
突变检验法
⑵
-5
和
mnll
小波分析法⑶
］
分析平
区风速和风向的变化规律
，
为该区域风能资源的开
发提供一定的参考依据
。
均风速的突变规律和周期变化
，分别使用
ArcGIS12.3
和
Oriyin/.
5
对平均风速的空间分布和
最大风速的风向制图
，
使用
SPSS17.3
软件对数据的
5
研究区概况
祁连山是我国地形第一和第二阶梯分界线(图
5
；
94
O
E
〜
104OE
和
36
O
N
〜
39°N
)
［
7-1
］
°
东西跨度
时间序列变化进行
0.35,0.35
和
0.301
置信水平的
显著性检验
。
3风速时间变化
3.1
风速年内变化
约
350
km
,
南北宽约
200
〜
300
km
°
区域内部气候
变化大
，
年均温为
0.
6
C
，
年均降水量为
400
-
700
mm,
降水呈东多西少的分布格局
。
祁连山区河
由图
2
可知
，
祁连山区平均风速和最大风速的
变化规律既有相似性也有差异性
。
相似性表现为
，
二者全区和西段春季风速均是年内的峰值区
，
分别
为全区
(
3.
06
和
14.
04
m
・
s
-5
)
和西段
(2.
62
和
10.
35
m
・
s
-5
),
该结论和前人的研究成果一致⑵
］
,
流分布广泛
，
主要依靠冰川融水补给,水系特征为放
射状
，
主要河流为湟水
、
大通河
、
黑河
、
疏勒河
、
北大
河
、
党河等
。
由于复杂的地形地貌
，
祁连山垂直地带
性发育明显
。
不同点表现为
，
中段和东段春季的平均风速依然是
2
数据来源与研究方法
平均风速
、
最大风速和最大风速的风向数据来
源于中国气象数据网
(
http
：
/
/data.
cma.
co/)
,
对缺
N
b
年内峰值区
，
分别为
3.
12
、
3.23
m
・
s
-5
,
春季平均
风速是年内最大值
，
主要和春季冷暖空气频繁影响
有关
，
而中段和东段年内最大风速的峰值区却均在
冬季
，
分别为
12.94
和
9.66
m
・
s
-5
,
主要因为祁连
100°E
94°E
96°E
98°E
102°E
图
例
寸
党
寸
N
b
海拔
/m
—
河流
高
:6820
—
I
湖泊
一低
：
660
0
50
km
•
气象站点
羊
鱼
卡:
舞山.
迖
坂
青
布低
布逊湖
拇湖
拉
N
匕
94°E
96°E
迥
98°E
100°E
＜
山
102°E
恰卜
N
匕
图
5
祁连山
DEM
和气象站点分布图
Fig.
3
DEM
and
meteorolooicat
stations
in
the
Qilian
Mon/tains
,
China
第4
期
祁连山区风速和风向时空变化特征
497
山地势由西北向东南倾斜
，
中东段受到强冷空气的
影响较西段大
，
故中东段的最大风速发生在冬季
。
有所差异
，
190
—
2015
年全区和东段有所上升
，
西
段逐渐下降
，
1990
—
1999
年中段出现一个次高峰
。
1960
—
199
年平均风速的变化态势和黑河流域平
各区段平均风速的低值区除了东段在秋季以外
，其
余均在冬季
，
而各区段最大风速的低值区均在夏季
，
全区最大风速的低值区在秋季
。
均风速的变化趋势基本一致
［
2
］
。
3.4
平均风速的季节突变检验
3.2
风速年际变化
由图
3
可知
，
160
—
2015
年平均风速整体呈降低
平均风速季节突变如图
5,
春季(图
5n
)
,
平均
风速突变开始于
1993
年
,
从
2000
年开始低于
-1.96,
表明从
2000
年下降趋势变得愈加显著,
趋势
，
这与青藏高原平均风速变化趋势基本一致［
28
］
,
下降率为
-0.07
m
•
n
-1
•
(10a
)
-1
,
从分区段来看
，
下降趋势由大到小依次为西段
、
东段和中段
，
下降率
2000
—
2015
年为突变时间区域
；
夏季(图
5b
)
,平均
风速突变开始的年份也为
193
年
，
自
186
年以来
分别为
-0.
15
、
-0.09
和
-0.
03
m
•
n
-1
•
(10a
)
-1
。
1580
—
2017
年最大风速下降较快
，
下降率达
-1.06
m
•
n
-1
•
(1n
)
-1
,
下降趋势由大到小依次
出现明显下降趋势
，
199
年之后下降趋势变得更加
明显
,199
—
2015
年为突变时间区域
；
秋季(图
5c
)
和冬季(图
5C
)
突变开始的年份分别为
1993
年和
1987
年
，
发生突变的时间区域分别为
199
—2015
为中段
、
西段和东段
，
下降率分别为
-1.74
、
-1.38
和
-1.53
m
•
n
-1
•
(10a
)
-1
。
全区和各区段平均风
速和最大风速均通过了显著性检验
。
年和
197
—
2015
年
。
从年际来看(图
5e)
，
平均风
速突变开始的年份为
1993
年
，
平均风速从
186
年
开始出现明显下降趋势
，
从
198
年下降趋势变得更
3.3平均风速的年代际变化
1960
—
2017
年祁连山区不同年代平均风速均
加明显
，
突变时间区域为
1998
—
2015
年
。
平均风速
年际和季节(冬季除外)变化的突变年份均发生在
1993
年
，
此结论和青海省平均风速突变的结论相
值(图
4
)
呈明显的年代际变化
,170
—
1979
年全区
和各个区段平均风速最大
，
风力资源最丰富
，
190
—
199
年全区和东段的平均风速最小
，
221
—
221
年
似
［
0
］
。
中段和西段的平均风速最小
。
从变化来看
，
160
—
1577
年风速整体上呈上升趋势
，
之后不同区段变化
祁连山各区段平均风速突变时间存在异同点
东段多年和季节发生突变时间均出现在
1990
—
(b)
最大风速
(a)
平均风速
•
目
®
、
<
^
(
*
s
•
目
、
歟
<
(
3
N-
全区东段
4<
<
2
3
4
5
月份
图
2
祁连
Fig.
5
Chances
of
wivC
syeeX
tUrougUoui
the
year
iv
34
内变化
sectiods
of
the
Qilian
Mountains
目
®
、
<
^
(
*
s
•
2
2
1
1
3
6
a
'
8
'
4
(a)
平均风速
目
、
岡
<
唳
(
0
4
2
0
8
6
N-
4<
图
3
祁连山风速年际变化
Fig.
5
Annuoi
veriatiou
of
wivC
syeeX
iv
the
Qilian
Mountaivn
497
山地学报
38
卷
■
全区
■
东段
■
中段
■
西段
(
£
.
目
镇
<
图
4
祁连山平均风速年代际变化
InterUecaPai
variation
of
averape
wind
syeeP
in
tUc
Qiban
Monntains
4
「
⑻春季
3
「
（
b
）
夏季
1
-
厂
、
、、
、
-------------------
Qr-
............................................................................
2
-------------
亠
〉
二
......................
*
云
烁
*
云
烁
---UB
—
—
UF
-7
----------------------------
—
—
UB
------
UF
96096
8
769
4
9
8
份年
992
临
界
值
2000
8
2062
临界值
1960
1968
1976
1984
1992
2000
2008
2016
年份
4
「
（
d
）
冬季
4
「
（
c
）
秋季
2
*
云
烁
-2
-
4
-
6
96
o
9
.
6
*
云
烁
UB
—
—UF
临界值
0
2-
—
UB
------
UF
96
8
197
临界值
1976
1984
1992
2000
2008
2016
6
1984
1992
2000
2008
2016
年份
4
「
（
e
）
全年
年份
2
*
云
烁
—
-UB
—
—
UF
96o96
8
临界值
1976
1984
1992
2000
2008
2016
年份
图
5
祁连山平均风速季节突变检验
Fiy.
3
Seasonai
abrupt
change
d
averape
wind
syeeP
in
tUc
Qiban
Monntains
1999
年前后
；
中段多年和夏季发生突变的时间均发
3.5
平均风速的周期变化
不同区段年平均风速在不同时间尺度上的周期
生在
2001
年
，
分别自
2011
年和
2010
年下降趋势变
得更加明显
，
突变时间区域分别为
2011
—
2017
年和
2010
—
2017
年
，
其余季节均未发生突变
；
西段的秋
振荡存在异同
（
图
6
）
。
相同点
：
均存在
20
-25
a
的
周期震荡现象
。
不同点
：
全区和西段在
20
〜
25a
时
间尺度上周期震荡现象最明显
，
中段次之
，
东段不明
季和冬季发生突变的年份均为
1988
年
，
显著下降的
时间和突变时间区域相似
。
东段季节突变开始时间
和全国基本一致
［
3
］
。
显
。
小波系数模值等值线图
（
图
7
）
表明，
时间尺度
20
~25a
上全区和各区段平均风速均存在能量密度
第
4
期
祁连山区风速和风向时空变化特征
499
图
6
祁连山平均风速
MoVet
小波系数实部等值线图
Fig.
6
Isoorams
of
reat
part
of
Morlet
wavelet
coefficient
of
averaae
wind
speeX
in
the
Qilian
Mon/tains
东
段
史
翅
叱
F
蜃
®
*
温
2
O.
O.
O
1
te
年
份
沖段
翌
®
*
温
w
鏗
吐
叵
te
年
份
年
份
图
7
祁连山平均风速
MoVet
小波系数模值等值线图
Fig.
7
Isoorams
of
monules
of
Morley
wavelxS
coefficient
of
averaae
wind
speef
in
the
Qilian
Mon/tains
＞0.30
贯穿整个研究时段的现象
，
故此时间尺度上
的周期震荡现象最为明显
，
其中东
、
中
、
西段和全区
的能量密度最大值范围分别为
＞0.75
、
＞0.75
、
4
风速空间分布变化
4.#
年际空间分布变化
〉
0.90
和
〉
0.80
。
通过小波方差
（
图
3
）
可以确定全
区
、
东段
、
中段和西段的第一主周期均为
22
a
。
由图
9
可知
，
祁连山东段
、
中段和西段平均风速分
500
^0
18
16
14
12
10
8
山地学报
38
卷
⑻全区
30
25
-
(b)
东段
6
4
2
0
20
仪
15
10
'
,
,.,n,n,n,n,
[1,0,0,
1
3
5
0
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
时间尺度
/a
(c)
中段
时间尺度
/a
_
(d)
西段
卽
二
、
2
«1
0
8
6
4
2
0
仪
、
21
5
«1
0
5
.H.O.O.
1
35
0
1
3 5
7
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
时间尺度
/a
9
11
13
15
17
19
21
时间尺度
/a
图
8
祁连山平均风速小波方差
Fig.
8
Wavelet
vvriauce
of
overapc
wit
speeX
in
the
Qiliau
Monntainn
94°E
o
96°E98°E
100°E102°E
风速
/(m-s
)
4.5-5.0
3.0-3.5
0.10
〜
0.11
-0.27
〜
-0.26
-0.25
〜
-0.15
逋过
p
VO.
001显者性检验
2.0
〜
2.5
1.5
〜
2.0
-0.14
〜
-0.08
□通过
显著性检验
-0.07—
0.06
-0.05
〜
-0.02
1.0
〜
1.5
图
9
祁连山平均风速空间分布
Fig.
9
Spatial
Cistrikutiod
of
aveave
wit
speeX
in
Qiliau
Monntainn
别为
2.70
、
2.52
和
2.07
m
・
n
-
,
说明平均风速自东向
45.45%
和
27.
27%
的气象站点分别通过了
p
<
西呈递减趋势
。
乌鞘岭和西宁是全区平均风速最大和
最小的站点,分别为
4.95
和
1.47
m
•
n
-
。
83.33%
气
0.
001
和
P<0.01
显著性检验
。
4.2
季节空间分布变化
由图
1
可知
，
春季平均风速最大
，
冬季最小
。
从分区段看
，
风速由大到小依次为东段
、
中段和西
象站点平均风速呈下降态势
，
其中西宁站点的平均
风速降低趋势最大
，
为
-0.28m
•
s
-1
"
1v
)
-1
o
第
4
期
祁连山区风速和风向时空变化特征
501
(a)
春季
(b)
夏季
飞令诂
茶卡
j
,
恰不恰
(c)
秋季
J
，
楙恰
(d)
冬季
.X
大慕
茶卡
风速
/(mJ)
5.5-6.0
歡
「
蘇
恰
乘
F
鞘岭
X
大等
----
、
V
°
¥
)
y
~~~
O
伞
，
-
1
耐
1
血
「
薛
恰
变化趋势
/(m-s^-ClOaF)
-0.31
—
0.24
5.0-5.5
4.5-5.0
-0.23-0.
12
□
通过卩
<0.01
显著性检验
△
通过
P
<0.05
显著性检验
4.0-4.5
1.5
〜
2.0
1.0-1.5
-0.11-0.00
图
10
祁连山平均风速季节空间分布
Fiy.
10
Seasonai
spatiai
distribution
od
average
wind
speef
in
the
Qiban
“0101^
x
0
段
，
说明风速呈现由东向西递减的趋势
。
四季平均
风速最大的气象站点为乌鞘岭站
，
春季
、
夏季
、
秋季
其
1966
—
1969
年上升最快
。
1970
—
1979
年
、
、
980
—
1989
年和
1990
—
1999
年以下降趋势为主
，
下降率分别
和冬季平均风速依次为
5.63
、
4.72
、
4.67
和
4.
79
m
•
s
-1
；
风速最小的气象站点为西宁站
，
春
、
为
—
0.42
、
-0.54
和
—
0.49
m
・
s
-1
・
(
10a
)
-1
。
各年
代通过显著性检验的站点数量占研究区的比例分别
是
36.
56%
、
36.
56%
、
54.
55%
,63.
64%
、
45.
45%
和
9509%
。
夏
、
秋和冬平均风速依次为
1.90
、
1.46
、
1.27
和
1.26
m
・
s
-1
。
从变化趋势看
，
四季平均风速以下降
趋势为主
，
春季
、
夏季
、
秋季和冬季平均风速为下降
趋势的站点比例依次为
81.
82%
、
81.
82%
、
54.
55%
5
最大风速的风向变化
年内(图
12a)
最大风速的风向存在
S
、
SSW
、
SW
和
63.64%
，
其中西宁站和德令哈站下降均较快
。
除了秋季以外
，
其余季节平均风速呈正增长的站点
均为乌鞘岭和托勒
。
平均风速无变化的站点为秋季
和
WSW
四种风向
，
SW
和
SSW
的百分比频率均为
33.33%
，
故以西南风和南西南风为主
；
4
月最大风
的茶卡
、
祁连和冬季的祁连
、
野牛沟
。
春季
、
夏季
、
秋
季和冬季通过显著性检验的站点数量占所有站点的
速为
14.23
m
-
s
-1
,
是年内最大风速的极值
。
年际
最大风速的风向(图
12a
)
存在
sw
、
ssw
、
wsw
和
s
四种风向
，
其百分比频率分别为
57.
89%
、
28.
94%
、
10.
53%
和
2.
63%
，
说明以西南风为主
，
平均最大风
比重分别为
72.
73%
,90.91%
、
72.
73%
、
63.64%
,
其中通过了
p
<0.001
、
p
<0.01
和
p
<0.05
的站点
数量分别是
6
个
、
2
个和
2
个
。
4.3
年代际空间分布变化
由图
1
分析可得
，
除了
2200
—
2209
年
，
其余时期
速分别为
12.
96
、
12.
54
、
11.
19
和
10.48
m
-
c
-1
。
年
际最大风速以
5
〜
5
m
・
s
-1
为主
，
其中
SW
风向的
祁连山平均风速由大到小依次为东段
、
中段和西段
，
其
最大风速为
9.53
〜
14.
55
m
・
s
-1
,
占比为
40.91%
。
由图
15
可知
，
春季最大风速的风向百分比频率
由大到小依次为
SW
、
SSW
、
WSW
、
W
和
S,
分别为
31.
58%
、
28.
95%
、
26.
32%
、
7.
89%
和
5.
26%
，
说明
变化主要受地势和东南季风的影响
。
I960
—
1969
年
、
2200
—
2209
年和
2210
—
2215
年以上升趋势为主
，
上升
率均值分别为
0.51
、
0.
15
和
0.15
m
・
c
-
-
(10a
)
-
,
尤
52
山地学报
38
卷
厂
H
(a)
1960—
1969
年
宀十倉:
i
年
X
瀰察
|
三漁匕
乌鞘岭
彳
『哈
恰不恰
4
一^
w
虽瓯
:
大柴旦
(c)
1980
—
1989
年
丄
大柴旦
Tn
乌鞘岭
治弧
(d)
1990—
1999
年
I
德令哈
V
i
族賽二
蛊鞘岭
J'
注霽
(e)2000
—
2009
年
耳勒^
(02010
—
2017
年
:
异柴旦
°
帆乌鞘岭
=7
-0.09
〜
0.00
-0.19--0.10
A
风速
/(nrsj
0.5-1.0
1.0
〜
1.5
变化趋势
/(m-s-'-ClOa)'
1
)
0.00-0.10
0.11
〜
0.20
0.21-0.30
1.5
〜
2.0
2.0-2.5
-0.29
〜
-0.20
-0.39
〜
-0.30
-0.49
〜
-0.40
-0.89
—
0.80
-0.99
〜
-0.90
0.31-0.40
◊
通过
<0.001
显著性检验
□
通
过
显著性检验
△
通
过
P
<0.05
显著性检验
2.5-3.0
0.61-0.70
3.0-3.
5
0.81-0.90
-1.09--1.00
-0.59--0.50
0
-l.19~-l.10
50
km
1.10-1.13
-0.69
—
0.60
图
11
祁连山年代际平均风速空间分布
Fig.
11
Spatial
distpnution
of
01X6100001
vveraoc
wiC
speed
in
the
QilPu
MonntPns
W
风速
/(nrs
」)
风速
14.0-14.7
13.3-14.0
12.6-13.3
11.9-12.6
11.2-11.9
14.0-15.0
13.0-14.0
12.0-13.0
11.0-12.0
10.0-11.0
9.0-10.0
图
12
祁连山年内和年际最大风速和风向变化
Fig
.
U
Annual
and
interaunual
veriatiou
of
maximum
wind
speed
and
diactiou
in
the
QilPu
MonntPns
第
4
期
祁连山区风速和风向时空变化特征
503
%
<
、
區
35
3
0
2
5
2
0
1
5
1
0
5
0
5
0
1
5
1
0
2
5
2
0
3
5
3
(b)
夏季
风速
/(m
『
)
■
14.0-14.5
■
13.5-14.0
塁
13.0-13.5
12.5-13.0
■
12.0-12.5
■
11.5-12.0
■
11.0
〜
11.5
■
10.5-11.0
口
10.0-10.5
^■9.5-10.0
风速
/(m
・
s")
ESE
1_
」
16.0-17.0
—
15.0-16.0
14.0-15.0
13.0-14.0
12.0-13.0
11.0
〜
12.0
%
<
、
喙
40
3
5
3
0
2
5
2
0
1
5
1
0
5
0
5
0
1
5
1
0
2
5
2
0
3
5
3
0
4
(d)
冬季
风速
/(nrsj
风速
/(nrs")
13.0-14.0
12.0-13.0
11.0-12.0
10.0-11.0
9.0-10.0
6.0-7.0
15.0-16.0
■
14.0-15.0
■
13.0-14.0
■
12.0-13.0
^■11.0-12.0
■
10.0
〜
11.0
二
9.0
〜
10.0
8.0-9.0
图
5
祁连山季节取大风速和风向变化
Fiy.
13
Season
wriation
od
maximum
wind
speef
and
direction
in
the
Qiban
Monotaixs
春季以西南风为主
，其中西南风的平均最大风速为
14.
99
m
・
s
-1
，
春季年际最大风速以
15
〜
16m
・
s
-1
来自印度洋的西南季风以及西风带的影响
。
最大风
速的最大值和最小值的站点分别是乌鞘岭和德令
哈
，
其值分别为
5
〜
19
和
2
〜
4m
・
s
-1
,
西宁站点
的最大风速为
3
〜
11
m
・
s
-1
,
相对较小
，
和其城市
为主
。
夏季最大风速的主导风向为南风
，
百分比频
率为
36.
84%
，
最大风速为
10.
09
〜
14.
32
m
・
c
-1
。
秋季最大风速的风向以
SW
和
SSW
为主
，
百分比频
化水平有一定关系
。
率分别为
36.
84%
和
31.
58%
，
平均最大风速分别为
12.15
和
11.06
m
・
s
-1
,
秋季最大风速以
12
〜
6
结论
(1)
祁连山区平均风速和最大风速的变化规律
13
m/s
为主
，
占比为
31.58%
。
冬季最大风速的主
导风向为西西南风
(
WSW
),
百分比频率为
47.37%
，
其中最大风速为
13
〜
14
m
・
s
-1
,
占比为
既存在相同点也有差异性
，
全区平均风速和最大风
28.95%
。
速年内变化的峰值均出现在春季
，
分别为
3.06
和
14.
04
m
・
s
-1
,
而中段和东段的最大风速出现在冬
通过分析可知
，
年际最大风速的风向以西南风
为主
，
而内部差异性也较为明显
，
东段的西宁和西段
的德令哈最大风速的风向以
SE
为主，
东段的乌鞘
季
，
分别为
12.
94
和
9.66
m
・
c
-1
。
(2
)
祁连山区的平均风速和最大风速年变化整
岭以
S
和
ESE
为主
，
中段的托勒和野牛沟分别以
W
和
WNW
为主
，
其余站点均以
SW
、
WSW
或
SSW
为
主(图
14
)
。
东段以
SE
为主
，
主要受来自太平洋的
东南季风影响
，
中西段以
SW
或
W
为主
，
主要受到
体上均呈下降趋势
，
下降率分别为
-0.07
和
-1.
56
m
・
s
-1
・
(
10a
)
-1
。
1970
—
1979
年是祁连
山区风力资源最丰富的时段
。
平均风速的年际
、
春
季
、
夏季和秋季变化的突变时间均为
1993
年
。全区
504
94°E
96°E
山地学报
38
卷
98°E
100°E
102°E
o
风速
/(M
・
S
J
■14.0
〜
15.0
二
13.0
〜
14.0
■12.0
〜
13.0
■11.0
〜
12.0
■10.0
〜
11.0
□
9.0-10.0
■
&
0-9.0
大柴旦
N
匕
风速
/(MSj
o
□
16.0-18.0
■
14.0
〜
16.0
风速
/
(
M"
风速
/(MX)
□
16.0-18.0
■
12.0
〜
14.0
■■10.0-12.0
■
14.0
〜
16.0
■
12.0
〜
13.0
□
8.0
〜
10.0
、
■
12.0
〜
14.0
■11.0
〜
12.0
■
6.0-8.0
'
■■10.0-12.0
二
10.0
〜
11.0
—
9.0
〜
10.0
6.04T™
昵〜器风速
/(MS
J
8.0-9.0
风速
/(MSj
，
托勒,
、
咁
口爛
已駕器
■
1&0
〜
19.0
7.0
〜
&0
风速
/(MU
】
)
6.0-7.0
■17.0
〜
1&0
二
12.0
〜
14.0
■16.0
〜
17.0
'一
■
■
、
・
12.0
〜
14.0
■10.0
〜
12.0
15.0
〜
16.0
风速
/(MSj
%
'祁连
■
10.0
〜
12.0
二
■
&
0
〜
10.0
■14.0
〜
15.0
■16.0
〜
18.0
//
■■
&0
〜
10.0
■13.0
〜
14.0
■
6.0-8.0
二
14.0
〜
16.0
*
□
6.0
〜
&0
4.0-6.0
■12.0
〜
13.0
■
4.0
〜
6.0
〜
ZZ11.0-12.0
■
2.0-4.0
德令哈
■10.0
〜
11.0
门源
乌
■
&
0
〜
10.0
*
O
6.o
〜
&o
宁
卡
A
风速
/(MS
「
J
EEZlio.o
〜
li.o
风速
/(MSj.
—
16.0
〜
18.0U
“
一
9.0
〜
10.0
N
]14.0
〜
16.0
飞必二
8.0-9.0
匕
■10.0
〜
12.0
♦
*
12.0
〜
14.0
_
7.0
〜
&0
□
&
0
〜
10.0
10.0
〜
12.0
■
6.0-7.0
■
6.0-8.0
|
&
0
〜
10.0
■
5.0-6.0
]6.0
〜
&0
匸
4.0-5.0
4.0
〜
6.0
■
3.0-4.0
日启
買畀噹
十次
94°E
96°E
98°E
100°E
102°E
图
14
祁连山年际最大风速和风向空间分布
Fig.
14
Spatiat
aistrinutiou
of
an/uat
vvriation
of
maximum
wind
speef
and
airectiou
in
the
Qilian
Mon/tains
和各区段的平均风速周期均为
22
a
。
(3)
祁连山区年际和季节平均风速变化趋势均
[4
]
道然
•
加帕依
，
车罡•新疆东部地区风速的年代际变化及其成因
[
J
]
.
干旱气象
，
2008,
26
(3
)
:
14
-
25.
[
DAORAN
Japayi,
CHE
Gaug•
Inter-becoUat
vvriation
characteristics
of
wind
speef
in
East
呈自西向东递减的趋势
，
空间分布表现为东西下降
快
、
中间下降慢的格局
。
(4)
祁连山区年内和年际最大风速的风向以偏
Xinjiang
[
J]
•
Arih
Meteomlogu,
2003
,26(3)
：
14
-
25
]
[5
]
PRYOR
S
C
,
BARTHELMIE
R
J
,
RILEY
E
S.
Historicot
evelution
of
wind
climates
in
the
USA
[J
]
.
丿
。^*
-
of
Physics.
Conference
西南风为主
，
春季
、
夏季
、
秋季
、
冬季的主导风分别为
SW
、
S
、
SW
和
SSW
、
WSW,
全区风向以
SW
为主
，
而
Series
,
2007,
75
：
12065
-
12073.
[]
牟初夫
，
王礼茂
，
屈秋实
，
等•主要新能源发电替代减排的研究综
述[]•
资源科学
，
2017
,39
(
12
)
：
2323
-
2334.
[
MOU
COP
p
,
东段以
SE
为主
。
参考文献
(
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xew
eneray
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5
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Yihei
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：
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Xiao
,
L
Qiaopmg.
Aavvuces
of
surface
wind
speef
003X0X1
over
大学学报
,
2013,39
(
5
)
：
16 -
22.
[
ZHENG
COongwei.
Wind
enemy
evvluation
of
the
25
st
Centara
Maritime
SilU
R
ov
U
[J].
China
unaxf
glonat
warming
[
J]
.
丿
。
^
/-*
Science,
2020
,
31(5
)
：
5
-12
]
of
Applief
Meteorolooicat
丿
。^/-
of
Harfin
Engi/eering
U/iversity
,
2013
,
39(
5)
:
16
-22]
[]
石岚
，
徐丽娜,郝玉珠•基于风速高相关分区的风电场风速预报
[]
郭小娇
，
龚晓萍
，
石建省
，
等•典型岩溶区潜在蒸散发变化及其影
响因素
[]•
地质学报
，2019,
93
(
12
)
：
3269
-
3285.
[
GUO
Xiaojiao
,
GONG
Xiaoning
,
DAN
JiausUeng
,
c
P
at.
The
temporal
订正
[]
•
应用气象学报
,2016,
27(
4
)
：
506
-
512.
[DAN
Lax
,
XU
Li'sa
,
HAO
Y
pz
O
p
.
The
cerrection
of
forecast
wind
speef
in
a
vvriations
of
potentiat
evapoWauspiration
and
inUeence
factors
for
a
typical
karst
area
[].
Acta
Geologica
Sinica
,
2019
,
93
(
12)
：
wind
farm
easef
on
partitionmg
of
the
0ig0
cerrelation
of
wind
speef
[J].
Joarnat
of
Applief
Meteorologicot
Science
,
2016
,
27
(
4
)
：
3269
-3235
]
506 -512
]
[]
张晓龙
,
沈冰
,
黄领梅
•
基于
IEPCAS
再分析资料中国近地面风
速时空变化特征
[]•干旱区研究
，
2020,
37(
5
)
：
5
-9.
[ZHANG
[9
]
任国玉
，
郭军
，
徐铭志
，
等
•
近
50
年中国地面气候变化基本特征
[]
•
气象学报
,2005,
63(
6
)
：
942
-
956.
[REN
Gaoya
,
GUO
Jux
,
XU
MingzOi
,
et
at.
Climaty
cUaxges
of
COinaS
mainland
over
the
Xiaolong
,
SHEN
Bing
,
HUANG
Lingmeh
Spatiotemporat
vvriation
of
/ear
surface
wind
speef
over
China
easef
on
IEPCAS
rexnalyzef
dataset
y
J
]
.
Arih
Zone
Research
,
2020
,
37(
5
)
：
5
-
9
]
past
half
ceftara
[J].
Acta
Meteorologico
Sinica
,
2005
,
63
(
6
)
:
942-956
]
第4
期
祁连山区风速和风向时空变化特征
505
[
0
]
王楠
，
游庆龙
，
刘菊菊.
1
979
-
2014
年中国地面风速的长期变
化趋势
[]•
自然资源学报
,
0
1
9,34(
7
)
：
53
1
-
1
542.
:
WANG
Nan
,
YOU
Qingloua
,
LIU
Juju.
The
loug-term
trexd
of
suPace
wivd
syeeX
ft
Chiva
from
1
979
te
20
1
4
[J
]
.
Jouravl
of
Natural
Resources
,
2019
,
34(
7
)
：
153
1
-
1
542
]
[
1
]
李悦佳
，
贺新光
，
卢希安
，
等
5
960
—
22
1
5年长江流域风速的
时空变化特征
[]•
热带地理
，
2018,3
8
(5 ):660
-
667.
[
LI
Yuejia,
HE
Xinguane
，
LU
XiPn
,
el
vU
Spatio-temporal
variapifty
of
wind
syeeX
iv
tPc
Yangtze
River
Basie
durine
160
-2015
[
J]
.
Tapical
Geoeaphy
,
2018
,
38
(
5
)
：
660
-
667
]
[1
]
韩柳
，
王静璞
，
王光镇
，
等•中国北方风蚀区风速变化时空特征
分析[]•
干旱区地理
，
2018,
41
(5
):993
-
971.
:
HAN
Lin
,
WANG
Jingpu
,
WANG
Guangzhex
,
el
vP
Spatial
and
temporal
characteristics
of
aveapc
wind
syeeX
ft
tPc
wind
erosiou
reeiou
of
nortPera
China
[J
]
.
Arif
Land
Geooaphy
,
2018,
41(
5
)
:
963
-
971
]
[
5
]郭小芹
，丁文魁，
钱莉，
等.祁连山东北缘最大风速气候特征
[
J].
干旱区地理
,2015,3
8
( 3
)
:
446
-
453.
[
GUO
Xiaoqin
,
DING
Wexnui
,
QIAN
Li
,
el
vU
Climate
characteristics
of
tPc
maximum
wind
syeeX
kt
northeastera
marpiv
of
Qilian
Mountains
[
J]
.
Arif
Land
Geoeraphy
,
2015
,
38(
3
)
:
446
-
453
]
[
4
]
杜文涛
，
秦翔
，
孙维君
，
等•祁连山老虎沟冰川积累区风速
、
风向
变化特征研究
[]•
冰川冻土
，
201,34
(
1
)
：
29
-
36.
[DU
Wextao
,
QIN
Xiang
,
SUN
el
vU
Wind
characteristics
in
accumuPtiou
area
of
tPc
LvoUuaou
elacicr
No.
1
,
Qilian
Mountains
[J]
.
Jouravl
of
GPcioPoy
and
GeocryoPoy
,
201
,
34
(1
)
:
29
-36
]
[
5]
罗永忠
，
郭小芹,刘绪珍
5961
年气候变化对祁连山草地生产
力影响评价
[]•
山地学报
，
2017,3
5
(
4
)
：
437
-
443.
:
LUO
Yougzhoug
,
GUO
Xiaoqin,
LIU
Xuzhex.
Impact
of
climate
change
ou
erassPnd
productivity
of
Qilian
mountains
in
161
-
201
[J
]
.
Mountain
Research
,
2017
,
35(
4
)
：
437
-443
]
[
6]
周万福
，
肖宏斌,孙安平
，
等•祁连地形云与垂直风的关系
[]
•
山地学报
，
201,3
0
(6
):
641
-
647,
[
ZHOU
Wanfu
,
XIAO
HoqaUin
,
SUN
Anping
,
ei
vP
The
relatiou
betweex
oaoaphic
cloud
and
vertical
wind
in
Qilian
[J].
Mountain
Research
,
221,
30(
6
)
:
641
-647
]
[
7]
王海军
，
张勃
，
靳晓华
，
等•基于
GN
的祁连山区气温和降水的
时空变化分析
[]•
中国沙漠
，
2009,2
9
(6
)
：
116
-
1002.
[WANG
Haijun
,
ZHANG
Bo
,
JIN
Xiaodua
,
ei
vP
Spatias
temporal
vvriatious
analysis
of
air
temperature
and
pacipitatiou
ft
Qilian
Mountainous
reeiou
baseX
ou
GN
[J].
Jouraal
of
Desert
Research
,
2009
,29(
6)
：
116
-
102
]
[
8
]
付建新
，
曹广超,李玲琴
，
等.160
—
201
年祁连山中东段及其
附近地区气温时空变化特征
[]•
干旱区研究
，
2018,35
(3
)
：
549
-
561.
[
FU
Jianxin
,
CAO
6180
x
0
x
0
,
LI
Lingqin
,
ei
aP
Spatiotemporal
vvriatiou
of
air
temperature
ft
tPc
mikdlp
and
eastera
parin
of
tPc
Qilian
Mountains
and
tPc
nearby
revious
durine
tPc
period
of
160
-
201
[]
.
Arif
Zouc
Research
,
2018
,
35
(3
)
:
549
-561
]
[
9
]
戴声佩
，
张勃
，
王海军
，
等.199
—2007
年祁连山区植被指数时
空变化
[]
•
干旱区研究
，
2010,
27
(
4
):585
-
591.
[
DAI
Shexauci
,
ZHANG
Bo
,
WANG
Haijun
,
ei
aP
Spatiotemporal
vvriatiou
of
vevetatiou
NDVI
in
tPc
Qilian
Mountains
during
tPc
period
from
199
te
2007
[]
.
Aap
Zouc
Research
,
201
,
27
(4)
:
585
-561
]
[20
]
武正丽
，
贾文雄
，
刘亚荣
，
等•近
1
a
来祁连山植被覆盖变化研
究
[]•
干旱区研究
，
2214,
31(
1)
：
80
-
87.
[
WU
ZheeP
,
JIA
Wexxioqa
，
LIU
Yaroug
,
ei
aP
Change
of
vevetatiou
coverape
ft
tPc
Qilian
mountains
in
recexi
1
years
[]
.
Arif
Zouc
Research
,
201
,
31(
1
)
:
80
-87
]
[21
]
贾文雄
，
何元庆,李宗省
，
等•祁连山区气候变化的区域差异特
征及突变分析
[]•
地理学报
，
208,
63
(3
):257
-
269.
[
JIA
Wexxioqa
，
HE
Yuanqing
,
LI
Zodgshexg
,
ei
aP
The
revioual
differexce
and
catastaphe
of
climatic
change
in
Qilian
Mi.
Reviou
[]
5
Acta
Geovapaica
Sinica,
2208
,
63(
3)
：
257
-
269
]
[22
]
付建新
，
曹广超
，
李玲琴
，
等
.160
—
2014
年祁连山日照时数时
空变化特征
[]•
山地学报
,2018,3
3
(5
):709
-
721.
[
FU
Jianxin,
CAO
Guangchao
,
LI
Lingqin,
ei
aP
Temporal
anC
syahal
vvriatiou
characteristics
of
surCight
hours
in
tPc
Qilian
mountain
,
China
from
160
te
201
[
J]
.
Mountain
Research
,
2218,33(5)
:
709
-721
]
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青海地理
[M
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ZHANG
Zhoqaxiae.
Geooraphy
ft
QinaUai
[M
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乂
；
010
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PeoplPs
PubPshing
House
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15
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1
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(
4
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：
482
-
493.
[
FU
Cughin
,
WANG
Qianh.
The
definikou
and
detcctiou
of
tPc
abrupi
climatic
change
[
J]
.
sciextia
Atmopherica
Sinica,
192
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climatic
statistical
diapnosis
and
foacasting
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ChnnaMeeeoeoioenaai
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朱福康
，
谢宇•在
“
98.7
”
武汉强暴雨过程中不同尺度
波动的作用及其相干性
[]•
高原气象
,2005,24(1
):49
-
53•
[
WEI
Fexuyina
,
ZHU
Funaog
,
XIE
Yu.
The
effect
of
multi-scalp
waves
in
toraxtiat
rain
process
ft
Wuhan
ft
July
198
and
its
coheancc
[
J
]
.
Plateau
MeteoaPpy
,
2005
,
24(
1
)
：
49
-
55
]
[27
]
黄小燕
，
张明军
，
王圣杰
，
等•西北地区近
50
年日照时数和风速
变化特征
[]
•
自然资源学报
，
2011,2
3
(
5
)
：
825
-
835.
[HUANG
Xiaoyan
,
ZHANG
WANG
Saenpm
,
et
aP
Characteristics
of
vvriatiou
in
sunshine
duratiou
and
wind
syeeX
in
tPc
last
50
years
kt
nortPwest
China
[J
]
.
Jouraat
of
Naturat
Resouacs
,
2011
,
23(
5
)
：
825
-
833
]
[28
]
徐丽娇
，
胡泽勇
，
赵亚楠
，
等
.161
—
2010
年青藏高原气候变化
特征分析[]•
高原气象
，
2019,38(5
)
：
911
-91.
:
XU
Lijivo
,
HU
Zeyoug
,
ZHAO
Ya'nan
,
et
at.
Climate
change
characteristics
ft
Qinahai-TiVetab
plateau
during
161
-
201
[]
.
Plateau
506
MetepPpy
,
2019
,
38(5
)
:
911
-919
]
山地学报
38
卷
[ZHANG
Zhanfepg
,
ZHANG
Huanping
,
MA
Xiaoping.
Change
[29]
何旭强
，
张勃
，
赵一飞
，
等•黑河流域
1960
—
2009
年平均风速时
空变化特征
[]•
水土保持通报
,2015,33(4):242
-
247.
:
HE
features
of
averape
wind
speef
and
strong
wind
days
in
Chaibamu
Basin
[J]
.
<1
Arif
Land
Resonrces
and
Environment
,
Xuqiang
,
ZHANG
Bo
,
ZHAO
Yifcl
,
et
ai.
Temporai
and
spatiai
characteristics
of
averape
wind
speef
changes
in
Heibc
river
aasin
from
1990
ta
2009
[J].
Bulletin
P
Soil
and
Water
Conservetion
,
2014
,
28(1
0
)
:
90
-94
]
[31
]
熊敏诠•近
30
年中国地面风速分区及气候特征
[]
.
高原气象
，
2015,34(1)
：
39
-49.
[XIONG
Minquan.
Climate
repionalization
2015
,
33(4)
：
242
-247]
[
0
]张占峰
，
张焕平
，
马小萍•柴达木盆地平均风速与大风日数的变
and
characteristics
cP
surface
winds
vves
China
in
recent
30
years
[J]
.
Plateau
MetepPpy
,
2215
,
34
(1
)
：
39
-
49
]
化特征
[]
•
干旱区资源与环境
，
2014,
28
(
10
):90
-
94.
Temporal
and
Spatial
Variation
Characterishct
of
Average
Wind
Speed
and
Direction
in
the
Qiban
Mountaint
,
China
FU
Jianxin
CAO
Guauochav
4
^
6
,
GUO
Wenjmny
^
、
819008,
China
；
(1.
Institutu
of
Urban
and
Regiodat
Deveipment
,
Taiyyan
Normal
Universitu
,
Jtzhodd
030619
,
SSanxi
,
China
；
2.
Key
LaPo^ato^c
of
QinghaT
Proence
Physical
Geography
anC
Envirodmentat
Process
,
Qindhai
Normal
University
3.
MiJgstTC
of
EducaUod
Key
LaOo^ato^c
of
Tieetan
Platenu
LanC
Surface
Processes
anC
EcoOgical
Codservatiod
,
Xininc
819008
,
China
)
Abstract
:
Resenrch
on
wind
speef
and
diraction
in
monxtainons
arens
play
an
impoUaut
roia
in
understandiny
climate
chauya
and
口山
—
0.
wind
resonrcas
ptmnaPy•
Basef
ox
tha
recorOs
of
avvraya
wind
speef
,
maximum
wind
speef
and
diraction
callactef
at
11
metearolopicoi
stations
in
tha
Qiban
Monxtains
,
spatiai
and
temporai
distribution
of
wind
speef
and
diraction
was
analyzef
hy
usiny
multipla
mathematicoi
and
A
p
GIS
spaUai
analysis
methods.
Main
conclusions
were
as
follows.
FirsS,
avvraya
and
maximum
wind
speef
in
spriny
were
tha
highesi
in
a
yene
,
and
tha
wind
speef
in
tha
mibdia
and
east
sepmexts
renchef
maximum
m
wintae.
Sacand
,
mtar-suxuai
vaUaUiPty
of
avvraya
and
maximum
wind
speef
presextef
a
dowowarO
trend
with
a
variation
rata
of
-
0.
07
and
-
1.56
m
•
s
-
5
•
(10a
)
一
1
.
ThbO
,
wind
resonrcas
were
tha
mpi
aPundaxt
from
1970
ta
1979
;
Tha
auxuai
and
sensonai
(excaptef
wixtar
U
avvraya
wind
speef
chaxyef
aXruptly
in
1993
,
aPrupS
chaxhas
in
tha
avvraya
wind
speef
was
most
prononxeaf
in
tha
enstero
and
mibdie
sactions
Oom
1990
ta
1999
；
Tha
circle
of
tha
avvraya
wind
speef
was
22a
in
tha
extiro
studs
aren
and
its
sections.
forth
,
avvraya
wind
spead
showef
a
decrensma
trend
from
west
ta
ensS
in
tha
resenrch
aren.
LastU
,
wind
diraction
of
maximum
wind
speef
was
dominatef
as
sonthwest
wind
and
if
was
dominatef
as
801^6X0
：
wind
at
tha
enstero
sepmexU
Key
words
:
menu
wind
speef
；
maximum
wind
speef
and
diraction
；
temporai
auX
spatiai
chanaas
,
tha
Qiban
Monxtains
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