许遐祯1 王佳1 项瑛1 巫黎明2 周学东1
（1、江苏省气候中心 2、江苏省电力设计院）
2008年初，我国南方地区遭遇大范围雨雪冰冻灾害天气，电网严重受损，电力供应中断，极大地干扰了经济社会和人民生活的正常秩序。为保持电网建设与经济发展相适应，电力行业管理部门及国家电网公司均提出必须适度提高电网设计标准，以提高电网抵御严重灾害的能力。
江苏位于中纬度亚洲大陆东岸，属东亚季风区，又属亚热带和暖温带的过渡区，较常发生龙卷风、飑线风、台风、寒潮等易引发大风天气，其中龙卷风、飑线风极易导致电网出现倒杆、倒塔及断线现象。2005年苏北地区先后出现两次严重的电网风灾，一次是盱眙“4.20”龙卷风灾，造成500千伏泗汊5244线倒塔3基；另一次灾情更为严重的宿迁“6.14”飑线风灾，华东、江苏“北电南送”的重要通道——500千伏任上5237线的10基铁塔倒塌。强风倒塔事件表明，电力设计院多年来采用的江苏省《送电线路设计用气象分区初步意见》已不再适应现实风况和输变电线路安全的要求，必须重新划分气象分区，以指导江苏省架空线路设计。
城市化迅猛发展、观测场环境改变、气候变化、旷野下垫面条件的变化等诸多因素，对现有观测风资料产生很大影响，其代表性已经发生了相当大的变化，通过对江苏全省所选40个代表站的10min年最大自记风速和极大风速进行分析，我们发现风速值普遍存在明显衰减的情况，考虑到影响风速的因子较多，我们主要从以下几个方面对江苏省输变电线路设计气象分区研究进行大风分析：
(1)对江苏省各台站大风（年最大风速和极大风速）分布分析及对灾害性天气资料详查，得出江苏省主要致风原因。
(2)根据台站风速观测仪器、观测环境、所在城市等发生的变化，分析观测资料序列的变化，研究各代表站在各种变化环境下观测值与旷野标准气象观测场风观测资料的相关关系。
(3)根据代表台站订正各代表站周边林木生长高度与风速变化之间关系分析研究。
(4)选取洪泽湖、太湖、沿海等下垫面为水体的地区作为特殊地区，进行风速变化影响分析，研究距离水体远近不同对风速大小的影响。
(5)选取连云港地区云台山雷达气象站所在山体作为特殊地区，进行风速变化影响分析，研究山体对风速的影响。
分析结果表明：
（1）江苏省绝大部分地区累年最大风速值均超过17 m/s，其中高值中心主要分布在江苏东北部连云港地区、扬州和镇江及周边地区、江苏东南部南通及苏州部分地区，中心最大风速可达28 m/s以上，其中尤以连云港地区最为明显。仅从各站累年最大风速值分布来看，江苏省的大风区(年最大风速≥17m/s)主要分布在传统的台风影响地区（沿海）、江淮气旋通道（镇扬地区）和北方冷空气移出江苏的位置（连云港地区）。
（2）江苏省极大风速值均超过了17 m/s，其中高值中心主要分布在连云港北部地区、南京经、扬州镇江到东台一线、江苏省东南部南通东部和苏州东部地区。总的看来，江苏省三个极大风速的大值区与最大风速的大值区大体一致，致风因素基本相同，但江淮气旋通道和台风影响区更明显，这也反映江淮气旋和台风的阵风特性对极大风速的作用要超过冷空气的作用。
（3）江苏省出现≥17m/s大风的天气现象、灾情库及相关资料初步详查结果表明，江苏省大风主要由热带气旋引起的，占大风总次数的50.18%，其次是由寒潮过程引起的，约占30.77%。
(4)为了全面分析不同观测环境对自记风风速的衰减影响，我们分别从风仪高度、观测环境变化、苏北防护林影响、城市化影响等四个方面来分析江苏省风速分区气象条件，定量分析了定时风与自记风的订正误差及沿海岸线风速的衰减，并通过周边加密站风速资料对订正风速进行验证，再用均一性检验方法对最大风速订正序列进行了检验，结果表明我们订正的年最大风速资料质量基本可靠，较原始观测资料而言在一定程度上排除了环境对年最大风速的影响，订正的风速结果是在合理范围内的。
(5)通过各种风速订正方法，形成江苏省重现期为15年、30年、50年、100年一遇的设计风速等值线图。从图上可以看出，沿海边和湖区附近的风速明显高于其他地区，这也表明，下垫面为水体时风速较大。
(6)成片的树林和大面积的林网会形成整体效应，对观测站的风速起着明显降低的作用，尤其是在有叶期更为明显。
(7)从水体对风速的影响研究结果表明，气流由陆面进入水面时, 因下垫面条件的改变产生加速，反之，出水面风速则衰减。分析得知，距离湖区约10KM范围内风速变化是最为明显的，而距海边约30KM范围内风速变化是最为明显的。
(8)地形对风的影响一般是背风面大，向风面小。从山体风速变化分析表明，随山体高度的增加风速逐渐增加。 |
