北京大风黄色预警，全球变暖、城市化发展是主要原因

京在经历了一场春雨加大风的双重洗礼之后，开启了北风劲吹模式。北京市气象台20日发布大风黄色预警信号：预计20日白天和21日白天，本市大部分地区有4、5级偏北风，阵风9级左右。

北京春日多“风”狂？

　　是的！

　　中国天气网首席气象分析师胡啸表示，北京4月出现大风天气十分常见，春季本就是大风最频繁的季节。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，而这样的大风日，北京每年春季大约会出现7天。

▲图片来源：中国天气网

　　17米/秒是个什么概念？远超百米飞人博尔特的速度！下面这张图感受一下。

　　中国天气网1960-2019年大数据显示，春季的风确实是一年当中最大的，4月份最明显。北京4月平均大风日数为2.7天，为全年最高的月份，3月以2.5天紧随其后。

　　北京的春季，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。根据近60年的平均数据，4月的平均风速为3.1米/秒，3月和5月分别以2.9米/秒和2.8米/秒位列平均风速第二和第三高月份。

风从哪里来？

　　智慧的古代中国人总结为：“热生风，冷生雨。” 他们认为，有加热，则容易形成风。

　　现代气象学则把这一机制进行了更为科学的解读：并非有热即生风；而是需要冷热分布不均，才会形成风。

　　说到这，就不得不提及“气压梯度”，也就是单位距离间存在的气压差。之所以有风，是因为空气流动，而这种流动正是因为不同地区之间气压差产生的“气压梯度力”所导致的。

　　冬季时分，我国大部地区在强大的冷高压控制之下，风力反倒没有春季大，这是因为在冷高压中心附近缺少气压梯度。从冬入春，北方冷空气还很强，暖湿气流又逐渐增强，冷暖空气交汇激烈，极易形成大风。

　　从地形因素来看，北京三面环山。春季多风时节，风向很容易被山脉或河谷的走向所左右，风沿着永定河、潮白河、南关口形成三条风廊袭击平原区，风廊内不仅多风，而且风量大。

北京的大风为什么越来越少了？

　　无论今天的风有多大，近些年来，北京的大风日数的确正在逐渐减少，大约每二十年减少五成。

　　1960年至1979年这二十年大风日数为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%。

　　北京的大风为什么越来越少了？

　　有一种说法是三北防护林阻挡了大风，三北防护林和内蒙古的风电场影响了北京地区的风速，“把北京的大风偷走了”。事实真的是这样吗？

风电场影响风速就像“蚂蚁绊倒大象”

　　中国气象科学研究院徐祥德院士表示，综合国内外的研究结果，发展风电对局地风速虽有一定影响，但影响的范围非常有限。丹麦科技大学和清华大学的研究结果表明，风电场对下游几公里到几十公里范围的地面风速有明显影响，但超过100公里，影响可忽略不计。

　　北京市中心距离内蒙古400多公里，距离张家口约200公里。因此，北京上游的内蒙古、河北开发风电资源，对北京风速的变化影响微乎其微。好比一只大象马上要摔倒，就算大象脚下的蚂蚁伸了一下腿，也不能认为是蚂蚁绊倒了大象。

　　另一方面，防护林带给风场的影响主要在近地层。然而一旦冷空气真的来袭，它的影响范围垂直方向约在1500米以上，远超近地层的高度水平。因此，三北防护林不可能阻挡冷空气或寒潮，并影响下游大范围区域风场。

▲三北防护林区域遥感影像图。图片来源：《全球生态环境遥感监测2019年度报告》

　　中国气象局研究员朱定真认为，风电及防护林对下游风会有一定影响，但风的成因主要是热力成风、气压梯度成风、高层风的动量下传。特别是高层风的动量可下传上千米并带动下层风运动，所以真正冷空气来时，地面风力发电场是阻挡不了的。

全球变暖、城市化发展是主要原因
中国气象局国家气候中心研究员朱荣表示，其实风的本质是空气流动，导致空气流动的根源是空气温度和密度的差异。由于全球变暖，尤其是上世纪80年代以后暖冬的增多，减小了冬季海洋和欧亚大陆的温差，因此空气的流动也就不如之前快，风速也相对应减小。

　　当然，全球变暖也有很多原因被归结为人类活动，科学界一直有争议，但是自然和人为因素应该都是存在的。

　　除了全球变暖，城市化发展增加了地面附近的摩擦作用，高大的城市群会产生绕流阻力，也使得风速可能会减弱。

　　除了北京，同样的风速变化也表现在北方其他一些城市，比如郑州、沈阳、西宁也出现了风速先下降、之后又有所提升、总体震荡下降的趋势。不过，21世纪以来，天津风速还呈现出加大趋势，这可能因为天津临海，城市热岛效应使得海陆风的作用加强。