1973-2014年间，北半球陆地地表风速（10m）呈现出下降即风速静止现象。风速静止现象主要受到大气环流、及摩擦力的作用，摩擦力又分为边界层内的湍流摩擦力及地面拖曳作用的地表摩擦力。地转风是考虑了气压梯度力与科氏力作用下的理想风速，其表征了在大气环流作用下风速的变化，而观测风速与地转风的差异又反映出了摩擦力对风速的影响。因此借用地转风的概念，本研究提出了在地表摩擦系数不变的情况下的模拟风速，量化了三类因子对北半球陆地地表风速降低的贡献。实验室研究生张政泰、王开存教授等在此研究中，也发展了原来运用气压三角形计算气压梯度力的方法，提出运用周围站点气压三角形组合的分位数来计算气压梯度力，这使得地形对气压梯度力计算的影响降到了最小，极大拓展了地转风计算的适用范围。

图1 模拟风速与观测风速相关系数分布图

研究表明观测风速与模拟风速在北半球各区域表现有所不同：摩擦力对东亚地区风速的影响最大，欧洲的影响最小。同时，模拟风速在欧洲和北美地区没有表现出明显的趋势变化，这与再分析资料的结果比较吻合。而在东亚地区，模拟风速呈现出上升趋势，这说明在单纯考虑大气环流作用下，地表风速在东亚地区应呈现出上升趋势，证明了大气环流并不是造成风速降低的主要原因。在对三个区域三类影响因子进行归因分析后发现大气环流还是主导了各个区域月风速方差贡献，在年尺度上就已变弱。而在所有区域，地表摩擦力主导了风速降低趋势。其在欧洲及东亚的趋势贡献甚至超过了100%，所以地表摩擦力是造成北半球陆地地表风速降低的主要原因。

图2 模拟风速与观测风速时间序列

图3 三类影响因子在北半球不同区域的方差及趋势贡献

此研究发展了气压梯度力（地转风）的计算方法，同时定量了三类因子对北半球陆地地表风速降低的贡献，对以后研究人类活动及气候效应具有借鉴意义。

（供稿人：张政泰）