索慧

摘 要：2000年4月6日，內(nèi)蒙古中部地區(qū)發(fā)生了一次沙塵暴天氣過程，文章分析了其產(chǎn)生原因，高空天氣形勢、天氣系統(tǒng)、物理量場等。結(jié)果表明，過程前期受蒙古氣旋與高空冷槽的共同影響，后期受地面高壓影響，產(chǎn)生沙塵天氣。

關(guān)鍵詞：沙塵暴；高空槽；蒙古氣旋冷鋒

中圖分類號：P445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132186

沙塵暴是干旱、半干旱地區(qū)特有的一災(zāi)害性天氣，強(qiáng)沙塵暴的風(fēng)力達(dá)12級以上，沙塵暴的強(qiáng)風(fēng)能摧毀建筑物樹木，造成人員傷亡，刮走農(nóng)田表層沃土，以風(fēng)沙流的形式淹沒農(nóng)田、渠道、房屋、道路、草場等，使北方生態(tài)環(huán)境進(jìn)一步弱化。沙塵暴主要集中春季，塔里木盆地周圍、河西走廊一陜北一線、內(nèi)蒙古阿拉善高原、河套平原和鄂爾多斯高原是沙塵的多發(fā)區(qū)。近50a來，青海、內(nèi)蒙古和新疆局部地區(qū)沙塵日數(shù)增多，給人民帶來極大危害，烏蘭察布處于內(nèi)蒙古中部地區(qū)，屬沙塵暴高發(fā)地。研究該地沙塵暴起因、天氣形勢、影響系統(tǒng)，找出預(yù)報指標(biāo)，減少或避免災(zāi)害損失。

烏蘭察布共5.5萬km2，有11個國家氣象站。地處華北平原北部，位于內(nèi)蒙古中西部， 溫帶大陸性季風(fēng)氣候，多年平均氣溫4.0℃，年平均最高氣溫10.9℃，年平均最低氣溫-2.1℃。1980—2010年的極端高溫為39.3℃，極端低溫為-32.2℃。數(shù)據(jù)來自烏蘭察布市氣象局檔案館，含11站1971—2010年地面觀測資料，含逐月、逐年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫實(shí)況，天氣現(xiàn)象，高空天氣形勢圖，探空觀測，以及地面形勢圖資料。研究資料均有足夠序列長度和精確度，滿足均一性、代表性和比較性的研究要求。

1 天氣過程實(shí)況

2000年4月6日02：00—20：00，烏蘭察布市發(fā)生了大面積沙塵暴、揚(yáng)沙天氣，伴有局地小陣雪天氣，全市11個氣象觀測站，分布11個旗、縣、市、區(qū)，其中中部的察右中旗、察右后旗、商都縣、化德縣、集寧區(qū)、興和縣6地出現(xiàn)沙塵暴，涼城縣、察右前旗出現(xiàn)揚(yáng)沙天氣，卓資縣出現(xiàn)陣雪天氣，降雪量為1.0mm。

2 天氣形勢分析

前期：500hp高空形勢為兩槽一脊型，新疆北到貝加爾湖以西一帶有明顯溫度脊存在，烏蘭察布市處于脊前西北氣流中，6日08時，東北低渦旋轉(zhuǎn)，在蒙古至東北地區(qū)形成一橫槽，脊前高空急流明顯，中層700hPa與低層850hPa溫度場落后于高度場，且溫度線與高度線接近垂直，冷平流較強(qiáng)，蒙古氣旋位于高空槽前，氣旋前部為暖平流，后部為冷平流，熱力因子使地面氣旋前部減壓，后部加壓，從等高線上看，槽前為正渦度平流區(qū)，渦度因子使地面氣旋中心加壓，2種因子聯(lián)合作用的結(jié)果，使蒙古氣旋一面向東南移動，一面加深發(fā)展，6日02：00中心值達(dá)到997.5hPa，到6日05：00氣旋中心加強(qiáng)到995hPa，中心位于烏蘭察布以東地區(qū)，且正變壓值與負(fù)變壓值相對差達(dá)到9hPa，此時地面冷鋒移出烏蘭察布，地面高壓開始影響烏蘭察布，這時配合高空有鋒區(qū)移入烏蘭察布，促使地面風(fēng)力加大，午后地面增溫最強(qiáng)，大氣層結(jié)不穩(wěn)度顯著增大，為大風(fēng)、沙塵天氣提供了有利動力和熱力條件，這樣地面沙塵容易被吹起，最后形成沙塵暴天氣。地面高壓從烏蘭察布市西北部逐漸向東南部移動，高壓底前部強(qiáng)冷空氣自西北向東南掃過全市整個地區(qū)，造成全市大范圍大風(fēng)、沙塵。此前，在蒙古氣旋東移過程中，冷平流配合少量水汽造成烏蘭察布市東部地區(qū)出現(xiàn)分布不均的小雪天氣。

3 中尺度天氣分析

我國北部地區(qū)對流層低層（700hPa、850hPa等壓面）水汽很差，相對濕度小于30%，配合高空冷槽自西向東移動，地面蒙古氣旋中心冷暖峰相繼影響內(nèi)蒙古中部地區(qū)，高空急流（風(fēng)速大于12m/s）輸送沙塵及能量，引發(fā)地面大風(fēng)，形成混合層引發(fā)沙塵暴。高空急流在300～600hPa有一中心最大值為48m/s，高空動量下傳，近地面至高空為一致的下沉氣流，也是沙塵暴將要發(fā)生的關(guān)鍵區(qū)域。

4 物理量分析

4.1 24h變溫分析

5日08：00，在沙塵天氣出現(xiàn)前，烏蘭察布市大部地區(qū)△T24為正變溫（圖略），變溫在-3～6℃。沙塵暴是一種干對流風(fēng)暴，沙塵暴出現(xiàn)前，地面增暖的熱力不穩(wěn)定層結(jié)是沙塵暴發(fā)生的有利層結(jié)條件。當(dāng)有冷空氣侵入時，層結(jié)變的不穩(wěn)定，也有利于沙塵暴的發(fā)生。

4.2 3h變壓分析

6日08：00，出現(xiàn)沙塵天氣之前，蒙古地區(qū)已有沙塵天氣出現(xiàn)，正3h變壓中心位于蒙古一帶，正3h變壓達(dá)5hPa，隨系統(tǒng)東移，正負(fù)3h變壓差逐漸增大，到6日05時，正負(fù)3h變壓差達(dá)最大為9hPa，到6日14：00，正3h變壓達(dá)6hPa，此時該地區(qū)沙塵暴到最強(qiáng)，隨后系統(tǒng)減弱，沙塵暴趨于結(jié)束。

通過對本次內(nèi)蒙古中部烏蘭察布市沙塵暴天氣分析，得出預(yù)報指標(biāo)。影響系統(tǒng)的路徑為西北路徑。沙塵暴主要為蒙古氣旋冷鋒型；高空急流導(dǎo)致動量下傳，下墊面沙化，致地面強(qiáng)迫抬升作用，地面大風(fēng)生成，為沙塵暴提供了動力機(jī)制；500hPa冷中心為-32℃，急流軸最大風(fēng)速達(dá)40m/s；700hPa急流最大風(fēng)速為30m/s；850hPa急流最大風(fēng)速為30m/s；地面氣旋具有3條或以上閉合等壓線；正負(fù)3h變壓差>9hPa。

參考文獻(xiàn)

[1]林學(xué)椿.中國近百年氣溫變化趨勢[J].氣候通訊，2000（2）：29-33.