王志楠
呼和浩特市地處西北地區(qū),屬大陸性干旱氣候,是西路、西北路或北路冷空氣常經(jīng)之地,沙塵暴、大風(fēng)多發(fā)于春秋之際。沙塵暴天氣是我國(guó)北方的災(zāi)害性天氣之一,其強(qiáng)大的風(fēng)力,裹挾著大量的沙塵給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、人們生活及生態(tài)環(huán)境等都造成了嚴(yán)重的危害,引起了人們的廣泛關(guān)注。中國(guó)大部分地區(qū)均會(huì)在不同程度上受到寒潮降溫的影響,內(nèi)蒙古中北部年頻次一般達(dá)6次以上。下面分析了2014年4月24—26日在呼和浩特市發(fā)生的一次大風(fēng)、沙塵、降水、寒潮天氣過程,從中找出其發(fā)生的一般規(guī)律和成因。受冷暖空氣共同影響,04月24日至04月26日我市全市出現(xiàn)了6.7-12.4mm的降水。4月24日12時(shí)至夜間,我市大部地區(qū)出現(xiàn)入春以來最大強(qiáng)度的大風(fēng)、沙塵天氣,其中清水河縣達(dá)到沙塵暴,能見度800米;市區(qū)、武川縣為揚(yáng)沙;土左旗出現(xiàn)揚(yáng)沙并伴隨大風(fēng),極大風(fēng)速18.7米/秒。大風(fēng)、沙塵天氣停止后,降溫幅度較大,大部地區(qū)出現(xiàn)霜凍或輕霜凍,至26日早晨全市降溫幅度均達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。下面對(duì)天氣形勢(shì)加以分析。
前期500hpa歐亞大陸為兩脊一槽型,冷槽位于巴爾喀什湖以東,溫度槽落后于高度槽,等高線密集,溫度梯度較大,為典型的斜壓不穩(wěn)定性,冷平流強(qiáng)烈。22日500hpa高空槽位東移至巴湖附近,并以每天10個(gè)經(jīng)度的速度東移并且有所南壓,在24日08時(shí)發(fā)展為閉合低渦,25日08時(shí)高空槽移動(dòng)至套區(qū)中部,26日移出我市。
23日20時(shí)700hpa呼市上空為西風(fēng)控制,到了24日20時(shí)沙塵天氣過后南風(fēng)建立,濕度轉(zhuǎn)好,切變位于我市以西,25日20時(shí)切變位于呼市上空,正在移出呼市,降水條件較好,所以降水時(shí)段主要集中在24日20時(shí)到25日20時(shí)。26日08時(shí)700hpa轉(zhuǎn)為西北氣流,冷空氣壓下來,降水基本結(jié)束,降溫幅度增大。
寒潮前的大風(fēng)沙塵天氣主要是由地面冷風(fēng)的快速劃過引發(fā)的。歐亞中高緯度地區(qū)呈西高東低型,在貝加爾湖與巴爾喀什湖是一高壓帶,從我國(guó)東北地區(qū)到蒙古國(guó)西南部是一低壓帶,并有冷鋒與低壓帶配合東移,低值系統(tǒng)東移發(fā)展為蒙古氣旋。鋒面過境出現(xiàn)大風(fēng)天氣由于春季空氣濕度較小,地面干燥、裸露,所以發(fā)生了沙塵天氣,清水河達(dá)到沙塵暴。
由24日08時(shí)的整層配置可看出呼和浩特市位于蒙古氣旋的底部,地面冷鋒位于河套中部,系統(tǒng)傾斜度較強(qiáng)。由于鋒面強(qiáng)抬升作用24日午后呼和浩特市出現(xiàn)了沙塵天氣,隨著冷鋒的快速劃過,低層冷空氣與暖濕空氣相遇造成降水,25日高空冷槽移出呼市并帶來了大量的冷空氣,降溫達(dá)到寒潮標(biāo)準(zhǔn)。
分析24日08時(shí)200hpa散度場(chǎng)發(fā)現(xiàn)呼市中北部為下沉運(yùn)動(dòng),南部為幅合上升區(qū),850hpa全市為幅合上升區(qū)。24日20時(shí)500hpa與700hpa散度場(chǎng)可以看出高層正值為幅散,低層負(fù)值為幅合,整層為上升運(yùn)動(dòng)。高層幅散區(qū)域在逐漸擴(kuò)大的同時(shí),使散度場(chǎng)的整層配置有利于地面大風(fēng),也有利于沙塵天氣的產(chǎn)生。
上述利用常規(guī)觀測(cè)資料和MICAPS相關(guān)資料,對(duì)2014年4月24—26日在呼和浩特市發(fā)生的一次大風(fēng)、沙塵、降水、寒潮天氣的環(huán)流形式及物理量進(jìn)行分析。分析結(jié)果表明,本次過程是在高空冷槽、蒙古氣旋以及地面冷鋒共同觸發(fā)的:由于冷高壓東移南壓帶來的一次大風(fēng)、沙塵、降水、寒潮天氣過程。沙塵暴是典型的冷鋒型沙塵暴。地面冷鋒過境,濕度低,低層有切變,有逆溫層存在,氣壓梯度較大,這些條件相互作用下產(chǎn)生了沙塵暴天氣。冷鋒快速移出我市并帶來了水汽,冷暖空氣交匯,由于溫度較低中北部地區(qū)發(fā)生雨夾雪天氣,南部為小雨。降雨量沙塵過后,冷空氣繼續(xù)東移南壓,為我市帶來了大幅降溫6-8攝氏度。