阿拉善盟一次強沙塵暴天氣成因分析

邢彬

摘要：運用常規(guī)氣象觀測資料，從天氣環(huán)流形式的演變過程及有關(guān)物理量配置角度，對2014年5月8日-9日發(fā)生在阿拉善盟的沙塵天氣做了客觀分析。分析結(jié)果表明：造成這次天氣過程的主要影響天氣系統(tǒng)是高空冷渦、地面冷高壓及冷鋒。垂直方向上強的上升、下沉運動為沙塵的垂直輸送提供動力條件。深厚的混合層對沙塵暴的發(fā)生、發(fā)展提供了熱力條件。

關(guān)鍵詞：強沙塵暴；冷高壓；垂直運動；混合層

引言

受到來自蒙古國強冷空氣影響，2014年5月8日-9日內(nèi)蒙古阿拉善盟出現(xiàn)了沙塵、大風(fēng)天氣，達來呼布、巴丹吉林出現(xiàn)沙塵暴，諾日公、拐子湖出現(xiàn)強沙塵暴，拐子湖能見度僅為200米，其余各地均出現(xiàn)揚沙。全盟大部地區(qū)先后出現(xiàn)7級以上大風(fēng)。沙塵來源于蒙古國南部沙地和阿拉善盟境內(nèi)的巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠以及騰格里沙漠。本文通過對此次天氣過程進行分析，旨在揭示沙塵天氣產(chǎn)生的機制，探討影響沙塵天氣發(fā)生發(fā)展的關(guān)鍵因素，為提高沙塵災(zāi)害天氣預(yù)報服務(wù)水平和有效防御沙塵暴災(zāi)害提供分析。

1、大氣環(huán)流分析

1.1 500hPa環(huán)流形式分析

5月8日08時，500hPa高度場，中緯度環(huán)流形勢呈現(xiàn)兩槽一脊型，由巴爾克什湖至中西伯利亞高原存在一強盛高壓脊，脊東側(cè)有兩個低壓渦旋，兩個冷中心與低壓中心重合，脊前低渦外圍偏北風(fēng)和偏西風(fēng)強盛，風(fēng)速達到30m·s-1以上。阿拉善盟受脊前冷渦外圍強風(fēng)速帶的影響，強風(fēng)速帶為沙塵天氣的發(fā)生發(fā)展提供動力條件。到8日14時，阿拉善盟的拐子湖出現(xiàn)沙塵暴，諾日公出現(xiàn)揚沙。在8日20時（見圖1），新地島以東的低槽東移，高壓脊緩慢東移南壓，脊東側(cè)橫槽南下加深發(fā)展，脊前部另一冷渦穩(wěn)定少動。在9月08時脊前兩個冷渦合并為一個冷渦，冷中心為-24℃。 9日20時，高空冷槽基本移出阿拉善盟，高空風(fēng)為西北風(fēng)，風(fēng)力減弱，沙塵暴、揚沙結(jié)束。

圖1 5月8日20時500hPa高空圖

1.2、700hPa環(huán)流形式分析

8日08時，700hPa高度場的環(huán)流形式在新疆北部和蒙古國西部有兩個冷渦存在，同時在甘肅北部有一短波槽，短波槽向東移動，并加強，到8日20時，兩冷渦東移南壓合并為狹長的低壓帶，控制阿拉善大部地區(qū)。低壓北部存在-12℃的冷中心，這個低壓帶正好覆蓋沙塵暴發(fā)生區(qū)域，低壓帶中心附近風(fēng)速達到12 m·s-1，低壓中心附近強大的風(fēng)力，為沙塵輸送提供動力條件，至9日20時低壓帶向東北方向移動，低壓中心移動至蒙古國，阿拉善盟風(fēng)速迅速減小為8m·s-1，沙塵天氣結(jié)束。

1.3、歐亞地面天氣圖分析

7日14時，在歐亞地面天氣圖上，在新疆中部存在一個地面氣旋，其中心值均為1002.5hPa，其在阿拉善盟境內(nèi)有3條等壓線/10個緯距，隨著地面氣旋逐漸東移南下， 8日20時地面氣旋發(fā)展為最為強盛，其中心值下降到990hPa，阿拉善盟境內(nèi)有9條等壓線/10個緯距，地面氣旋強烈發(fā)展等壓線密集，形成低壓大風(fēng)，為地面起沙提供動力條件。

7日17時，在歐亞地面天氣圖上，位于蒙古國境內(nèi)有一地面冷鋒，其后部有地面冷高壓，中心強度為1035hPa，冷鋒隨冷高東移南壓。8日08時，受到河西走廊到河套地區(qū)的地面氣旋自南向北發(fā)展，氣旋后部冷空氣侵入，冷高壓與地面氣旋之間形成強大的氣壓梯度并形成偏東大風(fēng)。鋒面在額濟納旗、阿拉善右旗和阿拉善左旗北部移動緩慢，冷高壓和地面氣旋之間形成冷鋒，鋒面附近觸發(fā)沙塵暴，8日08時持續(xù)至9日05時，近21個小時才移出阿拉善盟，冷鋒長時間存在導(dǎo)致強沙塵暴的發(fā)生。9日20時蒙古冷高壓分裂出另一冷高壓移動至阿拉善盟境內(nèi)，風(fēng)向為偏北風(fēng)，沙塵暴、揚沙天氣結(jié)束。

2、垂直速度與沙塵暴

從8日20時500hPa垂直速度圖，額濟納旗、阿右旗北部和阿左旗南部有明顯的下沉運動，阿右旗南部和阿左旗北部有明顯的上升運動，200、300、400、600、700hPa上也同樣出現(xiàn)了同樣的情況，那樣整大氣中700-200hPa額旗、阿右旗北部、阿左旗南部與阿右旗南部、阿左旗北部形成了垂直環(huán)流，且數(shù)值較大延伸至200hPa。達來呼布和拐子湖（額濟納旗）出現(xiàn)沙塵暴是在強的下沉運動區(qū)的前部。巴丹吉林（阿右旗南部）和諾日公（阿左旗北部）出現(xiàn)沙塵暴是在強的上升運動區(qū)中心和后部。

3、混合層與沙塵暴

對出現(xiàn)最強沙塵暴地區(qū)諾日公站進行垂直方向假相當位溫分析。7日20時（見圖12）假相當位溫垂直于坐標軸，且一直伸展到了500hPa，對流層中低層出現(xiàn)了深厚的混合層，假相當位溫和飽和假相當位溫距離較遠，說明低層比較干燥，到8日20時（見圖13）低層轉(zhuǎn)為東北大風(fēng)，近地層假相當位溫隨高度減小，存在不穩(wěn)定層結(jié)，在700hPa高空以上則有穩(wěn)定層結(jié)，假相當位溫和飽和假相當位溫距離較近，低層濕度轉(zhuǎn)好?；旌蠈映霈F(xiàn)表明為沙塵暴發(fā)生發(fā)展熱力條件正在轉(zhuǎn)好，濕度變化方向與混合層存在成負相關(guān)。

4小結(jié)

（1）高空冷槽發(fā)生發(fā)展，強風(fēng)速帶的形成為沙塵天氣的發(fā)生發(fā)展輸送提供水平動力條件

（2）冷高壓與地面氣旋之間形成的冷鋒，氣壓梯度加大，鋒面緩慢移動是沙塵暴持續(xù)時間長，強度大的主要原因。

（3）在垂直方向上，上升運動的抽吸作用和下沉運動的都動量下傳為是沙塵的垂直輸送和地面大風(fēng)的產(chǎn)生提供動力條件。

（4）混合層的出現(xiàn)為沙塵暴發(fā)生發(fā)展提供了熱力條件。在沙塵暴發(fā)生前，混合層的存在與低層濕度轉(zhuǎn)變方向成負相關(guān)。

參考文獻

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[2]內(nèi)蒙古天氣預(yù)報手冊 顧潤源等

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