影響我國(guó)西北地區(qū)沙塵天氣的氣候因子分析

摘 要：本文著重對(duì)影響我國(guó)西北地區(qū)沙塵天氣的氣候因子做分析探討，以期為沙塵天氣研究、天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)及沙塵防御提供重要指導(dǎo)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：西北地區(qū)；沙塵天氣；氣候因子；分析

中圖分類號(hào)：P461 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632211

沙塵天氣指浮塵、揚(yáng)沙和沙塵暴，我國(guó)西北是全球沙塵天氣發(fā)生頻次最多的地區(qū)之一，因特殊的氣候條件和地形地貌，西北地區(qū)成為沙塵天氣主要發(fā)源地。本文利用近60aNCEP（2.5×2.5）月平均再分析資料對(duì)西北地區(qū)沙塵天氣氣候因子進(jìn)行分析，深入了解沙塵天氣發(fā)生原因，為沙塵天氣預(yù)報(bào)預(yù)測(cè)及防治研究提供參考依據(jù)。

1 高空副熱帶西風(fēng)急流

沙塵天氣發(fā)生動(dòng)力來(lái)源于大氣運(yùn)動(dòng)。分析200hPa副熱帶西風(fēng)急流與沙塵日數(shù)關(guān)系，冬季（12月—翌年2月）我國(guó)北方受強(qiáng)烈副熱帶西風(fēng)急流控制，中心風(fēng)速>70m/s，急流軸處在N30，新疆、甘肅河西地區(qū)在急流入口位置的左邊區(qū)域；春季（3—5月），大氣斜壓性持續(xù)增強(qiáng)；夏季（6—8月）急流影響范圍相對(duì)較小，7月影響新疆、甘肅河西走廊及內(nèi)蒙古西部，8月再次向東發(fā)展控制我國(guó)北方，中心風(fēng)速35m/s，急流軸處在N39～44°；秋季自9月起急流再次變強(qiáng)，所影響的范圍也有所擴(kuò)大，急流中心開始朝著東側(cè)延伸，11月急流軸再次至N30°區(qū)域，急流中心風(fēng)速>55m/s。

2 地表溫度

冬季新疆處于>0℃高溫區(qū)、中心在N39°時(shí)，浮塵發(fā)生率較高；3—5月新疆高溫區(qū)逐漸向東擴(kuò)展，同河西高溫區(qū)相連，南疆及河西大范圍的浮塵區(qū)形成，強(qiáng)度也開始變強(qiáng)；6—8月西北降雨量較多，在降水的作用下，浮塵漸漸消散。這個(gè)時(shí)候新疆的地表溫度處于最高狀態(tài)，中心值>26℃，浮塵發(fā)生率高；9—11月隨新疆地表溫度下降，浮塵相對(duì)減少。揚(yáng)沙、沙塵暴與地表溫度對(duì)應(yīng)不顯著，同急流等有較好對(duì)應(yīng)，動(dòng)力因子影響浮塵強(qiáng)弱，對(duì)浮塵出現(xiàn)區(qū)域所產(chǎn)生的影響比較微弱。說(shuō)明揚(yáng)沙以及沙塵暴天氣的出現(xiàn)不但需要地表?xiàng)l件，還需要?jiǎng)恿l件，而浮塵的出現(xiàn)則一般需要熱力條件。

3 地面大風(fēng)

500hPa鋒生帶南北變動(dòng)和揚(yáng)沙、沙塵暴發(fā)生區(qū)南北移動(dòng)一致，說(shuō)明鋒生作用是沙塵天氣發(fā)生的熱力因子。冬季鋒生帶平均區(qū)域N26～32°。12月—翌年1月鋒生強(qiáng)度中心主要在日本一帶，中心值18×10～6℃/m，南疆<8×10～6℃/m，甘肅、內(nèi)蒙古10×10～6℃/m；2月鋒生帶向北發(fā)展，新疆鋒生強(qiáng)度8～10×10～6℃/m，甘肅、內(nèi)蒙古增至10～12×10～6℃/m。春季鋒生帶向北至N36～41°區(qū)域，4—5月柴達(dá)木盆地存在>12×10～6℃/m的鋒生中心；夏季鋒生帶穩(wěn)定N36～41°，中心為新疆南部區(qū)域；9月起，鋒生減弱并朝南邊擺動(dòng)及朝著東邊區(qū)域收縮，10月，強(qiáng)度極值中心移回柴達(dá)木盆地一帶，11月鋒生強(qiáng)度極值帶在N24～29°。表明鋒生帶與揚(yáng)沙、沙塵暴變化一致，而鋒生帶南北移動(dòng)會(huì)使地面風(fēng)場(chǎng)變化，揚(yáng)沙、沙塵暴南北移動(dòng)及向東擴(kuò)展。

4 水汽通量

500hPa水汽輸送濕舌邊緣與沙塵天氣有良好關(guān)系。12月水汽輸送帶軸線處于N24°，水汽通量中心E148°，中心最大值>40。1—2月水汽舌至新疆南部；春季水汽舌延伸至甘肅、青海中部，隨著水汽輸送，西北地區(qū)出現(xiàn)揚(yáng)沙和沙塵暴。4月甘肅、內(nèi)蒙古處于水汽濕舌控制邊緣，揚(yáng)沙和沙塵暴頻發(fā)。5月水汽濕舌伸至新疆、甘肅及內(nèi)蒙古，是揚(yáng)沙和沙塵暴發(fā)生強(qiáng)盛期。7月上述區(qū)域水汽通量達(dá)較大，揚(yáng)沙和沙塵暴頻率降低，8月基本消失。9—11月水汽輸送軸南撤至N30°，我國(guó)西北處于水汽濕舌邊緣，土壤植被覆蓋率較高，所以揚(yáng)沙和沙塵暴發(fā)生率低于冬春季。可見當(dāng)?shù)蛯铀栽黾訒r(shí)，低層位勢(shì)不穩(wěn)定增大，易有對(duì)流運(yùn)動(dòng)，增加沙塵天氣；水汽增幅較大時(shí)，制約了揚(yáng)沙及沙塵暴發(fā)生。

5 地表相對(duì)濕度

12月—第2年2月，南疆地區(qū)N32～35°區(qū)域存在1中心相對(duì)濕度為15%的干區(qū)，對(duì)應(yīng)新疆浮塵區(qū)；3—5月新疆干區(qū)的相對(duì)濕度沒有呈現(xiàn)顯著的增加區(qū)域，其開始對(duì)甘肅河西以及內(nèi)蒙古區(qū)域產(chǎn)生影響，5月份，新疆干區(qū)中心移動(dòng)到河西走廊一帶，中心值32%；6—9月干區(qū)在內(nèi)蒙古、甘肅以及南疆地區(qū)，中心相對(duì)濕度29%；10—11月新疆南部地表濕度減小，10月相對(duì)濕度48%，11月下降到不超過(guò)30%。地表濕度是沙塵發(fā)生的關(guān)鍵因子，地表較干時(shí)，增加沙塵天氣，地表濕度增大時(shí)，降低沙塵發(fā)生率。

6 結(jié)論

高空副熱帶西風(fēng)急流是影響沙塵天氣的動(dòng)力因子。揚(yáng)沙以及沙塵暴天氣的出現(xiàn)不但需要地表?xiàng)l件，還需要?jiǎng)恿l件，而浮塵的出現(xiàn)則一般需要熱力條件。地面大風(fēng)是沙塵天氣發(fā)生的動(dòng)力因子，高空鋒生是產(chǎn)生地面大風(fēng)的重要熱力因子。當(dāng)?shù)蛯铀栽黾訒r(shí)，易有對(duì)流運(yùn)動(dòng)，增加了沙塵天氣；水汽增幅較大時(shí)，制約揚(yáng)沙以及沙塵暴發(fā)生。地表濕度是沙塵發(fā)生的關(guān)鍵因子，地表較干時(shí)，增加沙塵天氣，地表濕度增大時(shí)，降低沙塵發(fā)生率。

作者簡(jiǎn)介：趙爾建（1971-），男，甘肅省武威市涼州區(qū)人，本科，工程師，從事地面測(cè)報(bào)、預(yù)報(bào)工作。