阿拉善右旗一次冬季沙塵暴天氣分析

作者簡(jiǎn)介：陳艷萍（1992-），女，內(nèi)蒙古阿拉善盟阿拉善左旗人，本科，助理工程師，從事地面觀測(cè)保障、預(yù)報(bào)工作。

摘 要： 利用氣象觀測(cè)資料，對(duì)2018年11月25日阿拉善右旗一次冬季沙塵暴天氣過程形成的熱力和動(dòng)力機(jī)制等方面進(jìn)行分析。結(jié)果表明：蒙古氣旋后部有較強(qiáng)的冷暖空氣交匯，造成水平溫度梯度增大。高空急流南壓，且?guī)韽?qiáng)大動(dòng)力條件，使上游沙源不斷向下游輸送，另外一方面，沙塵暴發(fā)生前在對(duì)流層500-700hpa出現(xiàn)了逆溫層，所以此次過程蒙古氣旋發(fā)展、高空急流的影響對(duì)沙塵暴的形成有一定的作用。

關(guān)鍵詞： 蒙古氣旋;高空急流;熱力因子;冬季沙塵暴

【中圖分類號(hào)】P425.55 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【文章編號(hào)】1674-3733（2020）07-0288-01

引言：2018年11月25日的沙塵暴天氣是2016年以來出現(xiàn)在阿拉善右旗冬季較強(qiáng)的一次天氣過程。沙塵暴一般冬季出現(xiàn)較少，11月冷空氣活動(dòng)頻繁，阿拉善右旗平均氣溫0.9℃，比歷年同期偏高0.4℃，無降水。本文通過對(duì)氣象觀測(cè)資料和MICAPS提供的相關(guān)參考資料，對(duì)2018年11月25日發(fā)生在阿拉善右旗的冬季短時(shí)沙塵暴天氣進(jìn)行分析，重點(diǎn)從高空環(huán)流形勢(shì)和地面氣壓場(chǎng)、物理量特征、大氣層結(jié)條件進(jìn)行分析，從中分析本次沙塵暴的成因，為提高沙塵暴天氣預(yù)報(bào)預(yù)警能力提供參考依據(jù)。

1 天氣實(shí)況

11月25-26日，阿拉善右旗（簡(jiǎn)稱右旗）遭受冬季沙塵暴天氣襲擊，沙塵暴開始出現(xiàn)時(shí)間為18時(shí)03分，結(jié)束時(shí)間為18時(shí)09分，能見度變化從16848m降為690m，是近幾年阿拉善右旗入冬以來最強(qiáng)沙塵天氣，其中右旗北部陣風(fēng)達(dá)9級(jí)以上，極大風(fēng)速出現(xiàn)在孟根布拉格為36.5m/s。右旗出現(xiàn)5級(jí)以上西北風(fēng)，最大風(fēng)速9.7m·s-1，沙塵暴持續(xù)時(shí)間為七分鐘，前期由揚(yáng)沙轉(zhuǎn)為沙塵暴，揚(yáng)沙天氣過程持續(xù)5小時(shí)，右旗地區(qū)平均氣溫下降3.0℃。

2 環(huán)流形勢(shì)分析

11月25日08時(shí)500hpa高空，高壓脊中心位于貝加爾湖，貝加爾湖以西為西伯利亞冷空氣分裂的短波槽，同時(shí)溫度槽落后于高空槽，冷空氣南下，高空槽系統(tǒng)加深，形成大風(fēng)天氣影響我區(qū)及西北地區(qū)。11月25日20時(shí)500hpa高空冷槽東移南壓，并與-40℃的溫度槽配合，顯然我區(qū)的高空風(fēng)隨著低槽東移明顯加大，加上我區(qū)降水持續(xù)偏少，給大風(fēng)、沙塵暴的產(chǎn)生提供了有利條件。槽底部的冷空氣東移南下，高空急流區(qū)密集且東移，我區(qū)高空風(fēng)速逐漸變大，影響我區(qū)并造成沙塵暴。高空槽在貝加爾湖附近加深，形成溫度槽落后于高度槽的斜壓性很強(qiáng)的冷槽，且在右旗東北部生成冷舌。與500hpa相互對(duì)應(yīng)的700hpa上冷空氣和暖空氣交匯，在新疆地區(qū)有鋒區(qū)入侵，由于高空槽進(jìn)一步發(fā)展，阿拉善右旗處于暖脊和槽前，+4℃的暖中心控制右旗地區(qū)，20時(shí)蒙古氣旋東移，冷高壓東移加強(qiáng)控制全旗。此時(shí)，冷鋒過境后，冷高壓位于冷鋒后部，右旗地區(qū)一直持續(xù)揚(yáng)沙天氣。

3 物理量場(chǎng)分析

3.1 沙塵暴天氣層結(jié)條件分析。大氣層結(jié)條件是影響沙塵暴發(fā)生發(fā)展的主要熱力因素。分析表征大氣層結(jié)穩(wěn)定度的三個(gè)物理量，假相當(dāng)位溫、位溫與飽和假相當(dāng)位溫的垂直分布上（圖1），表明了沙塵天氣發(fā)生前（25日08時(shí)）、結(jié)束后（25日20時(shí)）大氣層結(jié)穩(wěn)定度的變化。本文選取52313額濟(jì)納旗站探空資料分析，對(duì)08時(shí)和20時(shí)高空進(jìn)行分析。沙塵暴發(fā)生前500-700hpa高度層內(nèi)，出現(xiàn)了逆溫層，逆溫層的出現(xiàn)加劇了大氣不穩(wěn)定性，當(dāng)高空有冷平流時(shí)，不穩(wěn)定能量釋放，因而產(chǎn)生深厚的對(duì)流，20時(shí)假相當(dāng)位溫穩(wěn)定，沙塵暴過程結(jié)束。

3.2 高空急流。高空急流在沙塵暴天氣過程中有很重要的作用。高空動(dòng)量下傳必須具備兩個(gè)條件：一是層結(jié)不穩(wěn)定，二是要有較大的風(fēng)速垂直切變。2018年11月25日08時(shí)該站T-logp圖看出，大氣層結(jié)是不穩(wěn)定的。在700hpa以下大氣層為西南風(fēng)，高層為西北風(fēng)，存在輻散和較弱的風(fēng)切變，等壓面上的輻散非常有利于低層大氣輻合而加強(qiáng)，也為起沙創(chuàng)造動(dòng)力條件。20時(shí)出現(xiàn)垂直風(fēng)切變。500hpa風(fēng)力變小，轉(zhuǎn)為揚(yáng)沙天氣。沿100°E作風(fēng)場(chǎng)的垂直剖面圖分析（圖2）來看，25日08時(shí)在40°N附近200hpa上有西風(fēng)急流存在，風(fēng)速為42m/s的中心帶，高空的西風(fēng)急流通過動(dòng)量下傳觸發(fā)地面大風(fēng)，是這次沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力條件。到20時(shí)原來的中心向西移動(dòng)，中心風(fēng)速減小到40m/s。

3.3 散度場(chǎng)。散度能表征流體的輻合輻散情況。11月25日08時(shí)散度場(chǎng)垂直剖面上），700hpa輻散達(dá)到最大，最大輻散強(qiáng)度為62×10-5s-1。850hpa散度值明顯下降，右旗部分區(qū)域?yàn)樨?fù)散度值，部分區(qū)域?yàn)樯⒍日怠?8時(shí)沙塵暴發(fā)生前，右旗區(qū)域內(nèi)有很強(qiáng)的高空輻散，低空輻合的流場(chǎng)形勢(shì)，20時(shí)700hpa右旗輻散下沉，850hpa處于輻合上升狀態(tài)，具備對(duì)流活動(dòng)的有利條件。沙塵天氣的前期上升運(yùn)動(dòng)有利于地面沙塵揚(yáng)起，后期轉(zhuǎn)為下沉運(yùn)動(dòng)，高空動(dòng)量下傳，地面風(fēng)力加大。

4 總結(jié)

（1）500hpa高度場(chǎng)上，高空急流位于烏拉爾山弱脊東部，自新疆北部至阿勒泰地區(qū)，鋒區(qū)內(nèi)最大風(fēng)速42m·s-1，700hpa高度場(chǎng)上，新疆地區(qū)有冷鋒入侵，高空槽向前發(fā)展，阿拉善右旗處于暖脊和槽前，+4℃的暖中心控制右旗地區(qū)。

（2）在貝加爾湖附近有蒙古氣旋，右旗處于蒙古氣旋底部，該地區(qū)的垂直氣壓差異明顯，則水平氣壓梯度力大。前期降水偏少、氣溫高、空氣干燥是發(fā)生沙塵暴的重要條件;高空輻散，低空輻合的流場(chǎng)形勢(shì)為沙塵暴天氣的發(fā)生提供了動(dòng)力條件。

（3）T-logp探空?qǐng)D來看，大氣層結(jié)條件是影響沙塵暴發(fā)生發(fā)展的主要熱力因素，本文對(duì)52313站位溫、假相當(dāng)位溫和飽和假相當(dāng)位溫垂直廓線分布分析，沙塵暴發(fā)生前，在對(duì)流層出現(xiàn)逆溫層，沙塵暴結(jié)束后，大氣層結(jié)趨于穩(wěn)定。在700hpa以下大氣層為西南風(fēng)，高層為西北風(fēng)為主，有風(fēng)切變。

（4）從散度場(chǎng)來看，右旗地區(qū)有很強(qiáng)的高空輻散，低空輻合的流場(chǎng)形勢(shì)，具有對(duì)流活動(dòng)。

參考文獻(xiàn)

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