許 晶
(內(nèi)蒙古鄂爾多斯市氣象局,鄂爾多斯 017000)
鄂爾多斯近年沙塵天氣氣候特征
許 晶
(內(nèi)蒙古鄂爾多斯市氣象局,鄂爾多斯 017000)
利用鄂爾多斯市11個(gè)站2004-2014年春季(3-5月)沙塵天氣發(fā)生的起止時(shí)間、能見(jiàn)度、日平均氣溫和日降水量資料,綜合分析沙塵天氣的主要特征。結(jié)果表明:(1)沙塵天氣主要發(fā)生在春季(3-5月),近10年平均每年18.4天。(2)春季的沙塵天氣和降水量有很好的反相關(guān)性。(3)沙塵天氣春季(3-5月)和冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)發(fā)生次數(shù)最多季節(jié)。但以春季最多。(4)1次沙塵暴天氣一般持續(xù)2-3個(gè)小時(shí),特強(qiáng)沙塵暴發(fā)生的頻率不是很高。(5)鄂爾多斯沙塵暴的影響系統(tǒng)主要為冷鋒型和蒙古氣旋型。
沙塵暴;月份;持續(xù)時(shí)間;影響系統(tǒng)
選用鄂爾多斯市東勝、伊旗、杭錦旗、達(dá)旗、鄂旗、鄂前旗、烏審旗、準(zhǔn)旗、伊克烏素、烏審召、河南11個(gè)站2004-2014年春季(3-5月)沙塵天氣發(fā)生的時(shí)間、能見(jiàn)度、日平均氣溫和日降水量資料。
鄂爾多斯地區(qū)的沙塵天氣主要發(fā)生在春季(3-5月),近10年平均每年18.4天。在春季大氣環(huán)流形勢(shì)不斷變換,冷暖氣流交換,為沙塵天氣提供很好動(dòng)力條件。太陽(yáng)輻射的作用使近地層增溫很大,大氣層結(jié)趨于不穩(wěn)定。加之降水量偏少,地面干燥,從而易于產(chǎn)生大風(fēng)、沙塵天氣。
2.1春季沙塵天氣與降水量的年際變化
通過(guò)對(duì)鄂爾多斯東勝2004年-2014年近10年春季沙塵天氣和降水量的分析(圖1)可知,鄂爾多斯春季的沙塵天氣是和降水量有反相關(guān)性。沙塵天氣波動(dòng)起伏較大,2005年、2008年、2009年、2012年沙塵暴出現(xiàn)次數(shù)最少。2006年、2007年沙塵暴出現(xiàn)次數(shù)最多。在2006年春季總降水量為51.3mm,而沙塵暴卻出現(xiàn)了2次,沙塵天氣與降水量的反相關(guān)性有矛盾,從逐月的降水量和沙塵出現(xiàn)的次數(shù)來(lái)看,二者之間存在較好的反相關(guān)性,形成這種情況的主要原因是由各月的降水量分布不均勻引起的。
圖1 東勝沙塵天氣與降水量的變化
2.2春季沙塵天氣的月分布特征
沙塵天氣在鄂爾多斯地區(qū)春季(3-5月)和冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)頻發(fā)季節(jié)。但以春季最多。從統(tǒng)計(jì)的近10年春季出現(xiàn)的沙塵天氣月分布得知,4月份出現(xiàn)沙塵天氣最多,占總數(shù)的46.6%,5月份最少,占22.3%。沙塵暴的月分布情況與春季沙塵天氣分布基本一致的,3月份最多,占總數(shù)的48.7%,5月份最少,占20.4%。其中能見(jiàn)度小于500米的強(qiáng)沙塵暴平均發(fā)生日數(shù)3月為0.9d,4月為1.3d,5月為0.6d(見(jiàn)圖2)。
圖2 2004年-2014年鄂爾多斯地區(qū)沙塵天氣發(fā)生頻數(shù)月際變化圖
2.3沙塵天氣的持續(xù)時(shí)間特征
分析鄂爾多斯地區(qū)春季沙塵暴過(guò)程持續(xù)的時(shí)間,1次沙塵暴天氣一般持續(xù)2-3個(gè)小時(shí),占總數(shù)的52.13%,持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間的沙塵暴(超過(guò)6小時(shí))占總數(shù)的11.69%,超過(guò)10小時(shí)的沙塵暴只有4d,占總數(shù)的1.41%。沙塵暴不是持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間的。
2.4沙塵暴的日變化
為了較為細(xì)致的了解沙塵暴的日變化特征,將鄂爾多斯地區(qū)沙塵暴按出現(xiàn)時(shí)間每1h間隔統(tǒng)計(jì)出現(xiàn)次數(shù),得出1天24h各時(shí)段出現(xiàn)沙塵暴的次數(shù)。發(fā)現(xiàn)沙塵暴一天24h均有出現(xiàn),而主要出現(xiàn)在中午至傍晚(11-19時(shí)),占一天各時(shí)段出現(xiàn)總次數(shù)的60%,其中14-15時(shí)出現(xiàn)最多,占一天各時(shí)段出現(xiàn)總次數(shù)的7.6%,21-07時(shí)出現(xiàn)最少,占一天各時(shí)段出現(xiàn)總次數(shù)的21%,02-03時(shí)出現(xiàn)最少,占總次數(shù)的1%。主要原因在于太陽(yáng)輻射的作用使中午到傍晚時(shí)間地面增溫很快,當(dāng)有冷空氣侵入形成不穩(wěn)定層結(jié),易出現(xiàn)沙塵暴。
2.5春季沙塵暴的移動(dòng)路徑
2004-2014年鄂爾多斯地區(qū)發(fā)生32次西北路移動(dòng)路徑,多為冷鋒過(guò)程,自西北地區(qū)移來(lái)。發(fā)生14次北路移動(dòng)路徑。
2.6強(qiáng)沙塵暴天氣系統(tǒng)類型劃分
2004-2014年,造成鄂爾多斯沙塵暴的天氣系統(tǒng)有4類,分別是:冷鋒型,發(fā)生38次,占58.46%;蒙古氣旋型,發(fā)生23次,占35.38%;蒙古冷高壓底部倒槽型,發(fā)生3次,占9.68%;干颮線+冷鋒混合型,發(fā)生1次,占3.23%??梢?jiàn),冷鋒型如圖3和蒙古氣旋型如圖4是造成鄂爾多斯沙塵暴的影響系統(tǒng)。
2010年3月19日鄂爾多斯遭受近年最嚴(yán)重的強(qiáng)沙塵暴,在19日17時(shí)鄂爾多斯11個(gè)測(cè)站均出現(xiàn)了沙塵暴,其中在19日20時(shí)鄂托克旗和東勝能見(jiàn)度分別出現(xiàn)700米和800米。此次沙塵暴是蒙古氣旋向冷鋒演變的過(guò)程產(chǎn)生的,在引發(fā)沙塵暴的天氣系統(tǒng)中并不多見(jiàn)。
圖3 2014年4月24日08時(shí)地面形勢(shì)圖
圖4 2012年4月19日08時(shí)地面形勢(shì)圖
3.1高空、地面系統(tǒng)演變
沙塵暴出現(xiàn)前期,500hpa歐亞大陸為兩槽一脊。18日20時(shí),歐洲大槽不斷分裂短波槽,新疆短波槽東移,河套地區(qū)暖脊控制,地面鋒區(qū)位于阿盟西部。19日08時(shí),新疆短波槽合并加強(qiáng),低槽與暖脊呈反位相疊加,斜壓性較強(qiáng)。到19日20時(shí),高空鋒區(qū)南壓。19日05 時(shí)氣旋中心氣壓值由997.5 減弱為1000hpa。19日08 時(shí),蒙古氣旋減弱為低壓,地面
主要影響轉(zhuǎn)為冷鋒。鄂爾多斯地區(qū)位于冷鋒后,風(fēng)速加大,均大于12m/s。19 日11 時(shí)~ 17 時(shí),隨著地面冷鋒發(fā)展,沙塵暴天氣爆發(fā)。
3.2沙塵暴天氣起沙條件
在沙塵暴形成前期,高空有短波槽沿脊前東移南下,短波槽受到華北高壓脊阻擋,在鄂爾多斯地區(qū)形成暖脊。由鄂托克旗站點(diǎn)溫度變化曲線分析(圖略),暖脊加之太陽(yáng)輻射作用使近地面層增溫很快,通過(guò)加熱作用近地面層產(chǎn)生混合層,混合層的中性層有利于深厚對(duì)流的產(chǎn)生,當(dāng)遇到鋒面抬升,就會(huì)產(chǎn)生沙塵天氣。
(1)鄂爾多斯地區(qū)的沙塵天氣主要發(fā)生在春季(3-5月),近10年平均每年18.4天。
(2)對(duì)鄂爾多斯東勝2004年-2014年近10年春季沙塵天氣和降水量的分析,鄂爾多斯春季的沙塵天氣是和降水量有很好的反相關(guān)性。
(3)沙塵天氣在鄂爾多斯地區(qū)在春季(3-5月)和冬季(前一年12月到當(dāng)年2月)頻發(fā)季節(jié)。但以春季最多。沙塵暴的月分布情況與春季沙塵天氣分布基本一致的。
(4)分析鄂爾多斯地區(qū)春季沙塵暴過(guò)程持續(xù)的時(shí)間,1次沙塵暴天氣一般持續(xù)2-3個(gè)小時(shí),特強(qiáng)沙塵暴發(fā)生的頻率不是很高。
(5)沙塵暴的日變化特征:發(fā)現(xiàn)沙塵暴一天24h均有出現(xiàn),而主要出現(xiàn)在中午至傍晚11-19時(shí)。
(6)鄂爾多斯沙塵暴的影響系統(tǒng)主要為冷鋒型和蒙古氣旋型。
[1]王錫穩(wěn),牛若云,冀州芝.甘肅沙塵暴短期、短時(shí)業(yè)務(wù)化預(yù)報(bào)方法研究[J].應(yīng)用氣象,2003,14(6):682-689
[2]錢正安,宋敏紅,李萬(wàn)元.近50 年來(lái)中國(guó)北方沙塵暴的分布及變化趨勢(shì)分析[J].中國(guó)沙漠,2002,22(2):106-111.
[3]李耀輝.我國(guó)西北地區(qū)沙塵暴分析[Z].沙塵暴氣象服務(wù)工作研討會(huì)交流材料,2002.
[4]王式功,揚(yáng)德保,等.我國(guó)西北地區(qū)黑風(fēng)暴的成因和對(duì)策[J].中國(guó)沙漠,1995,15(1):19-30.
[5]葉篤正,丑紀(jì)范.關(guān)于我國(guó)華北沙塵天氣的成因與治理對(duì)策[J].地理學(xué)報(bào),2000,55(5):513-521.
[6]劉景濤,鄭明倩.華北北部黑風(fēng)暴的氣候?qū)W特征[J].氣象,1998,24(2),39-44.
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