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(kāi)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(kāi)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??梢?jiàn)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(méi)有呈現(xiàn)顯著的增加區(qū)域,其開(kāi)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。