且末縣東北路徑沙塵暴預(yù)報(bào)指標(biāo)分析

冶曉婷 張?jiān)?/p>

摘 要 利用2015—2016年間典型沙塵暴天氣個(gè)例過(guò)程實(shí)況資料，從地面、高空及物理量場(chǎng)對(duì)天氣個(gè)例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出且末縣東北路徑沙塵暴天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)，為今后預(yù)報(bào)服務(wù)工作提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 沙塵暴；東北路徑；預(yù)報(bào)指標(biāo)

中圖分類號(hào)：P458.3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2018.29.082

1 研究背景及方法

1.1 研究區(qū)域概況

且末縣地處塔里木盆地東南緣，地形東南高西北低，北邊為戈壁沙漠，南部為阿爾金山山區(qū)，且末綠洲則泛指且末縣中部平原區(qū)。綠洲三面環(huán)沙，受沙漠及地形影響，降水量少，沙塵暴等災(zāi)害性天氣較多。多發(fā)的沙塵天氣嚴(yán)重危害且末脆弱的生態(tài)環(huán)境，影響群眾的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)。

1.2 資料及研究方法

選用且末縣2015—2016年間冷空氣移動(dòng)方向?yàn)闁|北路徑的5次沙塵暴天氣過(guò)程，利用天氣學(xué)原理等對(duì)其進(jìn)行分析，從而得出東北路徑沙塵暴天氣的預(yù)報(bào)指標(biāo)。

2 沙塵暴預(yù)報(bào)指標(biāo)分析

且末縣沙塵暴多發(fā)于春夏且近年來(lái)又呈上升趨勢(shì)，由于且末三面環(huán)沙，沙源充足，僅需分析起沙條件即可，一般認(rèn)為，沙塵暴起沙條件為強(qiáng)風(fēng)與大氣不穩(wěn)定層結(jié)，因此對(duì)于其預(yù)報(bào)指標(biāo)的分析，可從強(qiáng)風(fēng)與大氣不穩(wěn)定層結(jié)兩個(gè)方面著手。主要選取了2015—2016年春夏季最小能見度低于750 m，持續(xù)時(shí)間在30 min以上的部分個(gè)例，見表1。從表中可以看出，沙塵暴多發(fā)于午后至夜間，且易伴有大風(fēng)。

3 東北路徑沙塵暴天氣預(yù)報(bào)指標(biāo)

3.1 高空形勢(shì)

500 hPa高空形勢(shì)主要表現(xiàn)為兩槽一脊型，東歐平原、西西伯利亞到貝加爾湖一帶為低槽區(qū)或伴有低渦出現(xiàn)，烏拉爾山高壓脊發(fā)展，進(jìn)入新疆的冷空氣不斷東移至哈密一帶，受地形影響東灌回流進(jìn)入盆地。此類天氣過(guò)程中橫槽多，位置較偏東，多位于蒙古至東疆一帶，冷中心偏北，在春季往往達(dá)-32 ℃以下，夏季在-14 ℃以下。500 hPa24h變溫場(chǎng)北疆由負(fù)變溫轉(zhuǎn)正變溫，南疆盆地相反；500 hPa上天山-東疆存在明顯急流，700～850 hPa上盆地東部為偏東風(fēng)，且850 hPa上盆地有明顯溫度脊，且末位于槽后脊前。

3.2 地面形勢(shì)

地面圖上主要表現(xiàn)為盆地存在明顯熱低壓，冷高位置在熱低壓東北部，形成東北-西南向氣壓差，且壓差一般大于17.5 hPa/緯距。沙塵暴來(lái)臨時(shí)，本站氣象要素表現(xiàn)為氣溫涌升，氣壓驟降，過(guò)程結(jié)束后呈相反變化。

根據(jù)冷空氣移動(dòng)路徑與距離，確定十三間房與哈密作為且末東北路徑沙塵暴天氣的上游指標(biāo)站，對(duì)5次天氣過(guò)程三站氣溫、氣壓及風(fēng)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可以發(fā)現(xiàn)：在多數(shù)且末發(fā)生沙塵暴前一天內(nèi)，哈密與且末最大氣壓差均在

9 hPa以上，且十三間房與且末氣壓差達(dá)到15 hPa以上，但在2015年4月1日的沙塵暴個(gè)例中沒有達(dá)到這一指標(biāo)，分析其原因，在沙塵暴發(fā)生前，且末一直為濃浮塵天氣，且維持時(shí)間較長(zhǎng)，浮塵最低能見度低至347 m，在浮塵發(fā)生前6h兩地與且末壓差也達(dá)到了上述指標(biāo)；由于受氣溫日變化及天氣進(jìn)入時(shí)段不同的影響，單純考慮測(cè)站溫度變化無(wú)法較好地反映出其與且末沙塵暴發(fā)生的關(guān)系，而用兩地與且末的溫差來(lái)作為溫度指標(biāo)效果較好。沙塵暴發(fā)生前哈密、十三間房?jī)傻嘏c且末的溫差存在明顯加大的變化，具體指標(biāo)為哈密溫差變幅達(dá)-8 ℃/12 h，十三間房溫差變幅達(dá)-15 ℃/12 h以上，當(dāng)溫差達(dá)到最大值后6～15 h且末出現(xiàn)沙塵暴，且最大溫差值越大，沙塵暴發(fā)生的越早。

3.3 物理量場(chǎng)

本站垂直速度時(shí)間垂直剖面（Omega）沙塵暴前12 h 400 hPa以上有明顯下沉中心，發(fā)生時(shí)400 hPa以下有明顯上升運(yùn)動(dòng)，在500～700 hPa上存在顯著上升中心，上升速度在20 m·s-1以上，如圖3所示。

3.4 探空指標(biāo)

東北路徑沙塵暴一般均經(jīng)過(guò)且末上游若羌站，通過(guò)對(duì)若羌探空資料分析發(fā)現(xiàn)，距且末沙塵暴爆發(fā)前最近時(shí)刻的探空資料往往并無(wú)明顯特征，但在沙塵暴發(fā)生前

12 h或24 h的T-lnP圖上，通常具有以下特征：大氣層結(jié)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，且不穩(wěn)定層多為上下兩層；850 hPa以下相對(duì)濕度一般小于40%、都具有較大的對(duì)流有效位能、

SI<2 ℃。

4 結(jié)論

1）高空呈500 hPa兩槽一脊型，槽線位于蒙古至東疆一帶。春季冷中心-32 ℃以下，夏季-14 ℃。700～850 hPa

有偏東風(fēng)。

2）地面上有東北-西南向氣壓差，壓差大于17.5 hPa/緯距。前一天哈密壓差最大達(dá)9 hPa，十三間房為15 hPa；

哈密溫差變幅-8 ℃/12 h，十三間房溫差變幅達(dá)-15 ℃/12 h以上。

3）垂直速度場(chǎng)表現(xiàn)為500～700 hPa顯著上升中心，速度20 m·s-1。

4）探空資料中51777層結(jié)不穩(wěn)定，850 hPa以下濕度<40%，較大CAPE值，SI<2 ℃。

（責(zé)任編輯：劉昀）