錫林郭勒盟春季兩次降水、大風(fēng)沙塵過程對比分析

摘 要：通過分析2018年春季錫林郭勒盟地區(qū)的兩次降水、大風(fēng)沙塵過程，得出：冬季和早春降水偏少、氣溫偏高、植被稀疏，春季則易出現(xiàn)沙塵天氣;蒙古氣旋是兩次天氣過程的主要影響系統(tǒng)，東北及東南象限多以降水為主，西北及西南象限多以沙塵為主;兩次過程均伴隨大風(fēng)天氣，沙塵暴均發(fā)生在西南風(fēng)轉(zhuǎn)向西北風(fēng)且風(fēng)速明顯增大時;兩次過程均存在混合層;850hPa與900hPa之間的溫度差動平流決定雨雪相態(tài)的性質(zhì)，且850hPa溫度≤-4℃。

關(guān)鍵詞：雨雪;沙塵暴;混合層;雨雪相態(tài)

錫林郭勒盟（以下簡稱錫盟）位于內(nèi)蒙古自治區(qū)中部，屬中溫帶干旱、半干旱大陸性氣候，具有寒冷、風(fēng)大、雨少的氣候特點，其中春季則表現(xiàn)為雨少風(fēng)多，氣候干燥，天氣變化劇烈。[1]2018年春季（3至5月）大范圍沙塵天氣出現(xiàn)了12次，是2010年以來較多的一年，特別是沙塵天氣，居于2010年以來同期最多值。在出現(xiàn)大范圍大風(fēng)沙塵天氣的同時，還伴隨雨、雪或雨夾雪，且降水量較明顯，這種極端復(fù)雜的天氣對天氣預(yù)報和氣象服務(wù)提出了更高的要求?，F(xiàn)就2018年4月4日-6日與4月12日-14日兩次降水、大風(fēng)沙塵天氣過程進(jìn)行總結(jié)分析，為今后同類過程的預(yù)報服務(wù)提供經(jīng)驗。

1 天氣實況概述

2018年4月4日至6日，東烏珠穆沁旗、西烏珠穆沁旗、太仆寺旗過程降水量10.1～16.7毫米，其余地區(qū)過程降水量2.0～7.4毫米。5日錫盟南部地區(qū)及蘇尼特右旗出現(xiàn)沙塵暴，正藍(lán)旗最小能見度僅為45米，蘇尼特右旗極大風(fēng)速達(dá)28.9米/秒，除東北部外北部其余地區(qū)出現(xiàn)揚沙。12日夜間至14日，降水主要集中在南部和東北部地區(qū)，東烏珠穆沁旗寶格達(dá)山過程降水量12.8毫米，其余地區(qū)降水量0.1～8.7毫米;大部地區(qū)伴有沙塵，中部和西北部地區(qū)出現(xiàn)沙塵暴，蘇尼特右旗最小能見度303米，二連浩特極大風(fēng)速達(dá)25.4米/秒。

分析兩次天氣過程實況得出：（1）兩次過程均是降水伴隨大風(fēng)沙塵天氣，4日降水量較大，且降水相態(tài)以雪為主，12日則以雨為主;（2）兩次過程均出現(xiàn)沙塵暴天氣，4日以南部為主，12日以北部為主;（3）兩次過程均出現(xiàn)大風(fēng)天氣，4日大風(fēng)范圍較12日小，但沙塵暴強(qiáng)度較12日強(qiáng);（4）4日強(qiáng)沙塵天氣略早于或相伴于降水天氣出現(xiàn)，后期以降雪天氣為主;12日沙塵天氣早于降雨天氣，但沙塵前期出現(xiàn)在蒙古，錫盟的強(qiáng)沙塵出現(xiàn)在風(fēng)向轉(zhuǎn)變后，伴隨大風(fēng)和弱降水天氣。

2 強(qiáng)沙塵天氣成因分析

2.1 前期氣候條件

2017年冬季（2017年11月-2018年2月）錫盟大部地區(qū)積雪深度不足5厘米，且2月底基本已無積雪，致使土壤表層水分含量較低，次年3月，全盟僅出現(xiàn)3次大范圍降水天氣，只有一次全盟性降水過程，而大部地區(qū)降水量也僅在1～3毫米之間，且氣溫迅速回升，大部地區(qū)平均氣溫較常年偏高5～6℃，導(dǎo)致沙源地地表解凍較常年偏早，土壤表層土質(zhì)疏松，只要出現(xiàn)大風(fēng)極易發(fā)生沙塵天氣。[2]

2.2 影響系統(tǒng)對比

2018年4月4日8時與12日8時，500hPa上槽脊位置基本相同，烏拉爾山與貝加爾湖地區(qū)均為高壓脊，新疆以北及140°E為高空槽。4日天氣系統(tǒng)較12日天氣系統(tǒng)深厚;鋒區(qū)強(qiáng)度達(dá)到5條等溫線/10緯距;內(nèi)蒙古中西部高層的西風(fēng)急流有利于動量下傳，700hPa存在溫壓場的反位相，易形成大風(fēng);5日08時，高空橫槽轉(zhuǎn)豎，槽后冷空氣下泄，轉(zhuǎn)為西北風(fēng)急流控制。12日500hPa烏山脊前冷空氣勢力較弱，鋒區(qū)強(qiáng)度也減弱為4條等溫線/10緯距，存在高空急流，中低空風(fēng)速較小，至13日8時，高空槽范圍擴(kuò)大，強(qiáng)度減弱，風(fēng)力減小，且位置略偏東，這也是此次沙塵暴過程范圍較大、但強(qiáng)度弱的原因。[3]

兩次過程的地面受蒙古氣旋控制。4日20時至5日14時，蒙古氣旋加強(qiáng)至中心值1008.6hPa，氣旋中心及其東北象限以降水為主，東南象限以沙塵和降水相伴產(chǎn)生，西北及西南象限以沙塵天氣為主。5日17時后，蒙古氣旋減弱，沙塵天氣減弱，天氣以降雪為主。12日蒙古氣旋東移，至13日8時，受蒙古氣旋下部西南氣流控制，氣旋的西南象限以沙塵天氣為主，其余象限均以降水天氣為主。這是因為高層冷空氣勢力偏弱，風(fēng)速偏小，沙塵天氣勢力較弱。

2.3 層結(jié)分析

在兩次過程中，均以錫林浩特站（54102）為例，分析大氣層結(jié)狀態(tài)（圖略）。在沙塵天氣發(fā)生前，5日8時θ和θse線在500hPa至700hPa高度層距離接近，大氣極為干燥，且500hPa等壓面高度層以下θ及θse線幾乎垂直于橫坐標(biāo)軸，表明大氣層結(jié)接近絕熱狀態(tài)，即存在混合層，這種層結(jié)狀態(tài)有利于沙塵天氣的產(chǎn)生。12日8時的大氣層結(jié)情況基本符合，但明顯弱于5日8時，所以后一次過程的沙塵強(qiáng)度明顯減弱。

3 降水相態(tài)成因分析

高空槽配合蒙古氣旋和地面鋒面，也是降水產(chǎn)生的有利形勢。兩次天氣過程中，降水相態(tài)不僅空間分布不均勻，時間上也存在復(fù)雜的相態(tài)轉(zhuǎn)變過程，且不同站點之間降水相態(tài)演變差異十分明顯。

雨雪天氣過程發(fā)生在蒙古氣旋的東南象限，降水相態(tài)由雨轉(zhuǎn)化為雪時，符合850hPa溫度≤-4℃統(tǒng)計規(guī)律。4日20時前后發(fā)生雨雪相態(tài)轉(zhuǎn)變的站點都處于蒙古氣旋的東南象限內(nèi)，集中在錫盟的西部地區(qū)，2m溫度基本在0～5℃，3～5℃的站點前期為雨，0～2℃的站點前期為雨夾雪，至20時后，錫盟地區(qū)由蒙古氣旋的東南象限轉(zhuǎn)為西南象限，有冷空氣匯入，雨或雨夾雪轉(zhuǎn)為雪;5日雨夾雪基本出現(xiàn)在11時至14時，由于日變化的影響，溫度升高，2m溫度基本在-1～-4℃。12日過程中，降水基本以雨為主，5個站點出現(xiàn)陣性雨夾雪天氣，850hPa溫度在-4℃左右。

分析各層溫度平流（圖略）得出，850hPa與900hPa之間的溫度差動平流決定雨雪相態(tài)的性質(zhì)。4日20時，全盟大部地區(qū)為冷平流，降水相態(tài)開始轉(zhuǎn)為雪;5日8時，東部、南部地區(qū)有暖平流，中午出現(xiàn)雨夾雪天氣。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊曉玲，丁文魁，王鶴齡，等.河西走廊東部沙塵暴氣候特征及短時預(yù)報[J].中國沙漠，2016，36（2）：449.

[2]錢莉，姚玉璧，楊鑫，等.河西走廊盛夏一次沙塵暴天氣過程成因[J].中國沙漠，2016，36（2）：459.

[3]狄瀟泓，張新榮，劉新偉，等.甘肅省兩次強(qiáng)沙塵暴天氣對比分析[J].干旱氣象，2013，32（1）：85.

作者簡介：于莉麗（1984-），漢族，黑龍江綏化人，碩士，工程師，從事短期預(yù)報工作。