瓜州一次大風揚沙天氣過程診斷分析

楊琴

摘要 利用常規(guī)氣象觀測資料，從天氣實況、天氣過程影響、天氣形勢等角度針對2018年3月14—15日出現(xiàn)在瓜州縣的一次大風揚沙天氣過程進行分析。結(jié)果表明，西風槽、冷鋒、蒙古氣旋是此次大風揚沙天氣過程的主要影響系統(tǒng)，大風沙塵天氣的形成與冷空氣活動有關(guān)，其影響區(qū)域和影響程度與冷空氣強弱和移動路徑有直接關(guān)系;大風沙塵前后氣壓場、風場等地面氣象要素均有明顯的變化特征;風速的急速增大為起沙提供了必要的動力條件。

關(guān)鍵詞 瓜州縣;大風;揚沙;天氣過程

瓜州縣位于甘肅酒泉市西北部，介于94°45′～97°00′ E，39°52′～41°53′ N，其東部連接玉門市，南北毗鄰肅北蒙古族，西部靠近敦煌市，西北部與哈密市相互連接。瓜州縣位于安敦盆地內(nèi)部，地勢呈現(xiàn)出由南北向中間逐漸傾斜的趨勢;境內(nèi)屬于大陸性氣候區(qū)，表現(xiàn)出降水量少、日照充沛、蒸發(fā)量大等特點，其年平均氣溫為9.2℃，年平均降水量為49.2 mm。在地形、氣候等多種因素的綜合作用下，瓜州縣大風、沙塵暴、寒潮、暴雨等氣象災害頻發(fā)，嚴重影響了當?shù)孛癖姷娜粘Ｉa(chǎn)生活?；诖?，筆者重點針對2018年3月中旬發(fā)生在瓜州縣的一次大風揚沙天氣過程進行分析，對于做好此類天氣過程的預報預警工作，并最大限度減少大風揚沙天氣造成的影響及損失等具有重要意義。

1天氣過程概況

2018年3月14—15日，受蒙古地面冷高壓回流冷空氣影響，瓜州縣出現(xiàn)大風、揚沙天氣過程。14日11：00起，全縣出現(xiàn)平均風力5～6級的偏東風，23：00左右，風力開始明顯增大;15日03：00—19：00，平均風力持續(xù)在8～9級，并出現(xiàn)揚沙天氣，最小能見度為2 844 m，測站極大風速23.8 m/s，風力達9級，為近3年來最大值，至16日01：00，風速開始逐漸減小。此次過程，全縣12個測風站點均達到大風標準。

2天氣過程影響

經(jīng)核查統(tǒng)計，此次大風揚沙天氣造成瓜州縣鎖陽城鎮(zhèn)、瓜州鄉(xiāng)、南岔鎮(zhèn)、廣至鄉(xiāng)、梁湖鄉(xiāng)、三道溝鎮(zhèn)、布隆吉鄉(xiāng)、西湖鄉(xiāng)、沙河鄉(xiāng)等9個鄉(xiāng)鎮(zhèn)24個村34個村民小組148戶586人受災。155座塑料大棚、25座日光溫室鋼架、棚膜、棉簾損壞，甜瓜、油桃、小麥、茴香、孜然、制種蘿卜等農(nóng)作物受災;2家甘草、棉絮加工廠1 110 m2彩鋼廠房、50 m圍墻倒塌，機械設備損壞2臺，2 t甘草切片吹飛;三道溝鎮(zhèn)中心衛(wèi)生院樓面防水層235 m2損壞;農(nóng)戶4 t飼草料被吹飛，后院圍墻、儲草棚、彩鋼房車庫損壞。農(nóng)作物受災面積28.69 hm2，其中，甜瓜受災面積0.5 hm2，油桃受災面積0.12 hm2，小麥、茴香、孜然受災面積28.07 hm2。直接經(jīng)濟損失59.27萬元，其中，農(nóng)業(yè)損失34.95萬元，家庭財產(chǎn)損失1.82萬元，工礦企業(yè)損失21.3萬元，公益設施損失1.2萬元。

3天氣過程分析

3.1高空形勢分析

3月上旬后期，歐亞中高緯度地區(qū)為兩槽兩脊型，西北區(qū)上空為一支西西北氣流控制。隨著烏拉爾山至新疆的高壓脊不斷發(fā)展，西北區(qū)上空逐漸轉(zhuǎn)為西北氣流控制，北支鋒區(qū)位于60°N以北。

3月12日20：00 500 hPa高空，新疆脊進一步發(fā)展，700 hPa暖平流加強，但極地冷空氣已東移南下到泰梅爾半島南側(cè)，北支鋒區(qū)明顯加強，位置偏北。13日20：00 500 hPa高空，歐亞范圍內(nèi)環(huán)流形勢無明顯變化，新疆脊維持，但位于泰梅爾半島的強冷空氣已南下到亞馬爾半島南側(cè)，北支鋒區(qū)加強，在-37℃冷中心附近伴有≥40 m/s的強風帶相配合。14日20：00 500 hPa高空（圖1），北支鋒區(qū)南壓到50°N以南，貝加爾湖地區(qū)有低壓槽存在。由于受高空槽底鋒區(qū)南壓影響，新疆脊有所減弱。15日08：00 500 hPa高空（圖2），烏拉爾山高壓脊維持，其前部冷槽受脊前偏北氣流的引導，底部強鋒區(qū)已東移南壓到40°N附近，西北區(qū)上空為強西北氣流控制。

3.2地面形勢分析

3月14日20：00地面形勢，新疆以北開始形成閉合冷高壓系統(tǒng)，中心氣壓1 040 hPa，ΔP3h場與其吻合，冷空氣在此大量堆積。23：00，鋒面開始過境，風力明顯增大，馬鬃山出現(xiàn)揚沙。

3月15日08：00地面形勢，冷高壓系統(tǒng)繼續(xù)南壓，敦煌到瓜州已有3條緊密等壓線，中心氣壓增至1 045 hPa，南疆的熱低壓系統(tǒng)東移至酒泉境內(nèi)，氣壓梯度增大，風力持續(xù)在8～9級。11：00地面形勢，新疆以北高值中心始終維持在1 040 hPa上下，測站極大風速達23.8 m/s，最小能見度為2 844 m。

3.3數(shù)值預報形勢場的預報能力

此次大風沙塵天氣出現(xiàn)之前，EC綜合形勢場預報與3月15日08：00 500 hPa高空、地面及700 hPa風場等要素落區(qū)基本吻合。由于EC數(shù)值預報在72 h形勢場有較高的可信度，瓜州縣氣象局在實際天氣系統(tǒng)預報工作中重點予以參考，為準確預報此次大風沙塵天氣提供了有力支撐，同時T639 700 hPa垂直速度等物理量也在此次大風沙塵天氣出現(xiàn)時有明顯反映，即在大風沙塵天氣出現(xiàn)的最強時段有較強的上升運動。

3.4地形對形成大風的影響

瓜州縣位于馬鬃山與祁連山之間，當冷空氣經(jīng)過時，由于地形引起的狹管效應，可使風力明顯加大，為大風的形成提供了條件。

4小結(jié)

大風沙塵天氣是在一定的大尺度環(huán)流背景條件下，由多種天氣尺度的系統(tǒng)相互作用產(chǎn)生。通過對瓜州縣大風沙塵天氣個例分析表明造成瓜州地區(qū)大風沙塵天氣的影響系統(tǒng)有西風槽、冷鋒、蒙古氣旋等。大風沙塵天氣的形成與冷空氣活動有關(guān)，其影響區(qū)域和影響程度與冷空氣強弱和移動路徑有直接關(guān)系，在不同路徑和強度的冷空氣作用下，各影響系統(tǒng)的變化和作用不同。大風沙塵前后氣壓場、風場等地面氣象要素均有明顯的變化特征。

在大風沙塵天氣發(fā)生前地面氣壓都較低，而且有小幅波動;當大風沙塵天氣暴發(fā)時，地面氣壓迅速增大;風速的急速增大為起沙提供了必要的動力條件。其迅速增大的原因主要有2個方面，一是本站氣壓的增大，氣壓梯度加大;二是當?shù)靥厥獾牡乩淼匦螛?gòu)成的狹管效應所致。

今后在預報沙塵天氣時要進一步總結(jié)、應用以前預報沙塵天氣的成功經(jīng)驗，加強對各類數(shù)值預報產(chǎn)品的分析、應用及檢驗。

參考文獻

[1] 楊慶華，張文軍，李健，等.酒泉瓜州一次罕見春季暴雪天氣過程的診斷分析[J].青海氣象，2017（4）：32-36.

[2] 李健，田慶明，陳麗娜.甘肅酒泉一次大風強沙塵暴過程的天氣學診斷分析[J].安徽農(nóng)學通報，2018，24（13）：131-133.

責任編輯：鄭丹丹