巴里坤縣2021年2月19日大風(fēng)沙塵暴天氣成因分析

哈力普江·喀斯木 鄭榮兵

摘要 沙塵暴天氣是巴里坤縣主要災(zāi)害性天氣之一，加強(qiáng)沙塵暴天氣成因分析可為提高其預(yù)測預(yù)報質(zhì)量提供參考。在認(rèn)識巴里坤縣沙塵暴氣候特征基礎(chǔ)上，以2021年2月19日出現(xiàn)的一次大風(fēng)沙塵暴天氣為例，從環(huán)流形勢、地形特征、氣候背景等方面探討此次天氣出現(xiàn)成因，并提出大風(fēng)沙塵暴天氣防治對策。

關(guān)鍵詞 大風(fēng)沙塵暴;氣候特征;影響系統(tǒng);天氣成因

中圖分類號：P458 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）07–0105–02

沙塵天氣是指風(fēng)將地面塵土、沙粒卷入空中，使空氣混濁的一種天氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱。沙塵天氣是我國北方地區(qū)常見的主要災(zāi)害性天氣之一，大風(fēng)吹起地表塵土、沙粒后卷入空氣中，造成大氣環(huán)境混濁，進(jìn)而影響能見度，破壞生態(tài)環(huán)境，威脅人類健康等。沙塵天氣分為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴，其中沙塵暴造成的影響和危害最大。春季和冬季是我國沙塵天氣多發(fā)季節(jié)，春季（3—5月）沙塵天氣出現(xiàn)次數(shù)約占全年的78%，其中以4月沙塵天氣發(fā)生最為頻繁，其次是3月和5月。

巴里坤哈薩克自治縣（以下簡稱巴里坤縣）位于新疆東北部，典型的三山夾兩盆地形，受地質(zhì)構(gòu)造影響，境內(nèi)分為高中山地、高原、盆地、戈壁荒漠和湖泊，屬于溫帶大陸性冷涼干旱氣候，冬季嚴(yán)寒，夏季涼爽，光照充足，四季不分明，年平均氣溫1.0℃，年降水量僅200 mm左右，但蒸發(fā)量高達(dá)1 638 mm，大風(fēng)沙塵天氣是巴里坤縣境內(nèi)常見的災(zāi)害性天氣，對當(dāng)?shù)卦斐珊艽蟮挠绊憽?/p>

1 巴里坤縣沙塵天氣氣候特征

巴里坤縣年平均風(fēng)沙天氣日數(shù)為3.7 d，是哈密地區(qū)沙塵天氣出現(xiàn)最少的地區(qū)。巴里坤縣春季風(fēng)沙天氣出現(xiàn)次數(shù)最多，約占年總?cè)諗?shù)的64%，其次是夏季，占年總風(fēng)沙日數(shù)的30%左右，秋季和冬季出現(xiàn)日數(shù)較少，分別占年總?cè)諗?shù)的4%和2%。一年中，風(fēng)沙天氣集中在3—5月，以3月出現(xiàn)日數(shù)最多，1月、8月、10月和11月幾乎未出現(xiàn)過風(fēng)沙天氣。而且一天中，風(fēng)沙發(fā)生在白天的頻率較高，主要出現(xiàn)在15：00～21：00，夜間出現(xiàn)的概率較小。

引發(fā)巴里坤縣出現(xiàn)沙塵暴天氣的冷空氣活動主要有西北、偏西及北方移動路徑，其中冷空氣西北移動路徑引起的強(qiáng)沙塵暴天氣的日數(shù)最多，北方移動路徑導(dǎo)致沙塵暴天氣的日數(shù)最少。巴爾喀什湖低槽東移型、北疆低槽型、西北氣流型、北風(fēng)帶型、中亞低渦型和西風(fēng)帶型是引發(fā)巴里坤縣等地區(qū)沙塵暴天氣的主要環(huán)流形勢類型，其中巴爾喀什湖低槽東移的天氣形勢造成的沙塵暴天氣日數(shù)最多，其次是西北氣流型，中亞低渦型環(huán)流形勢又分為北脊南渦類、切斷低渦類和北槽東移類三種類型[1]。

2 巴里坤縣2021年2月19日大風(fēng)沙塵暴天氣過程

2.1 大風(fēng)沙塵暴天氣過程概況及預(yù)報服務(wù)

2021年2月19日11：00，巴里坤縣薩爾喬克至海子沿一帶出現(xiàn)突發(fā)大風(fēng)、沙塵暴天氣，最大風(fēng)力達(dá)12級，最小能見度不足10 m，其它區(qū)域出現(xiàn)不同程度的揚(yáng)沙天氣。針對此次巴里坤縣出現(xiàn)的沙塵暴天氣，巴里坤縣氣象局相繼發(fā)布了大風(fēng)黃色、沙塵暴橙色預(yù)信號，加強(qiáng)與地方部門應(yīng)急聯(lián)動，做好大風(fēng)和沙塵暴防范應(yīng)急工作。

2.2 突發(fā)大風(fēng)沙塵暴天氣成因分析

2.2.1 有利的環(huán)流系統(tǒng)演變 2021年2月中旬，歐亞大陸中高緯一帶呈現(xiàn)兩槽一脊的環(huán)流形勢。2月上旬期間位于烏拉爾山的高壓脊此時東移，到達(dá)中西伯利亞西部和我國新疆以東之間的區(qū)域，其中一槽處于鄂霍次克海上空，另一槽則位于歐洲上空。在平直西風(fēng)氣流的影響下，旬初天氣系統(tǒng)穩(wěn)定，旬中隨著喀拉海低渦的不斷東移，低渦分裂出切斷低壓，該切斷低壓位于黑龍江北部地區(qū)，高空槽跟隨低壓系統(tǒng)向東移動，我國北方地區(qū)開始出現(xiàn)中等強(qiáng)度的冷空氣天氣過程。

2月17日，我國新疆天山南部有一股冷空氣開始堆積加強(qiáng)，19日冷氣團(tuán)分裂導(dǎo)致1 500 ～3 000 m的高空有一個小短波經(jīng)過巴里坤縣，使得天山北部底層減壓形成低壓中心，加大了天山南北的氣壓梯度，形成梯度風(fēng)，進(jìn)而使冷空氣從天山南部翻越入侵巴里坤縣形成突發(fā)大風(fēng)、沙塵暴天氣（圖1）。

2.2.2 有利的地形影響 巴里坤地形特征為“三山夾兩盆”，巴里坤盆地處于巴爾庫山和莫欽烏拉山之間，有“新疆縮影”之稱，平均海拔1 650 m，地形地貌復(fù)雜且多荒漠戈壁，降水少極易出現(xiàn)干旱，地表植被稀少，因此多風(fēng)沙天氣[2]。由于海子沿鄉(xiāng)南部天山高度比東西兩側(cè)低大約1 000 m，容易形成峽谷風(fēng)，有利于冷空氣加速入侵（圖2）。海子沿鄉(xiāng)一帶地勢南高北低，這也是導(dǎo)致冷空氣順著山坡下移，形成突發(fā)大風(fēng)沙塵暴天氣的原因之一。

2.2.3 冷空氣活動勢力弱 2021年2月，北半球極渦表現(xiàn)為偶極型的分布特征，兩個極渦中心強(qiáng)度均達(dá)508 dagpm，分別處于北極圈內(nèi)的北西伯利亞北部和加拿大北部。距平場上，兩個極渦中心一帶的位勢高度都為正距平，正距平中心在30 dagpm以上，與常年同期相比，極渦強(qiáng)度相對偏弱，進(jìn)而影響我國的冷空氣勢力也偏弱，導(dǎo)致2月平均氣溫與歷年相比異常偏高。與此同時，北半球中高緯地區(qū)西風(fēng)帶分裂為4個波型，其中一個大槽處于亞洲東岸，且該槽區(qū)為正距平，說明其勢力相比歷年同期偏弱，而且我國大部分地區(qū)受高空脊控制，位勢高度表現(xiàn)為正距平。由于極渦和東亞大槽的勢力均偏弱，使得東亞地區(qū)境內(nèi)主要為緯向氣流，冷空氣活動強(qiáng)度弱，因此2月氣溫偏高于歷年同期。在這種氣溫偏暖的大背景下，巴里坤縣2020—2021年冬季降雪偏少，積雪量、積雪深度、積雪覆蓋度較常年偏低70%～80%，2月中旬氣溫較常年異常偏高4.5℃，導(dǎo)致地表土壤疏松，地表基本沒有積雪覆蓋，在極端大風(fēng)天氣的作用下形成突發(fā)的大風(fēng)沙塵暴天氣。

3 巴里坤縣沙塵暴天氣防治對策

3.1 加強(qiáng)對災(zāi)害性天氣的監(jiān)測及預(yù)報預(yù)警服務(wù)

巴里坤縣境內(nèi)氣象觀測站點稀疏，特別是農(nóng)牧區(qū)、氣象災(zāi)害易發(fā)區(qū)以及重點防治區(qū)觀測點不密集，導(dǎo)致基礎(chǔ)監(jiān)測數(shù)據(jù)不全面，且尚未投入使用新一代多普勒雷達(dá)，在災(zāi)害性天氣定時、定點、定量精細(xì)化短時臨近預(yù)報預(yù)警方面還存在著一定的短板。針對沙塵暴等氣象災(zāi)害，氣象部門應(yīng)成立專項天氣預(yù)報組，根據(jù)突發(fā)性天氣情況，隨時跟進(jìn)氣象預(yù)測預(yù)報，并開展?jié)L動式服務(wù)，最大程度地為相關(guān)部門及社會公眾提供準(zhǔn)確的氣象服務(wù)信息。認(rèn)識并掌握災(zāi)害性天氣空間及時空發(fā)生發(fā)展規(guī)律及變化趨勢，預(yù)測到災(zāi)害天氣時，通過多種發(fā)布形式向各相關(guān)部門提示預(yù)防事項，確保提前做好應(yīng)對突發(fā)災(zāi)害性天氣的準(zhǔn)備工作。

3.2 改善生態(tài)環(huán)境

沙塵暴天氣的治理重在防控，首先是改善地方生態(tài)環(huán)境，通過植樹種草、牢固水土來提高地表植被和森林的覆蓋率。巴里坤縣干旱少雨，在綠化造林時可采用先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)，選植適合當(dāng)?shù)貧夂驐l件和生長環(huán)境的多年生草本植物、灌木及半灌木，達(dá)到防風(fēng)固沙的目的。同時，實行退耕還林、合理放牧等措施，禁止開荒和過度開采地下水資源，通過全民參與，建設(shè)節(jié)水型社會，加強(qiáng)對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，遏制生態(tài)惡化趨勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 道然·加帕依，阿依夏木.哈密地區(qū)風(fēng)沙天氣特征分析[J].氣象，2004（12）：61-64.

[2] 曹爽，何立富，沈曉琳，等.2020年2月大氣環(huán)流和天氣分析[J].氣象，2020， 46（5）：725-732.

責(zé)任編輯：黃艷飛

Cause Analysis of Gale and Sandstorm Weather in Balikun County on February 19， 2021

Ghalipjan·Kasim et al（Barkol Kazakh Autonomous County Meteorological Bureau， Balikun， Xinjiang 839200）

Abstract Sandstorm weather is one of the main disastrous weather in Balikun county. Strengthening the analysis of sandstorm weather causes can provide reference for improving its prediction quality. Based on the understanding of the climatic characteristics of Sandstorm in Balikun County， taking a gale sandstorm weather on February 19， 2021 as an example， this paper discusses the causes of this weather from the aspects of circulation situation， topographic characteristics and climate background， and puts forward the prevention and Control Countermeasures of gale sandstorm weather.

Key words Gale dust storm; Climatic characteristics; Impact system; Weather causes