2022年5月中旬和田地區(qū)一次沙塵暴天氣過程分析

摘 要：主要采取自動氣象站觀測資料、NCEP全球分析資料等相關(guān)資料，對2022年5月中旬和田地區(qū)一次沙塵暴天氣過程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：（1）此次和田地區(qū)沙塵暴天氣的影響系統(tǒng)為冷鋒及蒙古氣旋。和田地區(qū)沙塵暴出現(xiàn)時，我國東北地區(qū)及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東部發(fā)展，在新疆南部和田地區(qū)一帶出現(xiàn)明顯的冷平流。高空西風(fēng)急流增強(qiáng)，風(fēng)力強(qiáng)勁，導(dǎo)致新疆南部塔里木盆地區(qū)域存在顯著的向上氣流，這是此次強(qiáng)沙塵暴天氣產(chǎn)生的重要原因。（2）在此次沙塵暴天氣發(fā)生期間，和田地區(qū)主要受熱溫低壓場控制，在西風(fēng)及南疆盆地地形的作用下，污染物不易擴(kuò)散，沙塵氣團(tuán)此處停留時間很長，導(dǎo)致此次沙塵暴天氣持續(xù)發(fā)生。（3）此次沙塵天氣主要發(fā)生于高空急流右側(cè)，高空急流的存在促使高空動量下傳，為沙塵天氣的發(fā)生提供了良好的條件。沙塵暴天氣發(fā)生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區(qū)，該區(qū)域?qū)α鲗又邢聦佣紝儆诿黠@的冷平流。（4）在此處沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

關(guān)鍵詞：和田地區(qū)；沙塵暴天氣；環(huán)流背景；物理量

中圖分類號：P458.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

沙塵天氣是我國北方地區(qū)發(fā)生概率較大的一類氣象災(zāi)害，經(jīng)常給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸、生態(tài)環(huán)境等方面造成極大影響[1]。隨著社會經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展和人們防災(zāi)減災(zāi)意識的增強(qiáng)，沙塵天氣已經(jīng)引起許多學(xué)者的關(guān)注[2-4]。和田地區(qū)隸屬于新疆，地處新疆南部，屬干旱荒漠性氣候，和田地區(qū)春季時常出現(xiàn)沙塵天氣，給當(dāng)?shù)乩习傩盏恼Ｉ钤斐刹涣加绊??；诖?，主要采用常?guī)氣象資料、NCEP全球分析資料對2022年5月中旬和田地區(qū)一次沙塵暴天氣過程進(jìn)行分析，以找出沙塵暴天氣的成因，旨在掌握和田地區(qū)沙塵暴天氣的發(fā)生規(guī)律和形成機(jī)制，這對進(jìn)一步提升和田地區(qū)沙塵暴天氣預(yù)報預(yù)警水平具有指導(dǎo)意義。

1 天氣實(shí)況

2022年5月中旬（5月12—18日），和田地區(qū)發(fā)生了一次沙塵暴天氣，大部分地區(qū)能見度＜1 000 m，局部地區(qū)能見度甚至不超過500 m，平原區(qū)風(fēng)力5～6級，沙漠區(qū)及風(fēng)口風(fēng)力超過7級。沙塵暴天氣不僅會給當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成污染，還會影響人們安全出行。

2 環(huán)流背景

2.1 500 hPa形勢場

此次和田地區(qū)沙塵暴天氣的影響系統(tǒng)為冷鋒及蒙古氣旋[5]。通過分析500 hPa位勢高度、溫度場及其風(fēng)場（圖1）了解到，新疆處在北半球，西風(fēng)環(huán)流對其帶來的影響較大。此外，蒙古西伯利亞高壓對新疆北部區(qū)域產(chǎn)生影響。5月12日08：00在此次沙塵暴出現(xiàn)前，有1個豎槽分布在貝湖西邊區(qū)域及里海北邊區(qū)域，高層有西風(fēng)，和田一帶的風(fēng)力并不強(qiáng)，所以在沙塵暴天氣出現(xiàn)前當(dāng)?shù)刂饕懈m。和田地區(qū)位于槽的前部，溫度槽較高度槽而言相對滯后，且夾雜著冷平流，適宜高度槽的發(fā)展[6]；5月12日20：00，和田地區(qū)沙塵暴出現(xiàn)時，我國東北地區(qū)及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東部發(fā)展，在新疆南部和田地區(qū)一帶出現(xiàn)明顯的冷平流。此外，高空西風(fēng)急流增強(qiáng)，風(fēng)力強(qiáng)勁，導(dǎo)致新疆南部塔里木盆地區(qū)域存在顯著的向上氣流。這導(dǎo)致和田地區(qū)從5月12日起產(chǎn)生強(qiáng)烈的沙塵暴天氣；此后，5月15—18日，新疆南部區(qū)域的氣流較穩(wěn)定，風(fēng)力越來越弱。

2.2 850 hPa形勢場

通過分析此次和田地區(qū)沙塵暴天氣850 hPa風(fēng)場（圖2）了解到，和田地區(qū)一帶上升氣流在5月12日08：00比較明顯，5月12日20：00達(dá)到最強(qiáng)。在天山山脈的制約及青藏高原北坡地形的作用下，西風(fēng)逐漸變成東風(fēng)，穿過天山山脈東部的縫隙。隨著東風(fēng)氣流的到來，冷空氣團(tuán)被許多局部沙塵包裹，這些沙塵在新疆東南部羅布泊一帶聚集，在北風(fēng)和西風(fēng)的影響下持續(xù)朝我國南疆和田地區(qū)一帶傳輸，局部區(qū)域的氣溫逐漸下降。而南疆東邊區(qū)域和西邊區(qū)域溫差越來越大，再加上塔里木盆地的地形影響，上升氣流顯著，推動了和田地區(qū)沙塵暴的形成。5月15日后，和田地區(qū)風(fēng)力減弱，形勢穩(wěn)定，5月18日此次天氣過程基本結(jié)束。在此次沙塵暴天氣發(fā)生期間，和田地區(qū)主要受熱溫低壓場控制，在西風(fēng)及南疆盆地地形的作用下，顆粒物不易擴(kuò)散，沙塵氣團(tuán)此處停留時間很長，導(dǎo)致此次沙塵暴天氣持續(xù)發(fā)生。

3 物理量場分析

3.1 垂直速度場

分析沿38°N制作垂直速度緯向剖面圖可知，2022年5月12日08：00（圖3a），新疆塔里木盆地南部和田一帶500 hPa以下屬于顯著的下沉運(yùn)動區(qū)，上升運(yùn)動區(qū)處于500～150 hPa，上升運(yùn)動運(yùn)動值較?。?月12日20：00（圖3b），700 hPa以下低空仍屬于下沉運(yùn)動，中心強(qiáng)度越來越弱，在500 hPa處分布著面積較小的上升運(yùn)動區(qū)；5月15日08：00（圖3c），新疆塔里木盆地南部地面至高空200 hPa均有很強(qiáng)的上升運(yùn)動；5月15日20：00（圖3d），垂直速度存在較大變化，對流層700 hPa以下高度層均屬于下沉運(yùn)動，300～700 hPa屬于上升運(yùn)動。

3.2 溫度平流

分析溫度平流緯向剖面場發(fā)現(xiàn)，2022年5月12日08：00，有2個負(fù)值中心分別處于高層86°E、中高層?xùn)|經(jīng)78°E一帶，對應(yīng)巴湖西側(cè)低槽槽前的冷平流，它的中心分裂為2個，分別處在300、500 hPa處，南疆塔里木盆地一帶200 hPa以下區(qū)域均屬于暖平流區(qū)；5月12日20：00，溫度平流分布變化很大，300 hPa以下對流層均受冷平流影響，300 hPa以上80°E以東屬于冷平流，中心強(qiáng)度為-11.6×10-3 K·s，以西屬于強(qiáng)烈的暖平流，中心強(qiáng)度為15.6× 10-3 K?s；5月15日08：00，溫度平流主要呈顯著的上正下負(fù)的特點(diǎn)，冷平流中心分布在83°E一帶，250 hPa處中心強(qiáng)度為-15.8×10-3 K·s，76°E，150～200 hPa存在強(qiáng)暖中心，為15.6×10-3 K·s；5月15日20：00，冷暖平流主要屬于東北西南向，冷平流區(qū)域處于東南部，暖平流區(qū)處于西北部，南疆塔里木盆地南部的和田地區(qū)上空200 hPa以下都屬于冷平流。分析溫度平流了解到，在此次沙塵暴天氣發(fā)生前期，低層主要受熱低壓影響，存在一定的暖平流，沙塵暴天氣發(fā)生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區(qū)，該區(qū)域?qū)α鲗又邢聦佣紝儆诿黠@的冷平流。

4 沙塵污染傳輸路徑分析

以和田地區(qū)為參考點(diǎn)，選擇HYSPLIT后向軌跡模型模擬72 h的反向軌跡氣流，旨在掌握此次沙塵暴天氣沙塵的來源及其發(fā)展路徑。分析可知，在此次沙塵暴天氣發(fā)生前，天氣處于靜態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)；從5月12日起，和田地區(qū)沙塵暴開始時，沙塵從地面迅速上升至2 000 m。2 000、1 000、100 m不同高度的氣團(tuán)傳播軌跡大致相同。在此過程中，來自新疆北部的氣團(tuán)與西風(fēng)急流和東風(fēng)在天山山脈的縫隙交匯，它們穿過南疆盆地。近地面的沙塵被吹向高層大氣，再加上氣流的抬升作用，這些沙塵逐漸向和田地區(qū)一帶傳輸，促使和田地區(qū)暴發(fā)沙塵暴。5月18日，高度為2 000 m的氣團(tuán)起源于土庫曼斯坦東部，經(jīng)過中亞，從新疆西部進(jìn)入南疆盆地，1 000 m的氣團(tuán)源于阿富汗東北部；100 m的氣團(tuán)起源于準(zhǔn)噶爾盆地，移動較慢。隨著東風(fēng)從天山縫隙流入新疆西南部和田地區(qū)。3個不同高度（2 000、1 000、100 m）的氣團(tuán)都表現(xiàn)為下降的變化規(guī)律。HYSPLIT后向軌跡中不同高度氣團(tuán)的傳播路徑與天氣狀況的結(jié)果大體一致。在此次沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

5 結(jié)論

（1）此次和田地區(qū)沙塵暴天氣的影響系統(tǒng)為冷鋒、蒙古氣旋。和田地區(qū)沙塵暴出現(xiàn)時，我國東北地區(qū)及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東邊區(qū)域發(fā)展，在新疆南部和田地區(qū)一帶出現(xiàn)明顯的冷平流。此外，高空西風(fēng)急流增強(qiáng)，風(fēng)力強(qiáng)勁，導(dǎo)致新疆南部塔里木盆地區(qū)域存在顯著的向上氣流，這是此次強(qiáng)沙塵暴天氣產(chǎn)生的重要原因。

（2）在此次沙塵暴天氣發(fā)生期間，和田地區(qū)主要受熱溫低壓場控制，在西風(fēng)及南疆盆地地形的作用下，污染物不易擴(kuò)散，沙塵氣團(tuán)在此處停留時間的很長，導(dǎo)致此次沙塵暴天氣持續(xù)發(fā)生。

（3）此次沙塵天氣主要發(fā)生于高空急流右側(cè)，高空急流的存在促使高空動量下傳，為沙塵天氣的發(fā)生提供了良好的條件。沙塵暴天氣發(fā)生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區(qū)，該區(qū)域?qū)α鲗又邢聦佣紝儆诿黠@的冷平流。

（4）在此次沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

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收稿日期：2024-07-11

作者簡介：吳靜（1991—），女，江蘇泰興人，工程師，研究方向?yàn)榫C合氣象觀測。#通信作者：馬進(jìn)杰（1985—），男，青海西寧人，高級工程師，研究方向?yàn)闅庀蠓?wù)，E-mail：yiziz5265861@qq.com。