2016年3月4日南疆地区东灌沙尘天气过程分析

2016年3月4日南疆地区东灌沙尘天气过程分析

祖比代·艾则孜

关键词：东灌沙尘环流形势物理量场南疆地区

引言

在沙尘天气出现的过程中，由于大气中的沙尘浓度高极易引发呼吸系统疾病，不仅威胁人们生命健康，同时还对工农业生产、交通运输以及生态坏境造成不同程度影响。多年来我国学者对沙尘天气成因和机理进行了广泛研究。如王丽娟等通过对北方一次强沙尘暴过程进行分析，得出沙尘暴发生前后温、压和风速均出现剧烈变化，蒙古气旋和冷锋是这次强沙尘暴过程的主要影响系统；陈艳丽通过对新疆巴州南部一次强沙尘暴天气的成因进行分析，得出了西伯利亚低槽发展，地面冷锋东移南下，南疆盆地东部热低压是此次沙尘天气出现的主要原因。因此，本文从环流背景、物理量特征等对2016年3月4日南疆地区东灌沙尘天气过程分析，以期归纳总结南疆地区沙尘天气环流形势和物理量特征，为增强该地区沙尘天气预报、预警水平及防灾减灾工作提供重要指导依据。

1东灌沙尘天气过程概况

2016年3月3日午后受西西伯利亚东移南下强冷空气影响，新疆巴州、阿克苏地区、吐鄯托盆地、哈密部分地区出现扬沙或沙尘暴，库尔勒、托克逊、淖毛湖、尉犁等地出现沙尘暴，3日下午托克逊强沙尘暴能见度100米。4日06时起，南疆地区沙暴、浮尘天气，库尔勒、库车机场由于天气不够航班落地标准，进出港航班不同程度延误。

2环流形势

3日20时，500hPa中高纬度欧亚地区呈“两槽一脊”环流形势，有一低槽出现在新疆东北部，高度槽比温度槽提前，槽后存在冷平流，低槽附近则有急流，此时新疆地区在平直西风气流中。到4日08时，低槽强度增加南移到南疆地区，冷空气开始爆发，再加上急流增强，进一步推动东灌沙尘天气出现；到20时，在内南疆中部有一低槽，冷平流仍位于槽后，但却有残留扬沙天气。

3日20时，700hPa中低空处，有一横槽出现在新疆和甘肃交界处，等温线和等压线之间夹角较大，有较强的斜压性，系统强度增加；4日08时，系统发展到贝加尔湖南侧有闭合低压中心形成，低槽向南疆地区延伸，槽后和槽前的正负中心差值较大，南疆存在有暖平流。3日20时，850hPa暖脊控制整个南疆，近地面层温度较高，此时蒙古国有气旋发展；南疆有冷空气，高空锋区有密集的等温线，冷平流强度增加。4日08时，气旋继续维持，冷空气推进。结合地面形势演变，南疆地区东灌沙尘天气主要是从西路入侵，在高空槽前正涡度平流影响，气旋不断发生移动，高低压之间气压梯度和冷锋后偏北大风，为沙尘天气出现提供了动力条件。

3物理量场诊断分析

3.1涡度和散度配置

出现在南疆地区东灌沙尘天气过程发生同散度和涡度有很好对应，4日08时，1000~200hPa主要以正涡度为主（图1），对于区域上升运动较为有利。散度场上，南疆低空处主要以负散度为主，高空为正散度值，850hPa以上强辐合中心出现在南疆境内，中心值达-4×10-6s-1，同时还有正涡度区，对于区域上升运动提供了有利条件。虽然在西北上游地区散度值几乎为零，因低层存在强正涡度，低层是上升运动区，有利于上游沙尘扬向空中，再加上高空西北气流不断向下游输送，是南疆地区东灌沙尘天气出现的主要原因。4日14时，正涡度中心维持不变，辐合区仍在南疆境内，上升运动较强；20时，随着沙尘天气发生转移，涡度中心强度减弱且中心逐渐消失，辐合区不再对南疆地区产生影响，东灌沙尘天

气基本结束。

图12016年3月4日08时（a）（c）和20时（b）（d）涡度和散度剖面图

3.2垂直运动

4日08时，在800hPa低空附近存在有垂直上升中心，其中心值为-1hPa/s，而700hPa以上是正垂直速度区，低层辐合及高层辐散配置对于东灌沙尘天气出现较为有利；14时，冷空气向南移动，低层垂直上升运动较快，而在700~300hPa存在有正垂直速度中心，高层辐散抽吸作用较强，同低层辐合上升之间有很好配合关系，为起沙提供了动力条件，再加上近地面层水平风速加强，沙尘暴天气影响范围和危害强度不断加大，南疆地区出现东灌沙尘天气，到20时，辐合上升运动强度减弱，影响南疆地区东灌沙尘天气基本结束。

3.3温度平流

3日20时，南疆地区500hPa没有明显温度平流，但700hPa、850hPa存在较弱暖平流；4日08时，沙尘天气主要出现在贝加尔湖南部到南疆，850hPa低空处南疆地区暖平流强度增强，且有暖平流中心存在；14时,南疆500hPa受较强冷平流控制，700hPa和850hPa处逐渐被冷平流控制，此时在南疆有沙尘天气出现，且影响范围和强度逐渐扩展；20时,500hPa存在较强冷平流，且大值中心不断南压，说明冷空气前锋移出到南疆，且整层都受冷平流控制。冷平流和暖平流剧烈变化，不仅使气压发生变化，还会增加风速，且可以激发锋面附近气流垂直运动，两者相互配合，增强湍流混合，为吹起地面沙尘提供了有利条件。

4结论

①南疆地区东灌沙尘天气是高空低槽携带大量冷空气不断南下，伴随地面冷锋移动产生的。

②南疆地区东灌沙尘天气过程的发生同散度和涡度有很好对应，低层存在强正涡度，低层上升运动区，有利于上游沙尘扬向空中。

③高层辐散抽吸作用较强，同低层辐合上升之间有很好配合，为起沙提供了动力条件，再加上近地面层水平风速加强，沙尘暴天气影响范围和危害强度加大。

④冷平流和暖平流剧烈变化，使气压发生了变化，还会增加风速，增强湍流混合，为吹起地面沙尘提供了有利条件。

参考文献

[1]马素艳,丁治英,韩经纬,等.2011年5月11日内蒙古地区强沙尘暴天气过程分析[J].内蒙古气象,2013(1).

[2]陈艳丽.新疆巴州南部一次沙尘暴天气的成因分析[J].新疆农垦科技,2016(12).

作者简介:祖比代·艾则孜(1989-1-4)，女,维吾尔族,新疆库尔勒市人，本科学历，助理工程师，从事民航气象预报工作。