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关于锡盟中西部地区一次沙尘暴天气形成过程探究

2020-05-23 412 上传者：管理员

摘要：2017年5月3日锡林郭勒盟中西部地区出现了一次大风、沙尘天气，文章从环流形势、物理量等几个方面对这次沙尘暴过程进行了综合分析，分析结果发现：沙尘暴发生前后，地面气象要素有很明显的变化，午后地面增温最强，大气层结不稳定度显著增大，有利于高空动量下传产生大风，为沙尘天气的发生提供了动力和热力条件；高空冷涡与强锋区是激发这次沙尘暴的重要动力机制，蒙古气旋是造成这次沙尘暴的主要影响天气系统。

关键词：
层结不稳定
气象灾害
蒙古气旋
高空冷涡
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受地面蒙古气旋与高空冷涡的共同影响,2017年5月3日锡林郭勒盟中西部地区出现了一次大风、沙尘天气,锡盟其余地区伴有小阵雨天气（见表1）。锡林郭勒盟大部地区出现了6级大风,二连、阿旗、西苏旗、朱日和、那仁出现沙尘暴,锡林浩特、东苏旗、黄旗出现扬沙或浮尘天气。由于本次天气过程出现沙尘暴的漏报，故本文从环流形势、物理量场等方面对锡林郭勒盟5月3日的这次沙尘暴天气过程进行了综合分析,确定了造成这次沙尘暴天气的主要影响天气系统也是由蒙古气旋强烈发展引起的，为下次预报总结经验和教训。

1、气候背景及影响

沙尘天气是半干旱、干旱和荒漠化地区特有的一种天气现象,是在特定的地理环境和下垫面条件下,由特定的大尺度环流和某种系统所诱发的一种小概率、危害大的灾害性天气。由于沙尘天气给人民生命财产造成严重损失,而且破坏自然生态环境,加速土地荒漠化的进程,因此,了解沙尘天气过程并做好预报仍然是一个需要解决的重大科学问题。

锡林郭勒盟地处中纬度西风气流带内,属中温带半干旱大陆性气候.由于其南部和东部有高山隆起,阻挡了夏季风的深入,隔断了南来的水源,大气水分缺乏,降水量减少。冬季在欧亚大陆蒙古高原——西伯利亚冷压的控制下,加上开阔的区域,寒流长驱直入,形成了该地区“寒冷、风大、雨不均”的气候特征。此次出现的大风、沙尘天气,对土壤保墒、春播备耕造成极为不利的影响,同时加重春季干旱和森林草原火险的危害。

表12017年5月3日锡林郭勒盟天气实况

2、环流形势

2.1高空环流形势

从3日08时500hPa高空形势图上可以看出：大的环流背景为两脊一槽，两个脊的位置分别位于70°E、60°～70°N,120°E、40°～50°N，新疆北到蒙古中部位于90°～110°E为宽广的槽区并发展强盛加深为冷涡，锡林郭勒盟正处于冷涡前部的西南气流中，受暖脊的控制。3日8时中层700hPa和850hPa在蒙西山地都有明显的等高线与等温线呈反位相叠加形势，两线的交角接近45°，促使地面风速加大,预示未来可能在其下游出现大风天气。在低层850hpa图上新疆北等温线密集,锋区较强,有利于空气动力下传。（图1a)

2.2地面形势

从2日8时海平面气压场上锡林郭勒盟处在高压控制,在锡盟北部形成一小低压,其后部3h正变压值较大为3hpa,使地面低压未来是发展的而且有加强的趋势,同时地面小低压移动速度将要加快。2日14时地面低压明显加强,形成地面蒙古气旋,有三个闭合的等压线存在。其中心位于105°～110°E、45°～50°N,在气旋前部已有沙尘暴天气出现,其后部3h正变压已增大到5hpa。2日17时海平面气压场上,锡林郭勒盟北部边境地区呈现出南高北低的现象,等压线密集,气旋中心值达到995hpa,蒙古气旋发展较成熟,其周围几乎都出现沙尘暴天气。

2日20时高空500hpa暖脊东移到蒙古中东部地区,其后有冷槽相伴而来。此时锡林郭勒盟处于较强的暖平流中,中层700hpa与低层850hpa暖脊强盛,温度场落后于高度场,地面气旋位于高空槽前,气旋前部为暖平流,后部为冷平流,热力因子使地面气旋前部减压,后部加压,从等高线上看,槽前为正涡度平流区,涡度因子使地面气旋中心加压,这两种因子共同作用的结果,使地面气旋一面向前移动,一面加深发展。至3日2时地面气旋中心又进一步加强,中心位置偏北。锡林郭勒盟正位于气旋前部负变压区里,在高空槽前西南气流控制下。高、中、低三层风向一致,这样促使上升气流加强。3日8时地面气旋北上,中心移至锡林郭勒盟西北边境。到3日14时锡林郭勒盟正好位于地面气旋的偏南方的西南气流里,且正、负变压中心的差值已达到8hpa,高层、低层及地面风向一致为西南风,地面风力加大,再加上午后地面增温最强,大气层结不稳定度显著增大,为大风、沙尘天气发生提供了有利的动力和热力条件,这样地面上的沙尘等易被吹起,最后形成沙尘暴天气。另外,在气旋东移过程中,也造成锡林郭勒盟地区出现分布不均的小阵雨天气。（图1b)

图1(a）和（b）分别为3日8时的500hPa高空图和地面天气图

3、物理量分析

3.1风场和流场

分析2日8时～3日20时的850风场和流场，得出从2日20时，蒙古地区风力开始加大，锡林郭勒盟处于西南风暖平流区域中，风力达16m/s～18m/s,850hPa流场图上反映在锡林郭勒盟北部有风场辐合区，预示有上升气流产生，未来气旋将要发展加强导致地面气压降低，气压梯度增大，从而使得地面风速增强与之适应，因此地面大风区往往出现在气旋中心附近等压线较密集区。

图2(a）和（b）分别为3日8时850hPa和700hPa的散度图

3.2散度

3日8时的低层850hPa和中层700hPa散度图上可以看出(图2)，沙尘暴发生过程中，低层一直维持为负散度区，并且负值中心不断加强，相反中层一直维持为正散度区，并且中心位置从东北向西南移动，低层辐合高层辐散，有利于地面气流上升，促使地面减压，地面气旋加强。

4、小结与结论

(1）本次沙尘暴天气主要是由地面蒙古气旋和高空冷涡共同作用形成的。

(2）锡盟的气候特点和中西部地区下垫面干燥高热的性质容易导致沙尘天气出现。

(3）沙尘暴天气一般伴随大风天气出现，一旦有出现大风的形势，应提高警惕，防范沙尘暴出现的可能。

(4）出现降水的区域未发生沙尘暴说明降雨对沙尘暴有明显的抑制作用，出现漏报的原因之一就是对降水区域把握不好。

参考文献：

[1]郑新江,罗敬宁等.1998年4月14~15日强沙尘暴过程分析.

[2]顾润源.内蒙古自治区天气预报手册.气象,2012,548—558.

[3]王劲松等.“4.12”沙尘暴天气的数值模拟及诊断分析.