喀什地区一次大风天气过程分析

喀什地区一次大风天气过程分析

谢木西努尔·肖开提

（新疆喀什市喀什机场空管业务部，844000）

摘要：本文利用地面气象观测资料、高空探测资料以及NCEP再分析资料等相关气象观测资料，对2014年5月22日发生在喀什地区的一次大风天气过程进行分析，结果表明：本次大风天气过程主要乌拉尔山阻塞高压西退，西西伯利亚冷空气顺着西北路径南下且不断发展，强烈的气压梯度以及变压梯度推动冷空气迅速运动，风速不断变大，从而引起了整个喀什地区大风天气。

关键词：喀什地区；大风天气；环流形势；物理机制

引言

大风通常指的是瞬时风速≥17m/s（风力达8级或者以上）的风。喀什地区位于祖国西陲、新疆维吾尔自治区西南部，地理坐标东经73°20′-79°57′,北纬35°20′-40°18′。整个地势由西南向东北倾斜。喀什地区处在中亚腹部，受地理环境的制约，属暖温带大陆干旱气候带。春夏多大风、沙暴、浮尘天气，给当地农业生产、城市交通等方面均造成不利影响。本文主要对2014年5月22日喀什地区出现的一次大风天气过程展开分析，以获取大风天气产生的物理机制，为大风天气预报以及大风灾害防范工作以及风能资源的合理开发利用给予科学有效的参考依据。

1.天气概况

2014年5月22日14：00~22：00，新疆喀什地区发生了一次大风天气过程，在此次大风天气过程中还伴随着沙尘暴、扬沙天气。整个喀什地区风力均超过7级，大风在喀什市、疏勒县、疏附县持续时间超过40小时,有7县市发生沙尘暴天气，最低能见度不足50米。本次大风天气过程具备持续时间长、影响范围广、风力强以及危害严重等特征，给当地群众的正常生产生活、交通运输等方面均造成十分严重的影响。

2.环流形势分析

在本次大风发生前期，亚欧地区主要是阻塞高压型，这是喀什地区春季大风天气发生时经常出现的形势。阻塞高压中心主要由里海、咸海区域不断西退，中心强度不断变弱。因为极地冷空气的补充，西伯利亚一带新产生一低涡系统且稳定维持，其中心强度为530dagpm。5月18日阻塞高压不断增强，脊区顺转，经向度有所增大，脊前的小短波切成1横槽且急剧发展，转竖产生低涡在短时间内快速东移。20日阻塞高压中心持续东移，低涡又一次受极地冷空气的补充，之后西退南压，阻塞高压脊前低涡不断变强。21日14：00阻塞高压中心向东移动大约5°，至东经50°一带，巴尔喀什湖带新疆东边偏北区域主要为弱脊区，天山南麓主要受槽前西南气流的影响，槽底持续南压到北纬45°，对于北风带南下冷空气的积聚特别有利。22日14：00脊前小短波渐近，阻高不断衰退，脊线发生逆转，巴湖以北切涡逐渐变弱北收，短波槽急剧向东边移动，引导地面冷高朝南爆发。由于冷空气强度较强，环流演变十分快速，具备有利动力条件，进行产生本次很强的大风天气。

3.大风形成的物理机制

3.1动力机制分析

喀什地区处在东经74°~80°、北纬41°~35°，由北纬39°西风分量和垂直速度的高度-经度剖面图分析可知：大气动量的直接体现形式为高空急流，高空急流与垂直环流配合良好。冷锋过境前期东经80°~120°上空区域一直存在着1条表现为准周期活动的急流带。21日08：00，地面冷锋至巴湖西边区域，地面正变压中心处在锋后咸海区域。这个时候东经65°区域也存在1条急流带，中心强度为0.030Pa/s，正好处在地面正变压中心上空。22日02：00冷锋至西部国境线外，此时急流带处在东经75°区域，且强度有所增强，同周期性活动的急流带汇合。到了22日08：00，东经75~80°、800~400hPa处分布着1条显著的垂直急流带，且正好位于天山山区上空区域，这意味着冷空气开始翻山。到了22日20：00急流中心增至0.055Pa/s，此时全区已经发生大风与沙尘天气。

由垂直环流圈分析可知，20日垂直环流强度不断变强，垂直环流上升支的负垂直速度，下沉支的正垂直速度显著变大。20日20：00高空急流中心下东经80°~100°分布着若干上升运动中心，为0.009Pa/s左右。东经78°区域，高空700hPa为该垂直环流的下沉支，为0.030Pa/s，这个时候喀什偏北、偏南山区发生大风天气。

伴随着急流带持续东移，垂直环流圈有所变强。22日20：00，东移增强的急流中心这个时候恰处在喀什地区，在垂直速度上，300~800hPa属于下沉支正垂直速度中心，盆地东经90°上空区域，上升支负垂直速度增加至-0.030Pa/s，如此便在急流下方构成垂直环流圈。此时喀什地区恰好在环流圈的正下方，环流圈整体仍旧呈西北下沉支至东南上升支的指向，为喀什地区大风天气的维持发挥着较好的动力作用。

3.2地面气压场

此次大风天气过程为冷锋后偏西北大风。22日05：00，冷锋东移南压至喀什地区，这个时候喀什站气压大幅降到最低，06：00，喀什市风速增至24.6m/s。即冷空气翻越西天山，大风发生在冷锋后、正变压中心附近变压梯度的大值区。喀什站和乌鲁木齐站的气压差为-12.1hPa，而与塔什干站的气压差是-23.5hPa。08：00—14：00冷锋慢慢向东移动南压，锋后为+3hPa3h变压，正负变压差变成6hPa。14：00吐尔尕特和喀什本站风速急剧增加，全区风速均有所增大，发生6~8级大风。22日晚上喀什一带北部翻山大风始终存在，到23日04：00，风力减弱，大风天气过程基本结束。

3.3热力条件分析

由2014年5月19—23日200~850hPa的温度平流以及风场叠加图分析可知，在帕米尔高原上空，大风前期高层主要是暖平流，近地层冷锋后部至对流层中层的帕米尔高原受冷平流所影响，整层冷平流强度均超过-60×10-5℃/s以上。地面温度由19日10：00起上升。22日14：00，随着冷锋入境，冷平流受西南气流影响进入喀什，850hPa达-×10-5℃/S，沿盆地从西南朝东北延伸，对北疆产生影响，23日夜晚到24日整个喀什温度骤降。而高层暖平流强度有所增强，且进入新疆大多数区域。23日08：00，冷空气下游，对南疆的影响变弱。因为中低层分布着较强的冷平流，锋后冷空气较为深厚，气压梯度有所增大，使得低空风区变强，产生大风天气。在垂直环流圈下沉支所输送的冷空气愈强，天山南北温差愈大，愈有利于风速的增大，翻山大风便产生于温度平流等值线比较密集区。大风形成的热力机制便是中低层强的冷平流。

4.结论

（1）本次大风天气过程主要乌拉尔山阻塞高压西退，西西伯利亚冷空气顺着西北路径南下且不断发展，强烈的气压梯度以及变压梯度推动冷空气迅速运动，风速不断变大，从而引起了整个喀什地区大风天气。

（2）高空急流伴伴随着冷锋不断向东移动，垂直环流圈和正变压中心高度相吻合。垂直环流圈西北到东南的指向有利于下沉气流把高层动量下传到南疆一带。高空急流与垂直环流圈的分布与地面气压场的显著对峙是此次大风形成的关键动力机制。此外，中低层分布着较强的冷平流，锋后冷空气较为深厚，气压梯度有所增大，使得低空风区变强，产生大风天气。

参考文献：

[1]高婧，井立军.新疆塔城地区大风年际振荡及环流背景[J].干旱区地理，2011，34（2）：284-291.

[2]张俊兰，张莉.一次天山翻山大风天气的诊断分析及预报[J].沙漠与绿洲气象，2011，5（1）：13-17.