2019年 3月 21日南疆一次沙尘天气过程分析

2019年 3月 21日南疆一次沙尘天气过程分析

巩玉洁

新疆机场集团空管业务部 830016

摘要：本文利用常规观测资料、自动站资料，对2019年3月21日出现在南疆的一次沙尘天气过程进行诊断分析。结果表明：此次南疆沙尘天气过程的主要影响系统是蒙古气旋、地面冷锋。随着阻塞高压崩溃，横槽转竖，强冷空气开始影响我国，地面冷高压前沿南压至新疆以及内蒙古北部地区，高空槽东移加深，地面冷高压持续朝南边区域，再加上南疆地形作用，具备充足的沙源，这些共同推动了此次沙尘天气的发生发展。

关键词：库尔勒机场；沙尘暴；特征；航空飞行；影响

引言

天气因素是影响机场航班飞行安全的主要因子之一。我国西北地区沙尘天气出现较为频繁，在很大程度上不利于航空飞行活动。沙尘所带来的能见度降低会导致飞行员因视觉模糊出现迷航与错觉;，同时还会出现风切变亦或者乱流现象，使得航班备降或者返航。假如航班落地之后风速急剧增强会导致其无法继续滑行，只能利用拖车将飞机拉回到停机位。沙尘暴天气出现时的强风还可能会将停场飞机特别是一些小型的飞机吹离原位，严重情况下还可能会吹翻飞机，从而损坏飞机机身。所以，一直以来，我国许多学者高度重视西北地区沙尘天气的研究^[1-3]。本文主要对2019年3月21日南疆一次沙尘天气过程分析，希望进一步掌握沙尘天气发生规律和形成机制，提升沙尘天气预报预警水平，为机场更好的开展沙尘天气下保障服务提供参考。

1天气实况

2019年3月21日，南疆大部分地区出现一次明显的沙尘天气，局地能见度不足500m。据新疆气象资料显示，受沙尘天气影响，阿克苏、喀什、和田、库尔勒等机场航班均受到不同程度影响，出现了大面积航班延误和取消的情况。

据飞常准数据统计可知，21日南疆部分机场共27个航班遭遇延误和取消。其中，阿克苏机场受天气影响，进出港共取消2个航班，分别是CZ8561喀什-和田-阿克苏，CZ6975上海-乌鲁木齐-阿克苏。库车机场GS7561和田-库车航班取消。喀什机场G54357喀什-莎车、G54815库尔勒-莎车-喀什、CZ8562和田-喀什、CZ6836阿勒泰-喀什共4个航班取消。和田机场受天气影响最为严重，全体航班大面积延误。其中，下午14:40至22:15的航班全部取消。库尔勒机场G54358莎车-库尔勒、G54356和田-库尔勒、G54816喀什-莎车-库尔勒、G54374和田-库尔勒共4个航班均取消。

2天气形势分析

2019年3月中旬，阻塞高压不断将新地岛与乌拉尔山地区的低涡低槽替代，有1低涡分布在远东地区，中心值为512 dagpm，亚欧大陆中高纬大气环流形势主要呈“2槽1脊”型，但脊区控制范围显著增大；3月19至23日乌拉尔山阻塞高压历经强烈发展至崩溃，给我国南疆、甘肃北部、内蒙古中西部、青海西北部等地区带来沙尘天气，给我国东北、华南、江南等地带来冷空气天气过程。

由天气形势演变情况具体分析了解到，2019年3月18日08：00，500 hPa高度场乌拉尔山附近有1高压脊形成，且高压脊不断加强为阻塞高压，脊后暖平流促使阻塞高压持续增强，脊前增强的偏北气流持续引导冷空气在贝加尔湖以西区域堆积，500hPa等压面上主要有贝加尔湖以西的横槽，并且在横槽附近分布着-40℃的冷中心。这个时候地面形势场上巴尔喀什湖以北分布着1035 hPa的高压中心。3月19日，随着阻塞高压崩溃，横槽转竖，强冷空气开始影响我国，地面冷高压前沿南压至新疆以及内蒙古北部地区。3月20日08：00，冷槽持续东移南落，因为受槽后脊前的西北气流的作用，冷槽后部的冷空气也在持续南下，地面场上冷高压持续增强，蒙古国出现1045 hPa的高压中心，850 hPa变温处于-12℃～-8℃之间(图1a)。3月20-21日，随着高空槽东移加深，地面冷高压持续朝南边区域推进，我国西北地区开始出现冷空气， 24 h降温达10℃以上，再加上受我国西北地区地形影响，风速增大，南疆地区具备充足的沙源，这些推动了南疆及其周边省份出现沙尘天气（图1b）。3月22日08：00，地处北方的槽逐渐移出我国北方地区，其后部阶梯槽下摆到南方地区，并持续东移。3月22日20：00，冷高压主体对华南带来影响，之后随着高空槽东移人海，此次天气过程结束。

图 1 2019年3月20日08：00(a)、21日08：00(b)500 hPa位势高度场(等值线，

单位：dagpm)、850 hPa变温(虚线，单位：℃)和海平面气压场(填色，单位：hPa)

3沙尘天气物理量特征

3.1涡度与散度的配置

分析此次南疆地区沙尘天气出现时的涡度以及散度能够了解到，2019年3月21日08：00涡度，北纬35°-48°1000hPa-200hPa的涡度为正涡度，对于该区域的上升运动比较有利。由散度场可以了解到，低空散度为负值，高空属于正值。850hPa形势场分布着较强的辐合中心，中心值达到-5×10

^-6s^-以上¹，同时在此区域还存在一个涡度区，中心值为16×10^-5s^-1­，对于此区域内的上升运动比较有利。虽说在西北上游区域的散度几乎为0，但因为所对应的低层的正涡度很强，低层属于上升运动区，促使上游沙尘持续朝空中扬起，并且高空西北气流持续朝下游输送，这是使得南疆大面积出现沙尘的主要因素。3月21日20：00，正涡度中心仍旧在新疆大部分地区维持，强辐合区处于蒙古国，上升运动比较强；3月22日08：00，随着沙尘天气的东移扩散，涡度中心变弱消失；散度中心值为-5×10^-6s^-1­，强辐合区对南疆地区的影响变弱，此次沙尘天气过程结束。

3.2温度平流

温度平流会直接使得大气热力结构产生不同程度变化，对天气系统的发生发展以及天气现象的形成起到较为关键的作用，并且对大气层结的稳定度也会带来影响^[4]。3月20日20：00南疆地区500hPa没有比较明显的温度平流，700hPa和850hPa分布着较弱的暖平流，中心强度为1×10^-4K·s^-1­，3月21日08时，沙尘主要出现在贝湖以南至南疆地区、甘肃北部、内蒙古中西部、青海西北部，在南疆地区整层都受暖平流所控制，且持续增强；20：00，500hPa主要受较强冷平流影响，700hPa、850hPa持续变为冷平流；22日08：00，500hPa冷平流强度变弱，同时大值区南压，南疆地区沙尘天气过程基本结束。

4结论

（1）此次南疆地区沙尘天气过程中，局地能见度不足500m，导致阿克苏、喀什、和田、库尔勒等机场航班均受到不同程度影响，出现了大面积航班延误和取消的情况

（2）南疆此次出现沙尘天气过程的主要影响系统是蒙古气旋、地面冷锋。随着阻塞高压崩溃，横槽转竖，强冷空气开始影响我国，地面冷高压前沿南压至新疆以及内蒙古北部地区，高空槽东移加深，地面冷高压持续朝南边区域，再加上南疆地形作用，具备充足的沙源，这些共同推动了此次沙尘天气的发生发展。

（3）沙尘暴出现区域高层辐散、低层辐合的有利配置，有较强的上升运动存在，为南疆沙尘的形成提供了较好的动力条件；在沙尘出现之前，低层暖平流变强，在出现沙尘时，中低层主要为冷平流。

参考文献：

[1]李耀辉,赵建华,薛纪善,等.基于 GRAPES 的西北地区沙尘暴数值预报模式及其应用研究[J].地球科学进展,2005,20(9):999-1011.

[2]孙辉,闫利斌,刘晓东.中国北方一次强沙尘暴爆发的数值模拟研究[J].干旱区地理,2012,35(2):200-208.

[3]李红英,高振荣,许东蓓,等.一次区域性强沙尘暴天气物理量诊断分析[J].干旱区资源与环境,2013,27(7):134-141.

[4]于海跃，李红英，张玉香.“4.23”特强沙尘暴天气成因分析[J].中国农学通报 2016,32(19):136-141.

作者简介：巩玉洁（1986-），女，汉族，甘肃，本科学历，气象预报工程师，从事气象预报工作。