2015年3月31日敦煌一次大风、沙尘天气过程分析

2015年 3月 31日敦煌一次大风、沙尘天气过程分析

王轲 

（ 甘肃省敦煌市气象局 邮编： 736200 ）

摘要：本文选择常规气象观测数据以及NCEP 再分析等相关资料，对2015年3月31日出现在敦煌市的一次大风、沙尘天气过程展开分析。结果表明：此次大风、沙尘天气新疆热低压东移、蒙古气旋冷空气共同引起的，伴随着蒙古高压的持续南下和南疆热低压的不断向东移动，蒙古东部、新疆东部至甘肃河西一带气压梯度变大，变压梯度越来越大，梯度风与变压风促使地面风速不断增大，这些共同导致此次天气过程的发生发展。大风、沙尘天气发生时，新疆东部、甘肃西北、内蒙古西部三地交界地带有一16℃的K指数中心存在，河西地区敦煌以及周边一带为负值，负值中心为-28℃，在-24℃闭合线覆盖范围内的区域就是此次大风、沙尘天气的主要落区。

关键词：敦煌市；大风；沙尘；天气形势；物理量

引言

我国北方新疆、甘肃、内蒙古、宁夏等地区境内具备着沙漠、戈壁等能够引起风沙天气的土地类别，使得这些地方成为了沙尘天气的主要发源地^[1]。大风、沙尘天气的出现会导致能见度大幅下降，不但会使交通运输受到阻塞，而且还会对生态环境造成严重破坏^[2]。沙尘天气已经引起了许多学者的高度重视。姬菲菲等^[3]学者对宁夏的一次大风、沙尘天气过程分析认为,该大风沙尘天气是受高压脊前西北气流影响,地面冷锋以及冷高压移动过境所造成的,而中高层的强冷平流是影响该次大风沙尘暴的另一主要因素。姜学恭等^[4]学者通过对内蒙古两类持续型沙尘暴的天气特征进行分析认为蒙古气旋型沙尘暴过程中蒙古气旋移速不均匀，在其缓慢移动过程中沙源区一直处在气旋后部西北气流控制的区域，进而造成沙尘暴在这一地区持续，而造成其移速缓慢的原因主要是上下游系统配置的阻挡作用。钱莉等^[5]分析河西走廊东部强沙尘暴分布特征及一次强沙尘暴个例进行分析得出河西走廊冬末春初出现的强沙尘暴通常是高压脊前强西北气流动量下传风所引起的;春、夏季出现的强沙尘暴主要为冷空气东移南下伴随地面冷锋过境锋面大风所造成的。敦煌植被较少，戈壁沙漠较多，进入春季之后，随着气温回升，土壤解冻，地表干燥，北方冷空气进入河西走廊，将地表沙尘吹起，极易形成风沙天气。敦煌大风、沙尘天气大部分出现于春季，春季风沙天气的出现常常给当地群众的正常生产生活带来不利影响。基于此，本文主要2015年初春出现在敦煌市的一次大风、沙尘天气进行诊断分析，以进一步掌握敦煌市风沙形成机制，为更好的防灾减灾提供指导。

1天气实况

2015年3月31日，由于新疆热低压东移、蒙古气旋冷空气的影响，敦煌出现了一次大风、沙尘天气过程，最大风力达到8级，边远局地地区达11级，随着沙尘暴不断加强，大部分地区最小能见度仅为100m，局部地区低于50m。此次风沙天气导致甘肃敦煌市旅游景点、机场、关闭，中小学停课。对交通、设施农牧业以及旅游业交通等领域均带来非常大的影响

2天气形势

在此次大风、沙尘天气发生之前，在500hPa高空形势场，乌拉尔山、里海至咸海一带分布着高压脊区，受脊前冷平流的影响，巴尔喀什湖冷涡不断发展，冷涡中心强度达－34℃，新疆以及甘肃大多数地区地区有西北风急流维持。冷涡底部冷平流使得南疆上低槽持续发展，并且在较强暖平流作用下蒙古高压脊不断发展。700hPa形势场上巴尔喀什湖低涡温度槽的速度要比高度槽快，低涡不断朝东边移动，新疆东部至河西地区受温度脊控制，蒙古区域形成闭合高压，系统较为深厚。在地面形势场上，蒙古高压中心强度为1038hPa。此外，南疆热低压也在持续发展，中心强度达990hPa，蒙古东部、新疆东部至甘肃河西一带气压梯度非常大。河西地区的敦煌市受温度脊的影响，伴随着冷空气不断向南边转移，31日转变为温度槽控制，敦煌市地面日变温大于- 5℃，最强时能够达－10℃，大气层结变得特别不稳定。

通过图1分析可以了解到，2015年3月31日08时500hPa形势场上，巴尔喀什湖冷涡以及高原槽都在持续向东移动，槽前正涡度平流促使地面低压往东部延伸，且蒙古高压脊发展增强。700hPa，新疆东部、甘肃西北、内蒙古西部交界区域分布着1支大风速带，最大风速能够达25m/s，温度槽处于河西地区。新疆南部由暖脊维持，敦煌市有13.0℃的暖中心，新疆东边有东南风急流。伴随着蒙古高压的持续南下和南疆热低压的不断向东移动，蒙古东部、新疆东部至甘肃河西一带气压梯度变大，变压梯度越来越大，梯度风与变压风促使地面风速不断增大。在大气层结的不稳定性的作用下，甘肃敦煌市出现了此次大风、沙尘天气过程。

图1 2015年3月31日08时500hPa( 左) 和700hPa( 右) 高空形势图( 实线是等高线、虚线为等温线)

3物理量特征分析

3.1K指数

K指数是一种可以对大气层结稳定情况进行反映的重要指标。通常情况下，K指数愈大，大气层结愈不稳定。通过对2015年3月31日08时K指数进行分析了解到，新疆东部、甘肃西北、内蒙古西部三地交界地带有一16℃的K指数中心存在，河西地区敦煌以及周边一带为负值，负值中心为-28℃，在-24℃闭合线覆盖范围内的区域就是此次大风、沙尘天气的主要落区。

3.2涡度

通过对2015年3月31日08时700hPa涡度进行分析了解到，最大涡度存在于新疆东部区域、内蒙古西部、甘肃河西大部分地区，极值为 20×10-5s-1。500hPa“0”涡度线处于新疆、甘肃一线,400hPa“0”涡度线涵盖新疆、甘肃大多数地区，400hPa高度层以上位置为负涡度区，这样的配置表明在此次大风、沙尘天气发生之前，在该范围内400hPa高度层以下区域有气旋性涡度分布，400hPa高度层以上区域都有反气旋性环流，这种配置十分有益于垂直运动的发生发展，从而为此次大风、沙尘天气的发生提供了较好的动力机制。

4结论

（1）此次大风、沙尘天气新疆热低压东移、蒙古气旋冷空气共同引起的，伴随着蒙古高压的持续南下和南疆热低压的不断向东移动，蒙古东部、新疆东部至甘肃河西一带气压梯度变大，变压梯度越来越大，梯度风与变压风促使地面风速不断增大。这些共同导致此次天气过程的发生发展，

（2）大风、沙尘天气发生时，新疆东部、甘肃西北、内蒙古西部三地交界地带有一16℃的K指数中心存在，河西地区敦煌以及周边一带为负值，负值中心为-28℃，在-24℃闭合线覆盖范围内的区域就是此次大风、沙尘天气的主要落区。

（3）涡度场在此次大风、沙尘天气出现前后呈明显的变化特征，高空冷空气的动量下传输意味着大风、沙尘天气的发生。

参考文献：

[1]王锡稳，刘治国，黄玉霞，等．河西走廊盛夏一次强沙尘暴天气综合分析[J]．气象，2006，32(7)：103-110.

[2]白冰，张强，吕巧谊，等.一次区域沙尘过程的垂直结构和传输路径分析[J].干旱区资源与环境2016(09).

[3]姬菲菲,马宁,杜宏娟,等.2013年4月17日宁夏大风沙尘天气过程分析[J].宁夏工程技术,2014,13(4).

[4]姜学恭，沈建国 ．内蒙古两类持续型沙尘暴的天气特征[J].气候与环境研究，2006，11(6)706～710.

[5]钱莉，李岩英，杨永龙，等 ．河西走廊东部强沙尘暴分布特征及飑线天气引发强沙尘暴特例分析[J].干旱区地理，2010,33（1）：31～34．

作者简介：王轲（1987.10），女，藏族，甘肃舟曲人，本科，助理工程师，从事天气预报工作。