阿拉善盟一次強沙塵暴天氣成因分析

邢彬

摘要：運用常規氣象觀測資料，從天氣環流形式的演變過程及有關物理量配置角度，對2014年5月8日-9日發生在阿拉善盟的沙塵天氣做了客觀分析。分析結果表明：造成這次天氣過程的主要影響天氣系統是高空冷渦、地面冷高壓及冷鋒。垂直方向上強的上升、下沉運動為沙塵的垂直輸送提供動力條件。深厚的混合層對沙塵暴的發生、發展提供了熱力條件。

關鍵詞：強沙塵暴；冷高壓；垂直運動；混合層

引言

受到來自蒙古國強冷空氣影響，2014年5月8日-9日內蒙古阿拉善盟出現了沙塵、大風天氣，達來呼布、巴丹吉林出現沙塵暴，諾日公、拐子湖出現強沙塵暴，拐子湖能見度僅為200米，其余各地均出現揚沙。全盟大部地區先后出現7級以上大風。沙塵來源于蒙古國南部沙地和阿拉善盟境內的巴丹吉林沙漠、烏蘭布和沙漠以及騰格里沙漠。本文通過對此次天氣過程進行分析，旨在揭示沙塵天氣產生的機制，探討影響沙塵天氣發生發展的關鍵因素，為提高沙塵災害天氣預報服務水平和有效防御沙塵暴災害提供分析。

1、大氣環流分析

1.1 500hPa環流形式分析

5月8日08時，500hPa高度場，中緯度環流形勢呈現兩槽一脊型，由巴爾克什湖至中西伯利亞高原存在一強盛高壓脊，脊東側有兩個低壓渦旋，兩個冷中心與低壓中心重合，脊前低渦外圍偏北風和偏西風強盛，風速達到30m·s-1以上。阿拉善盟受脊前冷渦外圍強風速帶的影響，強風速帶為沙塵天氣的發生發展提供動力條件。到8日14時，阿拉善盟的拐子湖出現沙塵暴，諾日公出現揚沙。在8日20時（見圖1），新地島以東的低槽東移，高壓脊緩慢東移南壓，脊東側橫槽南下加深發展，脊前部另一冷渦穩定少動。在9月08時脊前兩個冷渦合并為一個冷渦，冷中心為-24℃。 9日20時，高空冷槽基本移出阿拉善盟，高空風為西北風，風力減弱，沙塵暴、揚沙結束。

圖1 5月8日20時500hPa高空圖

1.2、700hPa環流形式分析

8日08時，700hPa高度場的環流形式在新疆北部和蒙古國西部有兩個冷渦存在，同時在甘肅北部有一短波槽，短波槽向東移動，并加強，到8日20時，兩冷渦東移南壓合并為狹長的低壓帶，控制阿拉善大部地區。低壓北部存在-12℃的冷中心，這個低壓帶正好覆蓋沙塵暴發生區域，低壓帶中心附近風速達到12 m·s-1，低壓中心附近強大的風力，為沙塵輸送提供動力條件，至9日20時低壓帶向東北方向移動，低壓中心移動至蒙古國，阿拉善盟風速迅速減小為8m·s-1，沙塵天氣結束。

1.3、歐亞地面天氣圖分析

7日14時，在歐亞地面天氣圖上，在新疆中部存在一個地面氣旋，其中心值均為1002.5hPa，其在阿拉善盟境內有3條等壓線/10個緯距，隨著地面氣旋逐漸東移南下， 8日20時地面氣旋發展為最為強盛，其中心值下降到990hPa，阿拉善盟境內有9條等壓線/10個緯距，地面氣旋強烈發展等壓線密集，形成低壓大風，為地面起沙提供動力條件。

7日17時，在歐亞地面天氣圖上，位于蒙古國境內有一地面冷鋒，其后部有地面冷高壓，中心強度為1035hPa，冷鋒隨冷高東移南壓。8日08時，受到河西走廊到河套地區的地面氣旋自南向北發展，氣旋后部冷空氣侵入，冷高壓與地面氣旋之間形成強大的氣壓梯度并形成偏東大風。鋒面在額濟納旗、阿拉善右旗和阿拉善左旗北部移動緩慢，冷高壓和地面氣旋之間形成冷鋒，鋒面附近觸發沙塵暴，8日08時持續至9日05時，近21個小時才移出阿拉善盟，冷鋒長時間存在導致強沙塵暴的發生。9日20時蒙古冷高壓分裂出另一冷高壓移動至阿拉善盟境內，風向為偏北風，沙塵暴、揚沙天氣結束。

2、垂直速度與沙塵暴

從8日20時500hPa垂直速度圖，額濟納旗、阿右旗北部和阿左旗南部有明顯的下沉運動，阿右旗南部和阿左旗北部有明顯的上升運動，200、300、400、600、700hPa上也同樣出現了同樣的情況，那樣整大氣中700-200hPa額旗、阿右旗北部、阿左旗南部與阿右旗南部、阿左旗北部形成了垂直環流，且數值較大延伸至200hPa。達來呼布和拐子湖（額濟納旗）出現沙塵暴是在強的下沉運動區的前部。巴丹吉林（阿右旗南部）和諾日公（阿左旗北部）出現沙塵暴是在強的上升運動區中心和后部。

3、混合層與沙塵暴

對出現最強沙塵暴地區諾日公站進行垂直方向假相當位溫分析。7日20時（見圖12）假相當位溫垂直于坐標軸，且一直伸展到了500hPa，對流層中低層出現了深厚的混合層，假相當位溫和飽和假相當位溫距離較遠，說明低層比較干燥，到8日20時（見圖13）低層轉為東北大風，近地層假相當位溫隨高度減小，存在不穩定層結，在700hPa高空以上則有穩定層結，假相當位溫和飽和假相當位溫距離較近，低層濕度轉好。混合層出現表明為沙塵暴發生發展熱力條件正在轉好，濕度變化方向與混合層存在成負相關。

4小結

（1）高空冷槽發生發展，強風速帶的形成為沙塵天氣的發生發展輸送提供水平動力條件

（2）冷高壓與地面氣旋之間形成的冷鋒，氣壓梯度加大，鋒面緩慢移動是沙塵暴持續時間長，強度大的主要原因。

（3）在垂直方向上，上升運動的抽吸作用和下沉運動的都動量下傳為是沙塵的垂直輸送和地面大風的產生提供動力條件。

（4）混合層的出現為沙塵暴發生發展提供了熱力條件。在沙塵暴發生前，混合層的存在與低層濕度轉變方向成負相關。

參考文獻

[1]天氣學原理和方法 朱乾根等

[2]內蒙古天氣預報手冊 顧潤源等

[3]天氣預報技術方法 姚學祥等