新疆哈密地區南部3·31大風沙塵天氣的綜合分析

摘要：利用MICAPS、NCEP資料對2015年3月31日哈密地區南部大風沙塵天氣的發生條件進行了綜合分析，得出此次大風沙塵天氣是由于高空冷槽、地面冷鋒、地面冷高壓共同影響造成的。強的氣壓梯度是此次大風沙塵天氣的動力條件。沙塵天氣出現在中低層是強的上升氣流區、正渦度中心和正渦度平流前沿、總溫度高值區。

關鍵詞：大風沙塵；地面冷高；氣壓梯度

1.天氣實況與影響情況

2015年3月30日夜間至31日受烏拉爾山南下冷空氣和回流偏東風的影響，哈密地區南部出現大風及沙塵天氣（表1），大風沙塵天氣造成駱駝圈子—煙墩—星星峽一帶，大南湖—羅鉀公路一帶車輛滯留。

2.主要影響系統

2.1高空環流形勢。沙塵天氣來臨前，500hPa為一脊二槽的環流形勢，烏拉爾山為高壓脊，西西伯利亞為寬廣的槽區，其底后部延伸至巴爾喀什湖，并在此切斷成渦。3月29日08時烏拉爾山形成阻塞高壓，并向北發展建立北風帶，引導新地島冷空氣南下在西西伯利堆積，使得西西伯利亞低槽向南加強，并形成零下40℃的冷中心。30日08時烏山阻塞高壓穩定少動，不斷引導北方冷空氣東南下，在巴爾湖及貝湖附近堆積，形成零下36℃的冷中心與巴湖低渦配合，高空鋒區明顯南壓，此時新疆東部長脊。31日08時，新疆東部脊加強東移至蒙古西部，阻擋巴湖低渦緩慢東移進入新疆境內，低渦前的風速也由22m/s增加到40m/s，鋒區進一步南壓進入新疆沿天山一帶，冷空氣開始影響哈密地區，哈密處在該低渦前蒙古脊后。

3月29日08時850hPa圖上可以看到，鋒區位于40°-50°N之間。30日08時，由于西北方冷空氣和北方冷空氣的南下，兩股冷空氣的夾擊造成新疆東部長暖脊，哈密氣溫也從29日08時8℃上升到14℃，使得哈密西北-東南向和東北-西南向溫差進一步加大。到31日08時隨著兩股冷空氣的繼續南下，兩支鋒區分別位于新疆沿天山一帶和蒙古境內，等溫線都達到5根，西北向的鋒區也移到哈密地區，使得哈密南北溫度梯度也進一步加大。700hPa和850hPa的環流形勢與500hPa的環流形勢基本一致，但底層31日08時至20時蒙古高壓脊都為閉合環流，形勢較500hPa強盛；并且在內蒙—河西走廊—哈密南部一帶存在一支較強的偏東急流（個別區域達到20m/s）。

2.2地面環流形勢。3月29日08時在歐洲中部有一中心值為10475hPa的冷高壓，同時在82°E、58°N附近有1037hPa的閉合小高壓，另外在塔里木盆地有中心值為9992hPa的低壓，鋒面位于巴湖北部。30日08時冷高壓強度增加至1045hPa并南下，同時在82°E、58°N附近的閉合小高壓加強東南下至薩彥嶺一帶，位于塔中的低壓也加強東移，此時鋒面壓至國境線附近。20時冷高壓分裂南下，部分穩定維持在歐洲中部，部分快速東南下至巴湖，并在此形成一個中心為10375hPa的閉合小高壓，薩彥嶺一帶的冷高壓南下至蒙古境內，塔中的低壓繼續加強，中心值達9918hPa，由于兩冷高的夾擊作用使該低壓東移北頂，哈密處在倒槽中，哈密西北向和東北向氣壓梯度增大，此時哈密百里風區已出現大風天氣。31日08時分裂冷高壓前部進入新疆西北部，蒙古冷高分裂一中心略西退南壓，塔中低壓分裂一中心東移至哈密南部，造成哈密地區西北-東南向和東北-西南氣壓梯度進一步加大（5個緯度有9條線），哈密仍處在倒槽中，在西北部和東北部的兩個冷高勢力相當，哈密西部出現偏西北大風，哈密東部出現偏東大風，并且哈密地區南部出現了沙塵天氣，由于兩股氣流勢力相當并在哈密市上空匯合向南疆流入，造成哈密市風力較小，出現了浮塵天氣。

由以上分析可知，此次大風天氣影響系統為巴湖低渦分裂短波，地面冷高及地面冷鋒，沙塵天氣則是回流造成的。主導系統為東歐高壓脊的建立，北風帶也在高壓脊前烏拉爾山地方建立，新地島的冷空氣沿北風帶南下分別在巴爾喀什湖和蒙古堆積，由于新疆東部長脊，使巴湖低渦原地打轉并分裂短波東南下，在地面圖上形成北高南低和東高西低氣壓場形勢，是造成哈密南部的這次大風沙塵天氣主要條件，而強的氣壓梯度是形成這次大風沙塵天氣的動力條件。

3.物理量場診斷分析

3.1散度場及垂直速度分析。31日08時，哈密市東部的低層850～700hPa為輻合，以上是輻散，最大輻合層在700hPa，輻合中心強度為-8×10-5S-1，哈密市東部和南部從850～300hPa均為上升氣流，最大垂直速度為-90×10-2hPa/s，14時低層輻合加強，達-8×10-5S-1，這時上升氣流強度明顯加強，最大上升速度層在700hPa，達-120×10-2hPa/s，此時沙塵天氣強度加強。20時，哈密市東部、南部低層輻合明顯減弱，高層出現輻合中心，哈密市東部、南部底層也轉為下沉運動區，伴隨沙塵天氣減弱，哈密市東部和南部的沙塵暴天氣趨于結束。

3.2渦度及渦度平流。700hPa渦度平流場上，30日20時從昌吉有正渦度向哈密輸送，31日02時正渦度平流中心移至哈密西北部，08-20時正渦度平流中心分裂為兩個中心，分別位于哈密市東部和南部，此時哈密市東部和南部由負渦度轉為正渦度區；4月1日02時哈密市東部和南轉為負渦度區。也就是說，沙塵天氣發生在哈密市東部和南由負渦度轉為正渦度并受正渦度控制的時段內，即沙塵天氣出現在正渦度區域內。

3.3總溫度分布特征。分析850～500hPa總溫度場（圖略）可以看出，30日08時新疆西部國境線附近維持一支鋒區，鋒區前部有一暖舌。20時鋒區東南下，前部的暖舌隨鋒區東移至新疆東部。31日08時鋒區加強東移，暖舌強度變化不大，北部已移出新疆境內，南部壓在哈密上空，并且在850hPa上哈密市東部形成一個閉合中心。20時暖舌移出哈密上空。也就是說，沙塵天氣暴發前哈密上空的總溫度值逐漸增大，積聚能量，沙塵天氣發生后，能量釋放，轉為總溫度低值區。

4.小結

（1）巴湖低渦分裂短波，地面冷高、地面冷鋒、蒙古冷高壓是形成大風沙塵天氣的主要原因。在地面圖上形成北高南低和東高西低氣壓場形勢和強的氣壓梯度是形成這次大風沙塵天氣的動力條件。（2）沙塵天氣出現在低層輻合，高層輻散，并且中低層是強的上升氣流區。（3）沙塵天氣出現在正渦度中心和正渦度平流前沿。（4）沙塵天氣出現在總溫度高值區。

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作者簡介：楊艷玲（1978-），女，工程師，主要從事氣象預報與氣候分析工作。