影響我國西北地區沙塵天氣的氣候因子分析

摘 要：本文著重對影響我國西北地區沙塵天氣的氣候因子做分析探討，以期為沙塵天氣研究、天氣預報預測及沙塵防御提供重要指導依據。

關鍵詞：西北地區；沙塵天氣；氣候因子；分析

中圖分類號：P461 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20170632211

沙塵天氣指浮塵、揚沙和沙塵暴，我國西北是全球沙塵天氣發生頻次最多的地區之一，因特殊的氣候條件和地形地貌，西北地區成為沙塵天氣主要發源地。本文利用近60aNCEP（2.5×2.5）月平均再分析資料對西北地區沙塵天氣氣候因子進行分析，深入了解沙塵天氣發生原因，為沙塵天氣預報預測及防治研究提供參考依據。

1 高空副熱帶西風急流

沙塵天氣發生動力來源于大氣運動。分析200hPa副熱帶西風急流與沙塵日數關系，冬季（12月—翌年2月）我國北方受強烈副熱帶西風急流控制，中心風速>70m/s，急流軸處在N30，新疆、甘肅河西地區在急流入口位置的左邊區域；春季（3—5月），大氣斜壓性持續增強；夏季（6—8月）急流影響范圍相對較小，7月影響新疆、甘肅河西走廊及內蒙古西部，8月再次向東發展控制我國北方，中心風速35m/s，急流軸處在N39～44°；秋季自9月起急流再次變強，所影響的范圍也有所擴大，急流中心開始朝著東側延伸，11月急流軸再次至N30°區域，急流中心風速>55m/s。

2 地表溫度

冬季新疆處于>0℃高溫區、中心在N39°時，浮塵發生率較高；3—5月新疆高溫區逐漸向東擴展，同河西高溫區相連，南疆及河西大范圍的浮塵區形成，強度也開始變強；6—8月西北降雨量較多，在降水的作用下，浮塵漸漸消散。這個時候新疆的地表溫度處于最高狀態，中心值>26℃，浮塵發生率高；9—11月隨新疆地表溫度下降，浮塵相對減少。揚沙、沙塵暴與地表溫度對應不顯著，同急流等有較好對應，動力因子影響浮塵強弱，對浮塵出現區域所產生的影響比較微弱。說明揚沙以及沙塵暴天氣的出現不但需要地表條件，還需要動力條件，而浮塵的出現則一般需要熱力條件。

3 地面大風

500hPa鋒生帶南北變動和揚沙、沙塵暴發生區南北移動一致，說明鋒生作用是沙塵天氣發生的熱力因子。冬季鋒生帶平均區域N26～32°。12月—翌年1月鋒生強度中心主要在日本一帶，中心值18×10～6℃/m，南疆<8×10～6℃/m，甘肅、內蒙古10×10～6℃/m；2月鋒生帶向北發展，新疆鋒生強度8～10×10～6℃/m，甘肅、內蒙古增至10～12×10～6℃/m。春季鋒生帶向北至N36～41°區域，4—5月柴達木盆地存在>12×10～6℃/m的鋒生中心；夏季鋒生帶穩定N36～41°，中心為新疆南部區域；9月起，鋒生減弱并朝南邊擺動及朝著東邊區域收縮，10月，強度極值中心移回柴達木盆地一帶，11月鋒生強度極值帶在N24～29°。表明鋒生帶與揚沙、沙塵暴變化一致，而鋒生帶南北移動會使地面風場變化，揚沙、沙塵暴南北移動及向東擴展。

4 水汽通量

500hPa水汽輸送濕舌邊緣與沙塵天氣有良好關系。12月水汽輸送帶軸線處于N24°，水汽通量中心E148°，中心最大值>40。1—2月水汽舌至新疆南部；春季水汽舌延伸至甘肅、青海中部，隨著水汽輸送，西北地區出現揚沙和沙塵暴。4月甘肅、內蒙古處于水汽濕舌控制邊緣，揚沙和沙塵暴頻發。5月水汽濕舌伸至新疆、甘肅及內蒙古，是揚沙和沙塵暴發生強盛期。7月上述區域水汽通量達較大，揚沙和沙塵暴頻率降低，8月基本消失。9—11月水汽輸送軸南撤至N30°，我國西北處于水汽濕舌邊緣，土壤植被覆蓋率較高，所以揚沙和沙塵暴發生率低于冬春季。可見當低層水汽略增加時，低層位勢不穩定增大，易有對流運動，增加沙塵天氣；水汽增幅較大時，制約了揚沙及沙塵暴發生。

5 地表相對濕度

12月—第2年2月，南疆地區N32～35°區域存在1中心相對濕度為15%的干區，對應新疆浮塵區；3—5月新疆干區的相對濕度沒有呈現顯著的增加區域，其開始對甘肅河西以及內蒙古區域產生影響，5月份，新疆干區中心移動到河西走廊一帶，中心值32%；6—9月干區在內蒙古、甘肅以及南疆地區，中心相對濕度29%；10—11月新疆南部地表濕度減小，10月相對濕度48%，11月下降到不超過30%。地表濕度是沙塵發生的關鍵因子，地表較干時，增加沙塵天氣，地表濕度增大時，降低沙塵發生率。

6 結論

高空副熱帶西風急流是影響沙塵天氣的動力因子。揚沙以及沙塵暴天氣的出現不但需要地表條件，還需要動力條件，而浮塵的出現則一般需要熱力條件。地面大風是沙塵天氣發生的動力因子，高空鋒生是產生地面大風的重要熱力因子。當低層水汽略增加時，易有對流運動，增加了沙塵天氣；水汽增幅較大時，制約揚沙以及沙塵暴發生。地表濕度是沙塵發生的關鍵因子，地表較干時，增加沙塵天氣，地表濕度增大時，降低沙塵發生率。

作者簡介：趙爾建（1971-），男，甘肅省武威市涼州區人，本科，工程師，從事地面測報、預報工作。