酒泉市大風天氣的主要環流特征

靳榮　于海躍

摘 要：酒泉市位于河西走廊西端，地處祁連山脈以北馬鬃山以南[1]，氣候干燥少雨，特別是大風天氣較多，大風是當地主要的氣象災害之一，每年造成的經濟損失巨大。該文通過多年的歷史資料分析，對酒泉大風的形成原因進行了歸納總結，得出了酒泉大風天氣的環流分型：酒泉大風天氣冷鋒后偏西大風、強鋒區下偏西大風、冷高南部偏東大風和熱低前部偏東大風。通過大風環流的特征，以期對酒泉大風天氣的預報有所幫助，提高大風的預報準確率，在防災減災中發揮作用。

關鍵詞：酒泉；大風；特征

中圖分類號 TM614 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）14-0166-02

1 酒泉大風天氣概況

河西走廊西部地區是冷空氣入侵酒泉市的必經之路。由于特殊的地理位置和下墊面環境條件，酒泉地區是大風天氣的高發地域。其中年大風日數最多的是馬鬃山地區，達45.3d；其次為瓜州縣，達42.2d。就時間分布而言，3—6月是酒泉市大風天氣的高發期，其出現概率占年均日數的53%～61%；秋季9—11月出現概率最小，只有6%～8%（圖1）。

2 形成大風天氣環流分型

酒泉市的氣候特點之一就是多大風天氣過程，大風天氣一年四季均有發生，尤以春季最多、次之秋季，而春、秋季大風往往與寒潮天氣過程聯系在一起。形成大風的物理過程較復雜，除具有特定的環流形勢外，還要有特定的天氣系統，如中壓低壓、西伯利亞低槽、蒙古氣旋等，與高空溫度層結穩定度、熱力環流、地面氣壓場、地形、下墊面粗糙程度等密切相關。

依據高空（500hpa）環流形勢和地面的天氣系統，酒泉市大風可分為冷鋒后偏西大風、強鋒區下偏西大風，冷高南部偏東大風和熱低壓前部偏東大風四大類。其中冷鋒后偏西大風占大風總日數的53.6%；強鋒區下偏西大風17.6%；冷高南部偏東大風17.6%；熱低壓前部偏東大風11.2%。

2.1 冷鋒后偏西大風 此類大風除高空有較強的鋒區配合外，地面冷鋒為主要系統。地面冷高壓路徑分為3條，以西北路徑為最多，占54%，西方和北方路徑分別為37%和9%。大風出現前的高空形勢，烏拉爾山地區有高壓脊發展，脊前巴爾喀什湖至新疆有明顯低壓槽在加深，西北區上空為淺脊控制。隨著巴爾喀什湖冷槽東移，槽后西北氣流及正△H24加強，槽前有負△H24進入高原。相應地面圖上，冷高壓脊其前部冷鋒規律東移，冷鋒過境，大風開始。大風主要集中在氣壓、變壓梯度較大以及高空冷平流較強的區域。尤其當冷空氣翻越天山或帕米爾高原進入南疆盆地時，促使冷鋒加強再東移出來，可造成區域性的偏西大風。這類大風的單站要素反映，大風前降壓升溫，大風開始，升壓降溫（圖2）。

2.2 強鋒區下偏西大風 此類大風主要是由于大氣低層熱力增溫造成不穩定，使高層動量下傳形成的。大風出現前的高空形勢，在烏拉爾山附近為一發展的高壓脊，脊前直到華北區上空為一致的西北強風帶，一般500hPa風速在20m/s以上，等高線與等溫線走向基本一致，在這支西北氣流中，常有不穩定小槽東傳，槽前暖平流促使地面蒙古氣旋發展，酒泉市處在蒙古氣旋底部，降壓升溫明顯，大風經常于午后開始，日落減弱。此類大風影響范圍廣，風力大，持續時間長，有時可連續2～3d，大風區少動，且與高空強風速帶一致（圖3）。

2.3 冷高南部偏東大風 大風出現的高空形勢，一般在新西伯利亞至巴爾喀什湖有一冷槽，由于烏拉爾山暖脊的發展東移，促使脊前冷槽鋒區加強并南壓到蒙古與河西走廊之間。當烏拉爾山暖脊向北強烈發展，脊前在貝加爾湖至蒙古便形成橫槽，高空鋒區呈東西向并南移，南疆往往有一弱的暖脊，相應地面圖上蒙古有較強的冷高壓規律東南下，其中心強度≥1040hPa，其前緣由東西向冷鋒配合，這種形勢下，祁連山的阻擋作用有利于冷空氣在走廊地區堆積和增大氣壓梯度，冷高壓中心強度與瓜州、敦煌及玉門等站的氣壓差≥15hPa，在地面迅速升壓降溫，造成冷高底部偏東大風（圖4）。

2.4 熱低前部偏東大風 500hPa一般為兩槽一脊型，新疆為暖高壓脊控制，暖中心在南疆及印度北部，中亞和河套北部分別為一槽區，烏拉爾山脊發展，脊前位于中亞的冷槽前暖平流促使700hPa南疆暖性低壓及地面有一閉合熱低壓（中心強度≤997.5hPa）生成并發展東移。與此同時，蒙古經常有變性冷高壓東南下，東西兩股冷空氣對峙，經常在新疆東部形成地面錮囚鋒，使走廊地區處于南疆熱低壓前部和蒙古變性冷高壓底部，二者之間氣壓差≥20hPa。由于氣壓梯度加大，形成偏東大風（圖5）。

3 酒泉大風天氣預報著眼點

（1）首先掌握大風天氣在不同季節發生概率的基本情況。如河西中西部地區出現大風天氣的時間概率分布排序是“春、夏、冬、秋”，地域分布上存在較大差異。

（2）應用EC等數值預報形勢場進行環流分型，結合不同環流型的預報指標做出定性、定點及定量預報。

（3）當有天氣系統進入預報關鍵區時，要仔細分析上游天氣系統影響區域內的要素及天氣現象的演變趨勢（如高、低空鋒區是否加強或減弱，引導氣流之變化，變高、變溫配置；地面冷鋒走向，水平氣壓梯度如△P24、 △T24、△P3及伴隨的大風等天氣現象）。冷鋒在東移過程中如果坡度減小，就預示著冷空氣主力偏北，出現大風天氣的概率就會減小。

（4）注意參考低層物理量場的演變。出現大風天氣時往往在700hPa有一較大的垂直速度上升區相配合。

參考文獻

[1]于海躍，李紅英，張玉香.酒泉風電基地風況變化對風力發電的影響[J].安徽農學通報，2016，01：92-95. （責編：張宏民）