中川機場沙塵天氣特征分析及預報思路

吉衛東

【摘 要】本文統計分析了中川機場2011—2020年的地面氣象觀測資料，總結出蘭州中川機場近十年來沙塵天氣的年變化、月變化、出現時刻、持續時間等氣候特征，同時也總結了沙塵天氣的預報思路。

【關鍵詞】沙塵天氣;特征分析;預報思路

引言：

中川機場位于蘭州市永登縣秦王川沖洪積盆地下游。中川地區屬中溫帶大陸性氣候，機場區域內常年晴好天氣，氣候較為干燥，年均降水量較少，土質較為疏松。

沙塵天氣是指風將地面塵土、沙粒卷入空中，使空氣混濁的一種天氣現象的統稱。沙塵天氣通常分為揚沙、浮塵、沙暴、塵暴，其中沙暴、塵暴統稱為沙塵暴。研究其形成條件和發展規律對保障民航飛行安全、提高運行效率有重要的意義。本文利用蘭州機場2011-2020年逐日24小時的氣象觀測資料，對沙塵天氣氣候特征進行了統計分析，總結出預報思路，為飛行氣象服務提供了一定的依據。文章所使用時間均為北京時。

1 沙塵天氣特征分析

1.1沙塵天氣的年際變化特征

根據資料統計得出，中川機場10年來總計出現揚沙日348天，浮塵日291天，沙塵暴日7天，揚沙天氣出現最多的年份是2013年，共出現揚沙日53天，浮塵天氣出現最多的年份是2013年，共出現浮塵日51天。沙塵暴出現最多的年份為2014年，共出現4天。年均沙塵暴日僅為0.7天，發生概率較小，且2018年-2020年連續三年均未出現過沙塵暴天氣。由圖1可知，揚沙和浮塵天氣出現日數自2013年以后呈現一個遞減的趨勢。

1.2 沙塵天氣的月變化特征

由圖2可知，中川機場沙塵天氣主要集中在2-5月份。從各月的分布情況來看，3月出現沙塵天氣的次數最多。10年來在3月份共出現了73天揚沙日，揚沙天氣在3月的出現概率為23.5%。10年來在3月份共出現82天浮塵日，浮塵天氣在3月出現的概率為26.5%。沙塵暴天氣則多出現在4、5月份。由圖可知，春季是沙塵天氣出現最多的季節，沙塵天氣月變化曲線大體符合單峰曲線的走勢。

1.3 沙塵天氣出現時段、持續時長及對能見度的影響

沙塵天氣主要出現時段為13-21時，其中16時出現概率最大，概率為21.2%，凌晨3-6時幾乎沒有沙塵天氣出現。沙塵天氣持續時長在3小時及以上的概率為61.6%，持續時長在3小時以內的概率38.4%，其中沙塵暴天氣持續時長多為2小時以內，1月、3月出現的沙塵暴天氣持續時間都在30分鐘以內。

沙塵天氣影響能見度小于10km，大于等于5km的概率為57.7%;能見度小于5km，大于等于3km的概率為20.8%;能見度小于3km，大于等于1.5km的概率為16.9%;能見度小于1.5km，大于等于1km的概率為4.3%;能見度小于1km的概率為0.3%。

2 沙塵天氣預報思路

2.1形成沙塵天氣的主要天氣形勢

沙塵天氣的形成主要與冷空氣入境的幾個路徑有關。

1、西北路徑特征：酒泉至民勤間有較大的氣壓梯度，敦煌、酒泉為西北風，此路冷空氣帶來的北風風速最大、風向最偏北，在傍晚過境中川時可造成360°左右10米/秒及以上的地面風。此路徑造成的沙塵天氣最強，可產生沙塵暴。

2、偏北路經特征：酒泉至民勤一線以北有較大的氣壓梯度，張掖至民勤間的等壓線根數小于等于1根，酒泉、敦煌多為偏東風，所帶來的北風風速一般小于9米/秒、風向大于等于30°。造成的沙塵天氣強度中等，幾乎不產生沙塵暴。

3、東北路徑特征：民勤東北面氣壓梯度較大，河套或河套以北有高壓中心，所帶來的北風風速最小、風向一般大于等于60°，造成的沙塵天氣強度最弱，不會產生沙塵暴。

2.2實況資料中需分析的相關要素及物理量

1、冷鋒后的氣壓梯度，重點關注民勤至蘭州間的氣壓梯度（14時地面圖上，民勤至蘭州間的等壓線條數在冬季大于等于3條，其他季節大于等于1條時，預示未來三小時內中川地區可能有大于等于5米/秒的北風）。

2、冷鋒前后的三小時變壓差值，重點關注烏鞘嶺、民勤與蘭州間的三小時變壓差值在3hpa以上，且變壓差越大越有利于沙塵天氣的產生。

3、冷鋒前后的溫度差，重點關注民勤與蘭州間的溫度差，溫差越大越有利。

4、烏鞘嶺及以北地區的地面風（烏鞘嶺有大于等于6米/秒的北風、景泰風向轉北時，預示未來三小時內中川地區可能有大于等于5米/秒的北風）。

5、中川地區當日的增溫幅度在12℃以上，且越大越有利。

6、中川地區前一周每日最高溫度的增溫幅度逐步增大，且增溫幅度越大越有利。

7、中川地區前一周的降水量，越小越有利，最好為零。

8、地面與700hPa的溫度差在10℃以上，溫差越大越有利。

3 總結

1、揚沙日年平均約為35天，浮塵日年平均約為29天，沙塵暴日年平均只有0.7天，沙塵天氣自2013年以后，出現次數呈遞減趨勢。

2、沙塵天氣出現主要集中在2-5月，3月出現日數最多，月變化呈單峰曲線分布。

3、沙塵天氣主要出現時段為13-21時，持續時長在3小時及以上，其中沙塵暴天氣持續時長多為2小時以內，沙塵天氣多影響能見度下降到10km以下，3km以上。

4、沙塵天氣的天氣形勢主要與冷空氣入境的三種路徑相關，主要分為西北路徑、偏北路徑、東北路徑。其中西北路徑造成的沙塵天氣強度較強，易產生沙塵暴天氣。

5、沙塵天氣在實況資料中需分析冷鋒后的氣壓梯度，冷鋒前后的三小時變壓差、溫度差，中川地區當日的增溫幅度，前一周每日最高溫度增幅，前一周的降水量，地面與700hPa的溫度差等要素及物理量。

參考文獻：

[1]民用航空氣象地面觀測規范[Z].北京：中國民用航空局空中行業管理辦公室，2012

[2]白肇燁，徐國昌，孫學筠等.中國西北天氣[ M] .北京：氣象出版社，1988

（作者單位：民航甘肅空管分局）