滕海迪

(巴彦淖尔市气象局，内蒙古 巴彦淖尔 015000)

巴彦淖尔市是沙尘天气的多发区，沙尘天气的预报是巴彦淖尔市天气预报工作中的一项重要内容。沙尘天气对当地的生态、环境等方面有着重要影响，而且对人们的身体健康也有较大的影响。笔者将对近30年(1991年—2020年)巴彦淖尔市沙尘天气变化特征及典型案例进行分析，以期为以后的沙尘天气的分析和预报工作提供参考。

1 相关概念

沙尘天气定义：指扬沙和沙尘暴。

沙尘暴天气过程定义：指在同一次天气过程中，相邻3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了沙尘暴或更强的沙尘天气。

扬沙天气过程定义：指在同一次天气过程中，相邻5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了扬沙或更强的沙尘天气。

四季的划分：以天文季节与气候季节相结合来划分四季，其中春季为3月—5月，夏季为6月—8月，秋季为9月—11月，冬季为12月—2月。

2 1991年—2020年沙尘天气特点

2.1 沙尘天气呈波动减少趋势

从年际变化分析，1991年—2020年巴彦淖尔市沙尘天气过程次数呈现波动减少趋势，沙尘天气过程最多出现在2000年和2001年(均为11次)。其中，扬沙天气过程最多出现在1992年(9次)，沙尘暴天气过程最多出现在1993年和2001年(均为4次)。2013年—2016年未出现沙尘暴天气过程；2013年—2017年沙尘天气过程总次数明显低于平均值，但近3年沙尘天气过程总次数有所增加，尤其是2018年—2019年明显高于平均值。

2.2 北部地区沙尘天气发生率高于南部

据分析，1991年—2020年巴彦淖尔市沙尘天气北部明显多于南部，为南部的2.2倍。其中，西北部地区(海力素)年均沙尘次数最多，为43次(扬沙31次，沙尘暴12次)，其次是乌后旗，为21次(扬沙13次，沙尘暴8次)，其余地区8次～13次(扬沙5次～12次，沙尘暴1次～4次)。

2.3 春季沙尘天气频发

近30年，巴彦淖尔市沙尘天气过程主要出现在春季最多，占比70%，其次为秋季和冬季(占比均为13%)，夏季最少(占比4%)。从月际分布看，4月沙尘天气出现次数最多，年均1.7次，其次为3月和5月(年均分别为1.2次和0.9次)；8月最少，无沙尘天气发生。

3 2021年沙尘天气特点

3.1 频率高

2021年由于蒙古国以及我国内蒙古一带降水稀少，温度偏高，导致地表快速解冻，土质疏松，在较大风力的作用下极易产生沙尘天气。另外，沙尘天气的“幕后推手”蒙古气旋比较活跃，使得大风天气增多，巴彦淖尔市又处于蒙古国戈壁南部，巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠东部，库布齐沙漠北部，是沙尘粒子向东移动的主要路径。因此，大家感觉2021年沙尘天气频频“造访”巴彦淖尔市，且几乎每次均会带来明显影响。

2021年1月至6月上旬，巴彦淖尔市沙尘天气频发，全市共出现13次大范围的沙尘天气过程，其中，沙尘暴天气过程3次(3月14日—15日、3月27日、5月6日)，扬沙天气过程10次(1月10日—14日、1月27日、2月20日、3月19日、4月11日、4月14日—15日、4月26日、5月22日、6月1日、6月6日)。沙尘天气过程总次数为近30年同期最多年，其中，沙尘暴天气过程为2011年以来最多。

3.2 时间早

1月10日—14日，巴彦淖尔市出现2021年开年首次大范围沙尘天气过程，发生时间明显偏早，较近30年平均(3月6日)偏早50多天，是自1991年以来除2000年和2001年(均为1月1日)，出现时间最早的一次沙尘天气过程。

3.3 强度强、持续时间长

3月14日傍晚至15日上午，巴彦淖尔市出现罕见的大范围强沙尘暴天气，为近10年最强沙尘暴和近30年第二强沙尘暴(2010年3月19日—20日，最小能见度出现在海力素为30 m，为特强沙尘暴)，最小能见度出现在乌前旗乌拉山镇为111 m，为强沙尘暴。受静稳天气系统影响，3月16日—19日空中弥漫着浮尘，全市空气质量较差，14日—19日连续出现重污染天气,首要污染物为PM10(可吸入颗粒物),最强时浓度达到1 845 μg/m3(平均值为528 μg/m3)。

4 典型案例分析

4.1 天气实况

2021年3月14日傍晚至15日上午，巴彦淖尔市出现罕见的大范围强沙尘暴天气，最小能见度在111 m～326 m，强度强、范围广、持续时间较长。最大极大风速出现在乌拉特前旗白彦花镇31.7 m/s(11级)，最小能见度出现在乌前旗乌拉山镇111 m，为强沙尘暴；沙尘暴主要集中在14日20时—15日08时，持续时间较长。

表1 3月14日—15日国家级自动气象站 风速、能见度、天气现象统计

4.2 环流形势

500 hPa上，40N°以北为“两高一低”，“北涡南槽”环流形势。14日08时，贝加尔湖冷空气堆积，南槽东移南下，到14日20时加深成为冷涡，贝加尔湖有-36℃冷中心，冷中心和高空槽几乎重合，冷涡后部偏北气流强盛，风速普遍≥20 m/s，部分甚至高达32 m/s，14日20时至15日08时，冷涡东移为主。

700 hPa和850 hPa上，存在明显的锋区，等温线密集，斜压性强，10个纬距有8根等温线(32℃)/10纬距，在14日20时，700 hPa等高线与等温线的交角接近90°，850 hPa等高线与等温线的交角接近70°，冷平流强盛。

14日白天蒙古气旋东移的过程中强烈发展，高、低压中心气压差55 hPa，气压梯度力明显增强，3 h变压也明显增强，强的气压梯度和变压梯度使得风力进一步增加。

4.3 传输路径

本次过程中，沙尘区域出现在冷锋附近及后部大风区域，与海平面气压场和冷锋的移动联系密切。海平面气压场上，13日白天冷锋位于新疆天山以北及蒙古国西部，其俄罗斯至蒙古国西北部已经出现大范围的沙尘暴天气，14日，随着冷锋的东移，沙尘暴区域也逐渐向东南移动。在14日20时左右，冷锋过境巴彦淖尔市，上游的沙尘粒子输送至巴彦淖尔市，致使全市出现了大范围的强沙尘暴天气。

4.4 模式偏差分析

本次过程主要参考EC模式，对13日20时的起报场进行检验，EC整体上对于天气系统预报偏弱，移速偏慢。其中，14日20时，实况场贝湖上空有冷涡形成，巴彦淖尔市受涡前影响，等高线有一定的曲率，EC预报场上，巴彦淖尔市受平直偏西气流影响，预报场偏弱。对于海平面气压场，14日20时，实况场冷锋经过巴彦淖尔市，而EC预报场巴彦淖尔市仍处于蒙古气旋底后部的影响，23时左右冷锋才会影响巴彦淖尔市，预报场明显滞后。对于EC 10 m风场，14日20时，实况场巴彦淖尔市北部已经受偏北气流的影响，EC预报场大风速区仍处于中蒙边境，预报场明显滞后。

5 小结

近30年巴彦淖尔市沙尘天气呈波动减少趋势，北部地区沙尘天气发生率高于南部，春季最多，占比70%，但是2021年沙尘天气频发、时间早、强度强、持续时间长。其中，2021年3月14日傍晚至15日巴彦淖尔市出现近10年最强沙尘暴和近30年第二强沙尘暴天气，高空强锋区、强冷平流、强变压梯度、强气压梯度力与沙尘暴的发生密切相关，沙尘区域出现在冷锋附近及后部大风区域，与海平面气压场和冷锋的移动联系密切。同时巴彦淖尔市以西分布着巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠等沙源地，为沙尘暴的出现提供了丰富的沙源。