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影响我国西北地区沙尘天气的气候因子分析

2017-07-11赵尔建

农业与技术 2017年12期
关键词:气候因子西北地区分析

摘 要:本文着重对影响我国西北地区沙尘天气的气候因子做分析探討,以期为沙尘天气研究、天气预报预测及沙尘防御提供重要指导依据。

关键词:西北地区;沙尘天气;气候因子;分析

中图分类号:P461 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170632211

沙尘天气指浮尘、扬沙和沙尘暴,我国西北是全球沙尘天气发生频次最多的地区之一,因特殊的气候条件和地形地貌,西北地区成为沙尘天气主要发源地。本文利用近60aNCEP(2.5×2.5)月平均再分析资料对西北地区沙尘天气气候因子进行分析,深入了解沙尘天气发生原因,为沙尘天气预报预测及防治研究提供参考依据。

1 高空副热带西风急流

沙尘天气发生动力来源于大气运动。分析200hPa副热带西风急流与沙尘日数关系,冬季(12月—翌年2月)我国北方受强烈副热带西风急流控制,中心风速>70m/s,急流轴处在N30,新疆、甘肃河西地区在急流入口位置的左边区域;春季(3—5月),大气斜压性持续增强;夏季(6—8月)急流影响范围相对较小,7月影响新疆、甘肃河西走廊及内蒙古西部,8月再次向东发展控制我国北方,中心风速35m/s,急流轴处在N39~44°;秋季自9月起急流再次变强,所影响的范围也有所扩大,急流中心开始朝着东侧延伸,11月急流轴再次至N30°区域,急流中心风速>55m/s。

2 地表温度

冬季新疆处于>0℃高温区、中心在N39°时,浮尘发生率较高;3—5月新疆高温区逐渐向东扩展,同河西高温区相连,南疆及河西大范围的浮尘区形成,强度也开始变强;6—8月西北降雨量较多,在降水的作用下,浮尘渐渐消散。这个时候新疆的地表温度处于最高状态,中心值>26℃,浮尘发生率高;9—11月随新疆地表温度下降,浮尘相对减少。扬沙、沙尘暴与地表温度对应不显著,同急流等有较好对应,动力因子影响浮尘强弱,对浮尘出现区域所产生的影响比较微弱。说明扬沙以及沙尘暴天气的出现不但需要地表条件,还需要动力条件,而浮尘的出现则一般需要热力条件。

3 地面大风

500hPa锋生带南北变动和扬沙、沙尘暴发生区南北移动一致,说明锋生作用是沙尘天气发生的热力因子。冬季锋生带平均区域N26~32°。12月—翌年1月锋生强度中心主要在日本一带,中心值18×10~6℃/m,南疆<8×10~6℃/m,甘肃、内蒙古10×10~6℃/m;2月锋生带向北发展,新疆锋生强度8~10×10~6℃/m,甘肃、内蒙古增至10~12×10~6℃/m。春季锋生带向北至N36~41°区域,4—5月柴达木盆地存在>12×10~6℃/m的锋生中心;夏季锋生带稳定N36~41°,中心为新疆南部区域;9月起,锋生减弱并朝南边摆动及朝着东边区域收缩,10月,强度极值中心移回柴达木盆地一带,11月锋生强度极值带在N24~29°。表明锋生带与扬沙、沙尘暴变化一致,而锋生带南北移动会使地面风场变化,扬沙、沙尘暴南北移动及向东扩展。

4 水汽通量

500hPa水汽输送湿舌边缘与沙尘天气有良好关系。12月水汽输送带轴线处于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肃、青海中部,随着水汽输送,西北地区出现扬沙和沙尘暴。4月甘肃、内蒙古处于水汽湿舌控制边缘,扬沙和沙尘暴频发。5月水汽湿舌伸至新疆、甘肃及内蒙古,是扬沙和沙尘暴发生强盛期。7月上述区域水汽通量达较大,扬沙和沙尘暴频率降低,8月基本消失。9—11月水汽输送轴南撤至N30°,我国西北处于水汽湿舌边缘,土壤植被覆盖率较高,所以扬沙和沙尘暴发生率低于冬春季。可见当低层水汽略增加时,低层位势不稳定增大,易有对流运动,增加沙尘天气;水汽增幅较大时,制约了扬沙及沙尘暴发生。

5 地表相对湿度

12月—第2年2月,南疆地区N32~35°区域存在1中心相对湿度为15%的干区,对应新疆浮尘区;3—5月新疆干区的相对湿度没有呈现显著的增加区域,其开始对甘肃河西以及内蒙古区域产生影响,5月份,新疆干区中心移动到河西走廊一带,中心值32%;6—9月干区在内蒙古、甘肃以及南疆地区,中心相对湿度29%;10—11月新疆南部地表湿度减小,10月相对湿度48%,11月下降到不超过30%。地表湿度是沙尘发生的关键因子,地表较干时,增加沙尘天气,地表湿度增大时,降低沙尘发生率。

6 结论

高空副热带西风急流是影响沙尘天气的动力因子。扬沙以及沙尘暴天气的出现不但需要地表条件,还需要动力条件,而浮尘的出现则一般需要热力条件。地面大风是沙尘天气发生的动力因子,高空锋生是产生地面大风的重要热力因子。当低层水汽略增加时,易有对流运动,增加了沙尘天气;水汽增幅较大时,制约扬沙以及沙尘暴发生。地表湿度是沙尘发生的关键因子,地表较干时,增加沙尘天气,地表湿度增大时,降低沙尘发生率。

作者简介:赵尔建(1971-),男,甘肃省武威市凉州区人,本科,工程师,从事地面测报、预报工作。

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