一團地區37年沙塵天氣分布特征

摘要：沙塵天氣是在特定地理環境和下墊面條件下，由特定的大尺度環流背景和某種天氣系統所誘發的一種危害大的災害性天氣。沙塵天氣不僅對工農業生產構成直接的危害，引發一系列自然災害，對環境和資源造成很大影響，還會使氣候狀況更加惡化。

關鍵詞：沙塵 天氣 分布 特征

沙塵天氣是影響一團地區的主要災害性天氣之一，尤其是春天最為常見。沙塵也是氣象觀測中必須監測的天氣現象。《地面氣象觀測規范》中將沙塵分為三個等級即：浮塵、揚沙、沙塵暴。

我團地區是典型的暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候，首當其沖成為沙塵天氣的多發區。分析研究沙塵天氣分布特征，有利于提高監測水平，最大限度地降低沙塵天氣對人類環境造成的危害以及對經濟、社會活動帶來的負面影響。

1 資料的選取

所用資料是一團氣象站1971年—2007年逐月出現的沙塵天氣日數實況資料，在一次沙塵天氣過程中，只要符合《地面氣象觀測規范》要求，即：浮塵—塵土、細紗均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10.0公里。揚沙—由于風大將地面塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度大于等于1.0公里至小于10.0公里。沙塵暴—由于強風將地面大量塵沙吹起，使空氣相當混濁，水平能見度小于1.0公里。本文把符合以上條件的沙塵天氣作為統計分析的對象。計算出一團氣象站37年氣候平均值作為分析空間分布的基礎，計算出沙塵天氣日數的10年際日數（70年代為1971-1980年、80年代為1981-1990年、90年代為1991-2000年），分析年代際變化。計算出37年沙塵天氣日數的四季氣候平均值（春季3-5月、夏季6-8月、秋季9-11月、冬季12-2月），分析季節變化。

2 沙塵天氣的空間分布特征

2.1 沙塵天氣的年平均分布 分析我團地區37年沙塵資料發現，沙塵暴年平均日數為2日；揚沙年平均日數為8日；浮塵年平均日數為63日。

2.2 沙塵天氣的季節變化 根據1971年—2007年資料統計得出，我團地區沙塵天氣一年四季均可出現，有明顯的季節變化，各月的分布很不平衡，最多出現在四月份，月平均16.2天；最少出現在1月份，月平均0.4天。從季節分布來看，春季出現沙塵天氣最多，占全年的58.2%，夏季占全年的15.8%，秋季占全年的16.6%，最少季節在冬季，占全年的9.4%。

分析資料：37年來我團地區沙塵天氣出現頻數總體上是在70年代達到高峰，90年代次之，80年代第三，但進入2001年后沙塵天氣又有緩慢增加的態勢。沙塵暴和揚沙是70年代之最，80年代次之，90年代第三。浮塵最多在90年代，80年代次之，70年代第三。浮塵日數年極值102天，出現在2002年。最少19天，出現在1974年。揚沙日數年極值27天，出現在1975年，而1971—1973年、1996年沒有。沙塵暴日數年極值8天，出現在1979年和1981年，37年內有8年沒有出現。

3 沙塵天氣的成因

沙塵天氣主要是冷空氣入侵造成的，有足夠強勁的風力，豐富的沙塵源，不穩定的空氣狀態是形成沙塵天氣的主要原因。我團地區出現沙塵天氣有以下幾方面：

3.1 大尺度環流背景 活動頻繁的強冷空氣是形成沙塵天氣的重要因子。每年3-5月冷空氣伴隨著強鋒區一次次南下，使我團地區頻繁出現沙塵天氣。造成我團地區沙塵天氣的冷空氣，按地面路徑來分，主要有翻山型、東灌型、鋒前熱低壓發展型、局地對流型。翻山型：由于強冷空氣翻越帕米爾高原和天山西部、北部和中部入侵我地區所造成的，大風伴隨著沙塵一般為西北風。由于是下坡風，風力大，持續時間長，對農業生產危害極大。我團地區春季災害性大風、沙塵天氣主要是翻山型。據統計1960-2007年3-5月春季56次災害性大風中，翻山型就出現了49次，占總次數的87.5%。東灌型：由于入侵的冷空氣位置較偏北，加上南疆盆地地形特殊，塔里木盆地的東側山勢較低，有開口的“馬蹄形”地形，冷空氣沿天山北部滑落，灌入南疆盆地的東部入侵我地區造成的，我地區周邊皆為偏東風。由于冷空氣爬坡，是上風坡，能量消耗就大，所以出現大風的機率比較少，風力一般在5-7級，冷空氣灌入盆地后不斷堆積、繞流，且不容易消散，造成能見度特別差，而且沙塵天氣維持時間長，降溫明顯而且強。據統計1960-2007年3-5月春季56次災害性大風中，東灌型就出現了7次，占總次數的12.5%。而在夏季則主要是由于熱力作用造成的熱低壓，雷暴單體或切變線等中小尺度系統作用，我團地區會有局地的、短時間的陣性大風伴有沙塵，因時間短，對我團地區農業一般影響不大。

3.2 地理環境 我團地處南天山支脈哈拉鐵克山南鹿，塔里木盆地北緣，西有帕米爾高原的高山屏障，東南為塔克拉瑪干大沙漠，地勢北高南低，加之我區下墊面植被稀疏，使我團地區成為典型的暖溫帶干旱荒漠氣候，由戈壁、綠洲、和沙漠形成了生態環境的多樣性和復雜性。這種特殊的地理環境為我團地區沙塵天氣的產生提供了充足的沙源。冷空氣翻越天山入侵時，由于漫坡效應，使高空動量在下傳中不斷得到加強，使風速增大。再則，由于地形作用，大風、沙塵暴、揚沙天氣過后，進入我地區的冷空氣不易擴散，致使大氣層結趨于穩定，風力小或無風，浮游在空氣中的沙塵細粒長時間滯留在空中不下沉，所以浮塵日數異常偏多，由此可見，特殊的地形對沙塵天氣的加劇也起到了推波助瀾的作用。

3.3 熱力條件 進入春季后，地面太陽輻射逐漸增強，戈壁、沙漠、裸露的地表迅速增溫，使地表解凍后疏松土層加厚，在加上春季春耕土地干燥，每次大風來臨之前，大部分又沒有抑制沙塵的明顯降水天氣過程，從而為沙塵天氣的形成提供了豐富的沙塵源。到了夏季，雖然大風日數仍然多，但由于絕大部分為陣風，而且生長的農作物增加了地表的覆蓋面，故沙塵天氣少于春季。秋季、冬季低層大氣層結較春、夏季穩定，大風日數也顯著減少，因此沙塵天氣也明顯減少。

4 小結

4.1 根據我站1971-2007年資料得出結論：沙塵天氣的空間分布一年四季均可出現，有明顯的季節變化，我團地區沙塵天氣最多出現在春季。

4.2 我團地區37年沙塵天氣出現頻數總體上是70年代達到高峰，90年代次之，80年代第三。

4.3 進入2001年后沙塵天氣又有緩慢增加的態勢。

4.4 頻繁入侵的強冷空氣，特殊的地理環境，春季干而少雨的天氣條件等，是形成沙塵天氣的主要原因。