一次影響內蒙古中部地區沙塵暴天氣過程分析

索慧

摘 要：2000年4月6日，內蒙古中部地區發生了一次沙塵暴天氣過程，文章分析了其產生原因，高空天氣形勢、天氣系統、物理量場等。結果表明，過程前期受蒙古氣旋與高空冷槽的共同影響，后期受地面高壓影響，產生沙塵天氣。

關鍵詞：沙塵暴；高空槽；蒙古氣旋冷鋒

中圖分類號：P445 文獻標識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20161132186

沙塵暴是干旱、半干旱地區特有的一災害性天氣，強沙塵暴的風力達12級以上，沙塵暴的強風能摧毀建筑物樹木，造成人員傷亡，刮走農田表層沃土，以風沙流的形式淹沒農田、渠道、房屋、道路、草場等，使北方生態環境進一步弱化。沙塵暴主要集中春季，塔里木盆地周圍、河西走廊一陜北一線、內蒙古阿拉善高原、河套平原和鄂爾多斯高原是沙塵的多發區。近50a來，青海、內蒙古和新疆局部地區沙塵日數增多，給人民帶來極大危害，烏蘭察布處于內蒙古中部地區，屬沙塵暴高發地。研究該地沙塵暴起因、天氣形勢、影響系統，找出預報指標，減少或避免災害損失。

烏蘭察布共5.5萬km2，有11個國家氣象站。地處華北平原北部，位于內蒙古中西部， 溫帶大陸性季風氣候，多年平均氣溫4.0℃，年平均最高氣溫10.9℃，年平均最低氣溫-2.1℃。1980—2010年的極端高溫為39.3℃，極端低溫為-32.2℃。數據來自烏蘭察布市氣象局檔案館，含11站1971—2010年地面觀測資料，含逐月、逐年平均氣溫、最高氣溫、最低氣溫實況，天氣現象，高空天氣形勢圖，探空觀測，以及地面形勢圖資料。研究資料均有足夠序列長度和精確度，滿足均一性、代表性和比較性的研究要求。

1 天氣過程實況

2000年4月6日02：00—20：00，烏蘭察布市發生了大面積沙塵暴、揚沙天氣，伴有局地小陣雪天氣，全市11個氣象觀測站，分布11個旗、縣、市、區，其中中部的察右中旗、察右后旗、商都縣、化德縣、集寧區、興和縣6地出現沙塵暴，涼城縣、察右前旗出現揚沙天氣，卓資縣出現陣雪天氣，降雪量為1.0mm。

2 天氣形勢分析

前期：500hp高空形勢為兩槽一脊型，新疆北到貝加爾湖以西一帶有明顯溫度脊存在，烏蘭察布市處于脊前西北氣流中，6日08時，東北低渦旋轉，在蒙古至東北地區形成一橫槽，脊前高空急流明顯，中層700hPa與低層850hPa溫度場落后于高度場，且溫度線與高度線接近垂直，冷平流較強，蒙古氣旋位于高空槽前，氣旋前部為暖平流，后部為冷平流，熱力因子使地面氣旋前部減壓，后部加壓，從等高線上看，槽前為正渦度平流區，渦度因子使地面氣旋中心加壓，2種因子聯合作用的結果，使蒙古氣旋一面向東南移動，一面加深發展，6日02：00中心值達到997.5hPa，到6日05：00氣旋中心加強到995hPa，中心位于烏蘭察布以東地區，且正變壓值與負變壓值相對差達到9hPa，此時地面冷鋒移出烏蘭察布，地面高壓開始影響烏蘭察布，這時配合高空有鋒區移入烏蘭察布，促使地面風力加大，午后地面增溫最強，大氣層結不穩度顯著增大，為大風、沙塵天氣提供了有利動力和熱力條件，這樣地面沙塵容易被吹起，最后形成沙塵暴天氣。地面高壓從烏蘭察布市西北部逐漸向東南部移動，高壓底前部強冷空氣自西北向東南掃過全市整個地區，造成全市大范圍大風、沙塵。此前，在蒙古氣旋東移過程中，冷平流配合少量水汽造成烏蘭察布市東部地區出現分布不均的小雪天氣。

3 中尺度天氣分析

我國北部地區對流層低層（700hPa、850hPa等壓面）水汽很差，相對濕度小于30%，配合高空冷槽自西向東移動，地面蒙古氣旋中心冷暖峰相繼影響內蒙古中部地區，高空急流（風速大于12m/s）輸送沙塵及能量，引發地面大風，形成混合層引發沙塵暴。高空急流在300～600hPa有一中心最大值為48m/s，高空動量下傳，近地面至高空為一致的下沉氣流，也是沙塵暴將要發生的關鍵區域。

4 物理量分析

4.1 24h變溫分析

5日08：00，在沙塵天氣出現前，烏蘭察布市大部地區△T24為正變溫（圖略），變溫在-3～6℃。沙塵暴是一種干對流風暴，沙塵暴出現前，地面增暖的熱力不穩定層結是沙塵暴發生的有利層結條件。當有冷空氣侵入時，層結變的不穩定，也有利于沙塵暴的發生。

4.2 3h變壓分析

6日08：00，出現沙塵天氣之前，蒙古地區已有沙塵天氣出現，正3h變壓中心位于蒙古一帶，正3h變壓達5hPa，隨系統東移，正負3h變壓差逐漸增大，到6日05時，正負3h變壓差達最大為9hPa，到6日14：00，正3h變壓達6hPa，此時該地區沙塵暴到最強，隨后系統減弱，沙塵暴趨于結束。

通過對本次內蒙古中部烏蘭察布市沙塵暴天氣分析，得出預報指標。影響系統的路徑為西北路徑。沙塵暴主要為蒙古氣旋冷鋒型；高空急流導致動量下傳，下墊面沙化，致地面強迫抬升作用，地面大風生成，為沙塵暴提供了動力機制；500hPa冷中心為-32℃，急流軸最大風速達40m/s；700hPa急流最大風速為30m/s；850hPa急流最大風速為30m/s；地面氣旋具有3條或以上閉合等壓線；正負3h變壓差>9hPa。

參考文獻

[1]林學椿.中國近百年氣溫變化趨勢[J].氣候通訊，2000（2）：29-33.