石河子墾區(qū)沙塵暴氣候特征分析

于瑞波+尹新燕

（石河子氣象局，新疆 石河子 832000）

摘要：選取石河子墾區(qū)5個(gè)地面觀測站1960～2016年的資料，對比分析沙塵暴時(shí)空分布特征。結(jié)果表明：石河子墾區(qū)沙塵暴主要出現(xiàn)春夏季，高發(fā)時(shí)段出現(xiàn)在16：00～22：00；北部最多，向南迅速遞減；90年代以后，沙塵暴有明顯減少的趨勢；沙塵暴持續(xù)時(shí)間大部分在一小時(shí)以內(nèi)。

關(guān)鍵詞：沙塵暴；時(shí)空分布；氣候特征

1 引言：石河子墾區(qū)在古爾班通古特沙漠南緣，正好處于 北疆沙塵暴的高發(fā)區(qū)，而石河子墾區(qū)又是全國最重要的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)棉生產(chǎn)基地之一，但沙塵暴給石河子墾區(qū)的經(jīng)濟(jì)尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一定危害。

2 沙塵暴的定義

沙塵暴是全球干旱、半干早地區(qū)極其普遍的一種天氣現(xiàn)象，是由于強(qiáng)風(fēng)將地面大量沙塵吹起，空氣混濁，水平能見度在1.Okm以內(nèi)的天氣現(xiàn)象[2] 。

3 資料和方法

選取石河子墾區(qū)選5個(gè)站點(diǎn)，1960～2016年57a的地面觀測數(shù)據(jù)，對石河子墾區(qū)的沙塵暴進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，給出了沙塵暴的地理分布；對5個(gè)站點(diǎn)的月出現(xiàn)日數(shù)進(jìn)行平均，給出了石河子墾區(qū)的沙塵暴年變化和年際變化；以分鐘為單位提取5個(gè)站的沙塵暴資料，分析沙塵暴的日變化規(guī)律和持續(xù)時(shí)間特征。

4 石河子墾區(qū)沙塵暴的時(shí)空分布特征

4.1 地理分布特征。由于地形走向、下墊面、植被覆蓋情況、天氣系統(tǒng)、大風(fēng)、日照、降水及蒸發(fā)等因素的差異，石河子墾區(qū)北部沙塵暴的年平均日數(shù)是南部的9.2倍。57a來沙塵暴出現(xiàn)日數(shù)最多的是莫索灣： 621d，年平均日數(shù)10.9d；其次炮臺(tái)196d，年平均日數(shù)3.4d；石河子和烏蘭烏蘇最少，為67d和68d，年平均都為1.2d。石河子墾區(qū)的沙塵暴與下墊面狀況關(guān)系密切，所以石河子墾區(qū)沙塵暴出現(xiàn)頻率由北向南呈明顯減少趨勢。

4.2 年際及年代際變化。如圖1，把石河子墾區(qū)5個(gè)站點(diǎn)的年出現(xiàn)日數(shù)做平均，給出了石河子墾區(qū)57a的沙塵暴出現(xiàn)日數(shù)的年際變化特征。1960-1965年、1973-1989年是沙塵暴出現(xiàn)較多的年份，從1990年開始呈明顯減少趨勢。在1975年出現(xiàn)了一個(gè)達(dá)15.4次的明顯峰值，而1970年石河子墾區(qū)各站沒有出現(xiàn)一次沙塵暴。

石河子站和烏蘭烏蘇站從60年代至今沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈減少趨勢；安集海站、炮臺(tái)站和莫索灣站從60年代到80年代沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈增加趨勢，而從90年代初開始呈明顯減少趨勢。

莫索灣站、炮臺(tái)站、安集海站從60年代到80年代，沙塵暴出現(xiàn)頻率呈增加趨勢，從90年代開始呈明顯減少趨勢，且這種變化趨勢依從北到南（莫索灣——炮臺(tái)——安集海）的順利在減弱，烏蘭烏蘇站從60年代到70年代出現(xiàn)頻率沒有變化，而到了80年代就開始減少，90年代出現(xiàn)最低值；而在石河子市郊區(qū)的石河子站從60年代至今沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈遞減趨勢。

4.3 季節(jié)、月份變化。如圖3，把5個(gè)站點(diǎn)的沙塵暴月、季平均出現(xiàn)日數(shù)做平均，給出了石河子墾區(qū)的沙塵暴月、季平均日數(shù)變化特征。

季節(jié)分布上來看，夏季出現(xiàn)日數(shù)占一年總?cè)諗?shù)的50.4%，春季占40.1%，秋季很少，只占到9.4%，而冬季沒有出現(xiàn)過沙塵暴。

沙塵暴10～11月少有沙塵暴發(fā)生，而12月到次年2月從來沒有出現(xiàn)過沙塵暴，主要出現(xiàn)在4～9月，以5～7月最多，出現(xiàn)日數(shù)最多月份為7月份，。

4.4 日變化。以分鐘為單位統(tǒng)計(jì)分析石河子墾區(qū)沙塵暴出現(xiàn)的具體時(shí)間，發(fā)現(xiàn)其高發(fā)時(shí)段在16：00到22：00之間。如果同一天內(nèi)多個(gè)站點(diǎn)都出沙塵暴，則一般是北部先于南部開始，并且北部沙塵暴活躍的時(shí)間最長。

4.5 持續(xù)時(shí)間特征。對跨20時(shí)出現(xiàn)的沙塵暴做連續(xù)處理，以0.5小時(shí)為單位統(tǒng)計(jì)出57a來石河子墾區(qū)5個(gè)觀測站沙塵暴在各持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的次數(shù)，與總次數(shù)相比計(jì)算頻率，再給出最長持續(xù)時(shí)間。

石河子墾區(qū)的沙塵暴持續(xù)時(shí)間在一小時(shí)以內(nèi)人約占67.3%，持續(xù)時(shí)間不超過半小時(shí)的有44.9%，持續(xù)時(shí)間在1～2小時(shí)的沙塵暴占13.7%， 2～4小時(shí)的占13.5%，持續(xù)4小時(shí)以上的只占5.4%。

最長持續(xù)時(shí)間的地理分布與出現(xiàn)頻率的地理分布正好相反，由北向南最長持續(xù)時(shí)間逐漸變長。最長持續(xù)時(shí)間：安集海為8小時(shí)47分，為石河子墾區(qū)歷年來持續(xù)最長的一次沙塵暴，石河子站為6小時(shí)57分，莫索灣6小時(shí)34分，炮臺(tái)6小時(shí)10分，烏蘭烏蘇8小時(shí)06分。

5 結(jié)論

5.1 石河子墾區(qū)北部沙漠邊緣地帶是沙塵暴高發(fā)區(qū)，出現(xiàn)次數(shù)由北向南呈明顯減少趨勢。5.2 石河子墾區(qū)沙塵暴主要出現(xiàn)春夏季，而冬季沒有出現(xiàn)過沙塵暴。90年代以后沙塵暴明顯減少。

5.3 如果同一天內(nèi)多個(gè)站點(diǎn)都出沙塵暴，則一般是北部先于南部開始，并且北部沙塵暴活躍的時(shí)間最長。其高發(fā)時(shí)段集中在16：00到22：00之間。

5.4 石河子墾區(qū)的沙塵暴持續(xù)時(shí)間大部分在一小時(shí)以內(nèi)。

參考文獻(xiàn)

[1] 王旭，馬禹，汪宏偉等. 北疆沙塵暴天氣氣候特征. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，38，（5）：681.

[2] 中央氣象局. 地面氣象觀測規(guī)范. 北京：氣象出版社，2003.