河西走廊春季大風、沙塵暴的成因差異初探

田棟　付仲穎

摘要：為了形成對春季大風、沙塵暴的有效預警，必須對春季大風、沙塵暴的發生規律有較為深入的了解。基于此，主要選取2010-2018年3-5月期間出現的大風、沙塵暴案例展開研究，對此期間出現的大風、沙塵暴案例進行深入分析。從中發現河西走廊春季大風、沙塵暴的發生主要與區域風速和降水情況有著較大的關系，最后總結河西走廊春季大風、沙塵暴發生前出現的幾種環流形勢，以此來形成對春季大風、沙塵暴的有效預警，降低河西走廊春季大風、沙塵暴帶來的危害。

關鍵詞：河西走廊;大風;沙塵暴;環流形勢

中圖分類號：P445.4

文獻標識碼：A

DOI：10.15913/j .cnki.kj ycx.2019.10.056

由于河西走廊所處的地理位置和環境較為特殊，因此該區域范圍內大風、沙塵暴天氣呈現出較高的發生率，不僅影響該區域范圍內的自然環境，同時也影響區域經濟發展，因此越來越受到人們的重視[1]。為降低其帶來的不良影響，對河西走廊春季大風、沙塵暴的成因差異進行研究有較高的意義。下面對此次研究進行具體分析。

1 河西走廊春季大風、沙塵暴的成因分析

1.1 大風、沙塵暴之間的關系

本次研究主要選取2010 2018年3-5月期間出現的大風、沙塵暴作為案例，經對這些案例進行統計分析，從中發現大風和沙塵暴同時出現的案例數為62次，而在此期間沙塵暴出現的總次數為92次，大風出現次數為131次，由此可知大風和沙塵暴同時出現的次數占據沙塵暴出現總次數的67.39%，占據大風出現總次數的47.33%。從統計結果來看，河西走廊沙塵暴的發生與大風氣候有著較大的關聯，大風為沙塵暴產生提供動力因素，也因此使得大風和沙塵暴常同時發生;但從數據來看，大風也并不是引起沙塵暴的條件，超過一半以上的大風氣候并沒有引起沙塵暴，且也有較多時間沙塵暴的發生沒有大風天氣的出現[2]。

1.2 前期降水與沙塵暴形成之間的關系

有較多的研究表明，河西走廊沙塵暴發生與所處區域前期的降水量有較大的關系，為此在本次研究中專門對這方面做出研究。從本次研究時間段中挑選不同區域展開研究，主要包括山丹、敦煌、張掖、于田、和田、且末等10個區域，對這些區域發生沙塵暴20天前的降水量進行統計，主要將降水量分為三個等級：≤8 mm、9- 12 mm、≥13 mm[3]。從最終獲得的統計結果來看，河西走廊沙塵暴發生與所處區域前期的降水量有較大的關系，當前期降水量小于等于8 mm時，發生沙塵暴的概率明顯更高，尤其是大風的作用下發生概率更是明顯上升;而降水量大于等于13 mm時，發生沙塵暴的概率明顯較低。究其原因，主要可能因為降水量較大使得地區土質更加濕潤，土質之間的黏稠度增大，因此更不易形成沙塵暴環境。

1.3 風速與沙塵暴之間的關系

由前面的統計結果可以看出，并不是在出現大風氣候的時候便會發生沙塵暴，有超過一半以上的大風氣候并沒有引起沙塵暴，基于此種情況，許多研究者認為沙塵暴的發生主要與風速有較大的聯系，風速越高引起沙塵暴的發生概率越大。因此，本次研究對風速與沙塵暴之間的關系做更進一步研究，在研究中將河西走廊分為西部、中部、東部三個區域，然后對各個區域范圍內的風速大小、對應發生沙塵暴次數進行統計，最終經過比較發現，當最大風速在8.0 m/s以上時，河西走廊西部、中部、東部三個區域發生沙塵暴的概率都明顯上升，由此可以證明河西走廊范圍內風速大小是影響沙塵暴發生概率的重要因素。

2 河西走廊春季大風、沙塵暴形成前的環流形勢特征

大風是引起河西走廊春季沙塵暴的主要因素之一，通過對大風氣候環境進行預測，能夠較為準確地判斷沙塵暴是否產生。但并不是每次大風氣候出現時，都會發生沙塵暴，因此在實際研究中對二者的環流形勢特征進行進一步研究具有十分積極的意義。下面選取2014-04-28河西走廊發生沙塵暴前的環流形勢特征展開研究。

2.1

500 hPa冷空氣對流性作用

在2014-04-28TIO： OO，對河西走廊范圍500 hPa的高空氣流圖展開分析，其整體表現為兩脊一槽型，其中烏拉爾山和鄂霍次克海所在區域位置形成環流形勢特征的兩脊，中亞一貝加爾湖所在的附近區域則屬于高空氣流圖中的低壓槽。同時在烏拉爾山的所形成脊的后方有暖平流輸送，受地形和所處環境溫度（- 20℃）的配合影響，使低壓槽內形成冷平流輸送，且表現出較強的不穩定性。在2014-04-28T20： 00，所形成的不穩定低壓槽沿河西走廊東移南下，并在河套地區形成階梯槽，此時河西走廊區域表現出較強的西北風，形成強對流天氣形勢，如圖1所示。

在這種環流形勢下，受高緯冷空氣流人河西走廊的影響，在河西走廊的上空位置500 hPa對流層中產生冷平流，進而使該區域形成強對流天氣，河西走廊區域內形成對流不穩定的環境場。

2.2

700 hPa環流形勢下產生斜壓性作用

2014-04-28TIO： 00，從700 hPa的高空氣流圖來看，此時貝加爾湖到河套附近都屬于低壓槽區域，同時對附近區域的等溫線和等高線展開觀測，從中發現槽前與等溫線之間形成約450的夾角，由此可知該區域大氣存在較強的斜壓性作用。2014-04-28T20： 00，低空北風急流核強度出現較大幅度的增加，由之前的12 m/s增加到16 m/s，同時等高線與等溫線也逐漸接近于垂直的狀態，產生的大氣斜壓性作用進一步增強。在低空北風急流和大氣斜壓的共同作用下，該區域產生氣旋性渦度，區域內發生沙塵暴的概率進一步加大，如圖2所示。

當大氣斜壓性逐漸增大時，氣旋性渦度有更好的發展環境，進而促使高空鋒區進入河西走廊區域內，使南壓加強，所形成的環境為大風、沙塵暴的產生提供較強的動力，進而促使本次沙塵暴的發生。

實質上，此次沙塵暴的產生與多項因素有著密切的關聯，也正是在多因素的共同作用下，最終才形成了此次沙塵暴，主要包含以下三方面因素：①此次沙塵暴發生區域近期降水量較少，2014-04-082014-04-28期間降水總量低于8 mm;②在河西走廊的上空位置，500 hPa對流層中產生冷平流，區域范圍形成強對流天氣形勢;③大氣斜壓性不斷增強，為氣旋性渦度營造良好的發展環境，提供大風、沙塵暴產生的動力。正是在這三方面因素的共同作用下，使此次沙塵暴發生。因此，在對河西走廊春季大風、沙塵暴進行預測時，應當對多種因素進行綜合分析，這樣才能有效保證最終預測的準確性。

3 結語

綜上所述，河西走廊春季大風、沙塵暴在形成上表現出較大的差異，但是從具體的分析來看，其形成主要與風速、降水量、環流特征等因素有關，為此在對河西走廊春季大風、沙塵暴的具體預測中，應當提前分析河西走廊各區域降水量、風速大小，并對500 hPa、700 hPa高空環流特征做觀察分析，綜合這些因素來展開分析，將有效提升沙塵暴預測的準確性，進而達到降低沙塵暴危害的目的。

參考文獻：

[1]李巖瑛，張愛萍，李紅英，等.河西走廊邊界層高度與風沙強度的關系[J].中國沙漠，2019（ 5）： 1-10.

[2]常兆豐，劉世增，王祺，等.沙漠、戈壁光伏產業防沙治沙的生態功能——以甘肅河西走廊為例[J].生態經濟，2018， 34（ 8）： 199-202， 208.

[3]李丹華，隆霄，溫曉培，等.河西走廊入口區下墊面對沙塵天氣影響的模擬研究[J].中國沙漠，2017，37（6）： 1210-1218.