中川機(jī)場(chǎng)沙塵天氣特征分析及預(yù)報(bào)思路

吉衛(wèi)東

【摘 要】本文統(tǒng)計(jì)分析了中川機(jī)場(chǎng)2011—2020年的地面氣象觀測(cè)資料，總結(jié)出蘭州中川機(jī)場(chǎng)近十年來(lái)沙塵天氣的年變化、月變化、出現(xiàn)時(shí)刻、持續(xù)時(shí)間等氣候特征，同時(shí)也總結(jié)了沙塵天氣的預(yù)報(bào)思路。

【關(guān)鍵詞】沙塵天氣;特征分析;預(yù)報(bào)思路

引言：

中川機(jī)場(chǎng)位于蘭州市永登縣秦王川沖洪積盆地下游。中川地區(qū)屬中溫帶大陸性氣候，機(jī)場(chǎng)區(qū)域內(nèi)常年晴好天氣，氣候較為干燥，年均降水量較少，土質(zhì)較為疏松。

沙塵天氣是指風(fēng)將地面塵土、沙粒卷入空中，使空氣混濁的一種天氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱。沙塵天氣通常分為揚(yáng)沙、浮塵、沙暴、塵暴，其中沙暴、塵暴統(tǒng)稱為沙塵暴。研究其形成條件和發(fā)展規(guī)律對(duì)保障民航飛行安全、提高運(yùn)行效率有重要的意義。本文利用蘭州機(jī)場(chǎng)2011-2020年逐日24小時(shí)的氣象觀測(cè)資料，對(duì)沙塵天氣氣候特征進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)出預(yù)報(bào)思路，為飛行氣象服務(wù)提供了一定的依據(jù)。文章所使用時(shí)間均為北京時(shí)。

1 沙塵天氣特征分析

1.1沙塵天氣的年際變化特征

根據(jù)資料統(tǒng)計(jì)得出，中川機(jī)場(chǎng)10年來(lái)總計(jì)出現(xiàn)揚(yáng)沙日348天，浮塵日291天，沙塵暴日7天，揚(yáng)沙天氣出現(xiàn)最多的年份是2013年，共出現(xiàn)揚(yáng)沙日53天，浮塵天氣出現(xiàn)最多的年份是2013年，共出現(xiàn)浮塵日51天。沙塵暴出現(xiàn)最多的年份為2014年，共出現(xiàn)4天。年均沙塵暴日僅為0.7天，發(fā)生概率較小，且2018年-2020年連續(xù)三年均未出現(xiàn)過(guò)沙塵暴天氣。由圖1可知，揚(yáng)沙和浮塵天氣出現(xiàn)日數(shù)自2013年以后呈現(xiàn)一個(gè)遞減的趨勢(shì)。

1.2 沙塵天氣的月變化特征

由圖2可知，中川機(jī)場(chǎng)沙塵天氣主要集中在2-5月份。從各月的分布情況來(lái)看，3月出現(xiàn)沙塵天氣的次數(shù)最多。10年來(lái)在3月份共出現(xiàn)了73天揚(yáng)沙日，揚(yáng)沙天氣在3月的出現(xiàn)概率為23.5%。10年來(lái)在3月份共出現(xiàn)82天浮塵日，浮塵天氣在3月出現(xiàn)的概率為26.5%。沙塵暴天氣則多出現(xiàn)在4、5月份。由圖可知，春季是沙塵天氣出現(xiàn)最多的季節(jié)，沙塵天氣月變化曲線大體符合單峰曲線的走勢(shì)。

1.3 沙塵天氣出現(xiàn)時(shí)段、持續(xù)時(shí)長(zhǎng)及對(duì)能見(jiàn)度的影響

沙塵天氣主要出現(xiàn)時(shí)段為13-21時(shí)，其中16時(shí)出現(xiàn)概率最大，概率為21.2%，凌晨3-6時(shí)幾乎沒(méi)有沙塵天氣出現(xiàn)。沙塵天氣持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在3小時(shí)及以上的概率為61.6%，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在3小時(shí)以內(nèi)的概率38.4%，其中沙塵暴天氣持續(xù)時(shí)長(zhǎng)多為2小時(shí)以內(nèi)，1月、3月出現(xiàn)的沙塵暴天氣持續(xù)時(shí)間都在30分鐘以內(nèi)。

沙塵天氣影響能見(jiàn)度小于10km，大于等于5km的概率為57.7%;能見(jiàn)度小于5km，大于等于3km的概率為20.8%;能見(jiàn)度小于3km，大于等于1.5km的概率為16.9%;能見(jiàn)度小于1.5km，大于等于1km的概率為4.3%;能見(jiàn)度小于1km的概率為0.3%。

2 沙塵天氣預(yù)報(bào)思路

2.1形成沙塵天氣的主要天氣形勢(shì)

沙塵天氣的形成主要與冷空氣入境的幾個(gè)路徑有關(guān)。

1、西北路徑特征：酒泉至民勤間有較大的氣壓梯度，敦煌、酒泉為西北風(fēng)，此路冷空氣帶來(lái)的北風(fēng)風(fēng)速最大、風(fēng)向最偏北，在傍晚過(guò)境中川時(shí)可造成360°左右10米/秒及以上的地面風(fēng)。此路徑造成的沙塵天氣最強(qiáng)，可產(chǎn)生沙塵暴。

2、偏北路經(jīng)特征：酒泉至民勤一線以北有較大的氣壓梯度，張掖至民勤間的等壓線根數(shù)小于等于1根，酒泉、敦煌多為偏東風(fēng)，所帶來(lái)的北風(fēng)風(fēng)速一般小于9米/秒、風(fēng)向大于等于30°。造成的沙塵天氣強(qiáng)度中等，幾乎不產(chǎn)生沙塵暴。

3、東北路徑特征：民勤東北面氣壓梯度較大，河套或河套以北有高壓中心，所帶來(lái)的北風(fēng)風(fēng)速最小、風(fēng)向一般大于等于60°，造成的沙塵天氣強(qiáng)度最弱，不會(huì)產(chǎn)生沙塵暴。

2.2實(shí)況資料中需分析的相關(guān)要素及物理量

1、冷鋒后的氣壓梯度，重點(diǎn)關(guān)注民勤至蘭州間的氣壓梯度（14時(shí)地面圖上，民勤至蘭州間的等壓線條數(shù)在冬季大于等于3條，其他季節(jié)大于等于1條時(shí)，預(yù)示未來(lái)三小時(shí)內(nèi)中川地區(qū)可能有大于等于5米/秒的北風(fēng)）。

2、冷鋒前后的三小時(shí)變壓差值，重點(diǎn)關(guān)注烏鞘嶺、民勤與蘭州間的三小時(shí)變壓差值在3hpa以上，且變壓差越大越有利于沙塵天氣的產(chǎn)生。

3、冷鋒前后的溫度差，重點(diǎn)關(guān)注民勤與蘭州間的溫度差，溫差越大越有利。

4、烏鞘嶺及以北地區(qū)的地面風(fēng)（烏鞘嶺有大于等于6米/秒的北風(fēng)、景泰風(fēng)向轉(zhuǎn)北時(shí)，預(yù)示未來(lái)三小時(shí)內(nèi)中川地區(qū)可能有大于等于5米/秒的北風(fēng)）。

5、中川地區(qū)當(dāng)日的增溫幅度在12℃以上，且越大越有利。

6、中川地區(qū)前一周每日最高溫度的增溫幅度逐步增大，且增溫幅度越大越有利。

7、中川地區(qū)前一周的降水量，越小越有利，最好為零。

8、地面與700hPa的溫度差在10℃以上，溫差越大越有利。

3 總結(jié)

1、揚(yáng)沙日年平均約為35天，浮塵日年平均約為29天，沙塵暴日年平均只有0.7天，沙塵天氣自2013年以后，出現(xiàn)次數(shù)呈遞減趨勢(shì)。

2、沙塵天氣出現(xiàn)主要集中在2-5月，3月出現(xiàn)日數(shù)最多，月變化呈單峰曲線分布。

3、沙塵天氣主要出現(xiàn)時(shí)段為13-21時(shí)，持續(xù)時(shí)長(zhǎng)在3小時(shí)及以上，其中沙塵暴天氣持續(xù)時(shí)長(zhǎng)多為2小時(shí)以內(nèi)，沙塵天氣多影響能見(jiàn)度下降到10km以下，3km以上。

4、沙塵天氣的天氣形勢(shì)主要與冷空氣入境的三種路徑相關(guān)，主要分為西北路徑、偏北路徑、東北路徑。其中西北路徑造成的沙塵天氣強(qiáng)度較強(qiáng)，易產(chǎn)生沙塵暴天氣。

5、沙塵天氣在實(shí)況資料中需分析冷鋒后的氣壓梯度，冷鋒前后的三小時(shí)變壓差、溫度差，中川地區(qū)當(dāng)日的增溫幅度，前一周每日最高溫度增幅，前一周的降水量，地面與700hPa的溫度差等要素及物理量。

參考文獻(xiàn)：

[1]民用航空氣象地面觀測(cè)規(guī)范[Z].北京：中國(guó)民用航空局空中行業(yè)管理辦公室，2012

[2]白肇?zé)?，徐?guó)昌，孫學(xué)筠等.中國(guó)西北天氣[ M] .北京：氣象出版社，1988

（作者單位：民航甘肅空管分局）