2022年5月中旬和田地區一次沙塵暴天氣過程分析

摘 要：主要采取自動氣象站觀測資料、NCEP全球分析資料等相關資料，對2022年5月中旬和田地區一次沙塵暴天氣過程進行分析。結果表明：（1）此次和田地區沙塵暴天氣的影響系統為冷鋒及蒙古氣旋。和田地區沙塵暴出現時，我國東北地區及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東部發展，在新疆南部和田地區一帶出現明顯的冷平流。高空西風急流增強，風力強勁，導致新疆南部塔里木盆地區域存在顯著的向上氣流，這是此次強沙塵暴天氣產生的重要原因。（2）在此次沙塵暴天氣發生期間，和田地區主要受熱溫低壓場控制，在西風及南疆盆地地形的作用下，污染物不易擴散，沙塵氣團此處停留時間很長，導致此次沙塵暴天氣持續發生。（3）此次沙塵天氣主要發生于高空急流右側，高空急流的存在促使高空動量下傳，為沙塵天氣的發生提供了良好的條件。沙塵暴天氣發生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區，該區域對流層中下層都屬于明顯的冷平流。（4）在此處沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

關鍵詞：和田地區；沙塵暴天氣；環流背景；物理量

中圖分類號：P458.1 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）09–0-03

沙塵天氣是我國北方地區發生概率較大的一類氣象災害，經常給當地農牧業生產、交通運輸、生態環境等方面造成極大影響[1]。隨著社會經濟的高質量發展和人們防災減災意識的增強，沙塵天氣已經引起許多學者的關注[2-4]。和田地區隸屬于新疆，地處新疆南部，屬干旱荒漠性氣候，和田地區春季時常出現沙塵天氣，給當地老百姓的正常生活造成不良影響?；诖?，主要采用常規氣象資料、NCEP全球分析資料對2022年5月中旬和田地區一次沙塵暴天氣過程進行分析，以找出沙塵暴天氣的成因，旨在掌握和田地區沙塵暴天氣的發生規律和形成機制，這對進一步提升和田地區沙塵暴天氣預報預警水平具有指導意義。

1 天氣實況

2022年5月中旬（5月12—18日），和田地區發生了一次沙塵暴天氣，大部分地區能見度＜1 000 m，局部地區能見度甚至不超過500 m，平原區風力5～6級，沙漠區及風口風力超過7級。沙塵暴天氣不僅會給當地環境造成污染，還會影響人們安全出行。

2 環流背景

2.1 500 hPa形勢場

此次和田地區沙塵暴天氣的影響系統為冷鋒及蒙古氣旋[5]。通過分析500 hPa位勢高度、溫度場及其風場（圖1）了解到，新疆處在北半球，西風環流對其帶來的影響較大。此外，蒙古西伯利亞高壓對新疆北部區域產生影響。5月12日08：00在此次沙塵暴出現前，有1個豎槽分布在貝湖西邊區域及里海北邊區域，高層有西風，和田一帶的風力并不強，所以在沙塵暴天氣出現前當地主要有浮塵。和田地區位于槽的前部，溫度槽較高度槽而言相對滯后，且夾雜著冷平流，適宜高度槽的發展[6]；5月12日20：00，和田地區沙塵暴出現時，我國東北地區及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東部發展，在新疆南部和田地區一帶出現明顯的冷平流。此外，高空西風急流增強，風力強勁，導致新疆南部塔里木盆地區域存在顯著的向上氣流。這導致和田地區從5月12日起產生強烈的沙塵暴天氣；此后，5月15—18日，新疆南部區域的氣流較穩定，風力越來越弱。

2.2 850 hPa形勢場

通過分析此次和田地區沙塵暴天氣850 hPa風場（圖2）了解到，和田地區一帶上升氣流在5月12日08：00比較明顯，5月12日20：00達到最強。在天山山脈的制約及青藏高原北坡地形的作用下，西風逐漸變成東風，穿過天山山脈東部的縫隙。隨著東風氣流的到來，冷空氣團被許多局部沙塵包裹，這些沙塵在新疆東南部羅布泊一帶聚集，在北風和西風的影響下持續朝我國南疆和田地區一帶傳輸，局部區域的氣溫逐漸下降。而南疆東邊區域和西邊區域溫差越來越大，再加上塔里木盆地的地形影響，上升氣流顯著，推動了和田地區沙塵暴的形成。5月15日后，和田地區風力減弱，形勢穩定，5月18日此次天氣過程基本結束。在此次沙塵暴天氣發生期間，和田地區主要受熱溫低壓場控制，在西風及南疆盆地地形的作用下，顆粒物不易擴散，沙塵氣團此處停留時間很長，導致此次沙塵暴天氣持續發生。

3 物理量場分析

3.1 垂直速度場

分析沿38°N制作垂直速度緯向剖面圖可知，2022年5月12日08：00（圖3a），新疆塔里木盆地南部和田一帶500 hPa以下屬于顯著的下沉運動區，上升運動區處于500～150 hPa，上升運動運動值較小；5月12日20：00（圖3b），700 hPa以下低空仍屬于下沉運動，中心強度越來越弱，在500 hPa處分布著面積較小的上升運動區；5月15日08：00（圖3c），新疆塔里木盆地南部地面至高空200 hPa均有很強的上升運動；5月15日20：00（圖3d），垂直速度存在較大變化，對流層700 hPa以下高度層均屬于下沉運動，300～700 hPa屬于上升運動。

3.2 溫度平流

分析溫度平流緯向剖面場發現，2022年5月12日08：00，有2個負值中心分別處于高層86°E、中高層東經78°E一帶，對應巴湖西側低槽槽前的冷平流，它的中心分裂為2個，分別處在300、500 hPa處，南疆塔里木盆地一帶200 hPa以下區域均屬于暖平流區；5月12日20：00，溫度平流分布變化很大，300 hPa以下對流層均受冷平流影響，300 hPa以上80°E以東屬于冷平流，中心強度為-11.6×10-3 K·s，以西屬于強烈的暖平流，中心強度為15.6× 10-3 K?s；5月15日08：00，溫度平流主要呈顯著的上正下負的特點，冷平流中心分布在83°E一帶，250 hPa處中心強度為-15.8×10-3 K·s，76°E，150～200 hPa存在強暖中心，為15.6×10-3 K·s；5月15日20：00，冷暖平流主要屬于東北西南向，冷平流區域處于東南部，暖平流區處于西北部，南疆塔里木盆地南部的和田地區上空200 hPa以下都屬于冷平流。分析溫度平流了解到，在此次沙塵暴天氣發生前期，低層主要受熱低壓影響，存在一定的暖平流，沙塵暴天氣發生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區，該區域對流層中下層都屬于明顯的冷平流。

4 沙塵污染傳輸路徑分析

以和田地區為參考點，選擇HYSPLIT后向軌跡模型模擬72 h的反向軌跡氣流，旨在掌握此次沙塵暴天氣沙塵的來源及其發展路徑。分析可知，在此次沙塵暴天氣發生前，天氣處于靜態穩定狀態；從5月12日起，和田地區沙塵暴開始時，沙塵從地面迅速上升至2 000 m。2 000、1 000、100 m不同高度的氣團傳播軌跡大致相同。在此過程中，來自新疆北部的氣團與西風急流和東風在天山山脈的縫隙交匯，它們穿過南疆盆地。近地面的沙塵被吹向高層大氣，再加上氣流的抬升作用，這些沙塵逐漸向和田地區一帶傳輸，促使和田地區暴發沙塵暴。5月18日，高度為2 000 m的氣團起源于土庫曼斯坦東部，經過中亞，從新疆西部進入南疆盆地，1 000 m的氣團源于阿富汗東北部；100 m的氣團起源于準噶爾盆地，移動較慢。隨著東風從天山縫隙流入新疆西南部和田地區。3個不同高度（2 000、1 000、100 m）的氣團都表現為下降的變化規律。HYSPLIT后向軌跡中不同高度氣團的傳播路徑與天氣狀況的結果大體一致。在此次沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

5 結論

（1）此次和田地區沙塵暴天氣的影響系統為冷鋒、蒙古氣旋。和田地區沙塵暴出現時，我國東北地區及北方邊界地帶分布著低壓槽，且逐漸朝東邊區域發展，在新疆南部和田地區一帶出現明顯的冷平流。此外，高空西風急流增強，風力強勁，導致新疆南部塔里木盆地區域存在顯著的向上氣流，這是此次強沙塵暴天氣產生的重要原因。

（2）在此次沙塵暴天氣發生期間，和田地區主要受熱溫低壓場控制，在西風及南疆盆地地形的作用下，污染物不易擴散，沙塵氣團在此處停留時間的很長，導致此次沙塵暴天氣持續發生。

（3）此次沙塵天氣主要發生于高空急流右側，高空急流的存在促使高空動量下傳，為沙塵天氣的發生提供了良好的條件。沙塵暴天氣發生期間，地面冷高壓逐漸移入塔里木盆地南部的和田地區，該區域對流層中下層都屬于明顯的冷平流。

（4）在此次沙塵暴天氣期間，沙塵大體上源于塔克拉瑪干沙漠及與我國相近的中亞國家。

參考文獻

[1] 楊艷，王杰，田明中，等.中國沙塵暴分布規律及研究方法分析[J].中國沙漠，2012，32（2）：465-472.

[2] 賈瑞，劉玉芝，祝清哲，等.中國西北地區一次典型沙塵過程分析[J].環境保護科學，2020，46（3）：37-45.

[3] 閔月，李娜，湯浩.2015年春季北疆沿天山一帶一次強沙塵暴過程分析[J].沙漠與綠洲氣象，2017，11（5）：30-37.

[4] 李紅英，高振榮，許東蓓，等.一次區域性強沙塵暴天氣物理量診斷分析[J].干旱區資源與環境，2013，27（7）：134-141.

[5] 云靜波，姜學恭，孟雪峰，等.冷鋒型和蒙古氣旋型沙塵暴過程若干統計特征的對比分析[J].高原氣象，2013，32（2）： 2423-2434.

[6] 于海躍，李紅英，張玉香.“4.23”特強沙塵暴天氣成因分析[J].中國農學通報，2016，32（19）：136-141.

收稿日期：2024-07-11

作者簡介：吳靜（1991—），女，江蘇泰興人，工程師，研究方向為綜合氣象觀測。#通信作者：馬進杰（1985—），男，青海西寧人，高級工程師，研究方向為氣象服務，E-mail：yiziz5265861@qq.com。