甘肃酒泉一次大风强沙尘暴过程的天气学诊断分析

李健 田庆明 陈丽娜

摘 要：利用常规观测资料和MICAPS资料，对2015年3月31日发生在甘肃酒泉的大风沙尘暴从气候背景、天气形势、气象要素特征及相关物理量场等方面进行分析，得出：本次沙尘暴过程类型为新疆热低压东移型。蒙古冷高压东移南压，南疆西部冷空气侵入，使南疆热低压东移到河西西部，蒙古冷高压后部回流冷空气倒灌进入河西走廊西部，由于河西走廊狭管效应造成河西西部大风、强沙尘暴天气。另外，沙尘暴发生时从低层到高层出现一致的上升运动，垂直上升运动区与沙尘暴天气发生区有较好的对应关系。

关键词：沙尘暴；天气分析；甘肃酒泉

中图分类号 P425.55 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2018）13-0131-03

1 沙尘暴实况与环流背景

1.1 天气实况 2015年3月31日07时开始，酒泉地区出现了区域性大风、沙尘暴天气，敦煌、瓜州、玉门、马鬃山和鼎新出现了8级以上大风天气，瓜州瞬时风速达到27m/s，其后敦煌、肃北、马鬃山、金塔和鼎新出现沙尘暴，敦煌和肃北达强沙尘暴，敦煌最小能见度100m，局部地区最小能见度50m，沙尘暴持续到4月1日凌晨结束。

1.2 环流形势及影响系统

1.2.1 高空环流形势 3月下旬，乌拉尔山地区有高压脊生成，脊后有明显的暖平流向北输送，促使高压脊强烈发展。其高压脊点向北延伸到75°N，位于北地群岛的冷空气沿脊前西北气流南下补充到泰梅尔半岛以南的低槽中，低槽得到冷空气补充后迅速加深南下，在贝加尔湖西北至阿拉木图形成低槽区。高压脊持续发展，到30日08时，在哈萨克斯坦东部形成一闭合暖高压，脊前气流经向度明显加大，冷槽进一步加深南压，在巴湖西北侧形成低涡，并配合有-37℃冷中心，因印度洋暖湿气流输送，青藏高原脊发展，使得冷空气在河西被阻挡。31日08时，巴湖冷涡继续维持，强度有所减弱，底部分裂的小槽东移至南疆中部—西藏中部一线，且明显发展加深，高原脊经河西西部向蒙古西部伸展。温度场上，乌鲁木齐与敦煌温差为9℃，暖脊和高原脊配合。至此，河西西部“东高西低”的环流形势建立（见图1）。到4月1日08时，巴湖冷涡东移至新疆西部国境线附近，分裂的低槽东移且进一步发展加深，并分成2段，北支小槽位于蒙古西部—酒泉东部。河西西部高空降温较明显，敦煌24h变温为-5℃，酒泉为-3℃。

700hPa高空图上，30日08時巴湖至北疆西部为冷性低涡，北疆东部、蒙古西部和河西西部为高压区，高压中心位于蒙古西南部。南疆南部和青藏高原地区为暖区，暖中心位于南疆。酒泉地区高度场呈东高西低形势，敦煌和额济纳旗温差为4℃，温度场为西高东低。哈密、马鬃山、酒泉、张掖、武威等地均为东风。到30日20时，巴湖冷涡有所东移，高原暖区也东移，暖中心位于三江源地区。酒泉地区仍维持东高西低、东冷西暖形势，敦煌和额济纳旗温差增大为9℃。河西东风风力增大。31日08时，巴湖冷涡减弱，高原暖区面积缩小。酒泉地区仍维持东高西低、东冷西暖形势，敦煌和额济纳旗温差增大为12℃，温差最大，高度差增大为8gmp。河西东风风速继续增大，马鬃山风速达20m/s，河西大部分站点风速大于10m/s。31日20时，冷空气进入河西，敦煌12h变温为13℃。低压区位于河西西部至青海一带，酒泉地区高度场仍为东高西低。额济纳旗和民勤风速超过20m/s，马鬃山风速减小，敦煌转为西风（见图2）。4月1日08时，低压区移至河西东部，酒泉市高度场转为西高东低，整个河西地区风向转为西风。

1.2.2 地面形势 前期冷高压位于西西伯利亚，冷中心气压达到1048hPa，冷锋位于蒙古—天山，河西至南疆盆地为低压带，低压中心为1004hPa。30日08时，地面冷高压中心位置少动，但主体明显东移，受天山阻挡，冷空气堆积在天山附近，冷锋位于东北—内外蒙交界—马鬃山—天山一线，南疆热低压继续发展，青海形成热低压，我区东高西低的气压场形势形成。30日20时，冷高压分裂出2个中心，东部的高中心位于贝湖，地面冷锋略有南压，西部冷空气已翻越帕米尔高原，冷锋西段进入和田地区。南疆热低压有所东移，蒙古高压与南疆热低压之间形成很大的气压梯度。31日08时，蒙古高压继续南压，南疆热低压移出，酒泉地区处于热低压中心附近，中心达992.5hPa，与贝加尔湖冷中心相差40hPa，因地形狭管效应，酒泉市多个站点出现大风。因前期温度太高，又久无降水，正值春耕期，地面土壤干旱松动，5个站点出现沙尘暴，能见度持续降低增强为强沙尘暴（见图3）。

2 物理量特征分析

2.1 地面气象要素时间序列 本台预报员根据多年预报经验，总结出酒泉地区东大风预报指标，即额济纳旗与瓜州海平面气压差，若大于8hPa则预报酒泉西部有东大风天气。从3月30日08时至4月1日08时，此数值先逐渐增大，至31日11时达最大（17hPa），后来迅速减小。

2.2 垂直速度诊断 垂直速度与沙尘天气密切相关。31日02时在酒泉以东内蒙西部低层有上升运动，08时上升运动有所减弱，可能是由于辐射降温所致；14时上升运动区明显西移，强度增大，并向上扩展到整个对流层，20时酒泉地区仍维持较强的上升运动。500hPa有上升运动中心。上升运动区与沙尘区有很好的对应关系。

3 小结

（1）此次大风强沙尘暴天气过程可归类为：新疆热低压东移型。蒙古冷高压东移南压，南疆西部冷空气侵入，使南疆热低压东移到河西西部，蒙古冷高压后部回流冷空气倒灌进入河西走廊西部，由于特殊地形造成河西东大风、强沙尘暴天气。

（2）前期高温少雨的气候条件，使地表干土层增厚，为沙尘暴的发生提供了一定的物质基础。

（3）沙尘暴发生时从低层到高层出现一致的上升运动，垂直上升运动区与沙尘暴天气发生区有较好的对应关系，垂直上升速度区越强对应的沙尘暴天气越强，上升区的移动对沙尘暴发生区的移动具有较好的指示意义。

参考文献

[1]王世功，董光荣，陈惠忠，等.沙尘暴研究的进展[J].中国沙漠，2000，20（4）：349-356.

[2]宋桂英，李彰俊，王德民，等.内蒙古一次特强沙尘暴大风成因分析[J].干旱区资源与环境，2012，26（6）：47-51.

[3]杨先荣，王劲松，张锦泉，等.高空急流带对甘肃沙尘暴强度的影响[J].干旱区地理，2011，31（4）：1046-1051. （责编：王慧晴）