河西走廊春季大风、沙尘暴的成因差异初探

田栋　付仲颖

摘要：为了形成对春季大风、沙尘暴的有效预警，必须对春季大风、沙尘暴的发生规律有较为深入的了解。基于此，主要选取2010-2018年3-5月期间出现的大风、沙尘暴案例展开研究，对此期间出现的大风、沙尘暴案例进行深入分析。从中发现河西走廊春季大风、沙尘暴的发生主要与区域风速和降水情况有着较大的关系，最后总结河西走廊春季大风、沙尘暴发生前出现的几种环流形势，以此来形成对春季大风、沙尘暴的有效预警，降低河西走廊春季大风、沙尘暴带来的危害。

关键词：河西走廊;大风;沙尘暴;环流形势

中图分类号：P445.4

文献标识码：A

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

由于河西走廊所处的地理位置和环境较为特殊，因此该区域范围内大风、沙尘暴天气呈现出较高的发生率，不仅影响该区域范围内的自然环境，同时也影响区域经济发展，因此越来越受到人们的重视[1]。为降低其带来的不良影响，对河西走廊春季大风、沙尘暴的成因差异进行研究有较高的意义。下面对此次研究进行具体分析。

1 河西走廊春季大风、沙尘暴的成因分析

1.1 大风、沙尘暴之间的关系

本次研究主要选取2010 2018年3-5月期间出现的大风、沙尘暴作为案例，经对这些案例进行统计分析，从中发现大风和沙尘暴同时出现的案例数为62次，而在此期间沙尘暴出现的总次数为92次，大风出现次数为131次，由此可知大风和沙尘暴同时出现的次数占据沙尘暴出现总次数的67.39%，占据大风出现总次数的47.33%。从统计结果来看，河西走廊沙尘暴的发生与大风气候有着较大的关联，大风为沙尘暴产生提供动力因素，也因此使得大风和沙尘暴常同时发生;但从数据来看，大风也并不是引起沙尘暴的条件，超过一半以上的大风气候并没有引起沙尘暴，且也有较多时间沙尘暴的发生没有大风天气的出现[2]。

1.2 前期降水与沙尘暴形成之间的关系

有较多的研究表明，河西走廊沙尘暴发生与所处区域前期的降水量有较大的关系，为此在本次研究中专门对这方面做出研究。从本次研究时间段中挑选不同区域展开研究，主要包括山丹、敦煌、张掖、于田、和田、且末等10个区域，对这些区域发生沙尘暴20天前的降水量进行统计，主要将降水量分为三个等级：≤8 mm、9- 12 mm、≥13 mm[3]。从最终获得的统计结果来看，河西走廊沙尘暴发生与所处区域前期的降水量有较大的关系，当前期降水量小于等于8 mm时，发生沙尘暴的概率明显更高，尤其是大风的作用下发生概率更是明显上升;而降水量大于等于13 mm时，发生沙尘暴的概率明显较低。究其原因，主要可能因为降水量较大使得地区土质更加湿润，土质之间的黏稠度增大，因此更不易形成沙尘暴环境。

1.3 风速与沙尘暴之间的关系

由前面的统计结果可以看出，并不是在出现大风气候的时候便会发生沙尘暴，有超过一半以上的大风气候并没有引起沙尘暴，基于此种情况，许多研究者认为沙尘暴的发生主要与风速有较大的联系，风速越高引起沙尘暴的发生概率越大。因此，本次研究对风速与沙尘暴之间的关系做更进一步研究，在研究中将河西走廊分为西部、中部、东部三个区域，然后对各个区域范围内的风速大小、对应发生沙尘暴次数进行统计，最终经过比较发现，当最大风速在8.0 m/s以上时，河西走廊西部、中部、东部三个区域发生沙尘暴的概率都明显上升，由此可以证明河西走廊范围内风速大小是影响沙尘暴发生概率的重要因素。

2 河西走廊春季大风、沙尘暴形成前的环流形势特征

大风是引起河西走廊春季沙尘暴的主要因素之一，通过对大风气候环境进行预测，能够较为准确地判断沙尘暴是否产生。但并不是每次大风气候出现时，都会发生沙尘暴，因此在实际研究中对二者的环流形势特征进行进一步研究具有十分积极的意义。下面选取2014-04-28河西走廊发生沙尘暴前的环流形势特征展开研究。

2.1

500 hPa冷空气对流性作用

在2014-04-28TIO： OO，对河西走廊范围500 hPa的高空气流图展开分析，其整体表现为两脊一槽型，其中乌拉尔山和鄂霍次克海所在区域位置形成环流形势特征的两脊，中亚一贝加尔湖所在的附近区域则属于高空气流图中的低压槽。同时在乌拉尔山的所形成脊的后方有暖平流输送，受地形和所处环境温度（- 20℃）的配合影响，使低压槽内形成冷平流输送，且表现出较强的不稳定性。在2014-04-28T20： 00，所形成的不稳定低压槽沿河西走廊东移南下，并在河套地区形成阶梯槽，此时河西走廊区域表现出较强的西北风，形成强对流天气形势，如图1所示。

在这种环流形势下，受高纬冷空气流人河西走廊的影响，在河西走廊的上空位置500 hPa对流层中產生冷平流，进而使该区域形成强对流天气，河西走廊区域内形成对流不稳定的环境场。

2.2

700 hPa环流形势下产生斜压性作用

2014-04-28TIO： 00，从700 hPa的高空气流图来看，此时贝加尔湖到河套附近都属于低压槽区域，同时对附近区域的等温线和等高线展开观测，从中发现槽前与等温线之间形成约450的夹角，由此可知该区域大气存在较强的斜压性作用。2014-04-28T20： 00，低空北风急流核强度出现较大幅度的增加，由之前的12 m/s增加到16 m/s，同时等高线与等温线也逐渐接近于垂直的状态，产生的大气斜压性作用进一步增强。在低空北风急流和大气斜压的共同作用下，该区域产生气旋性涡度，区域内发生沙尘暴的概率进一步加大，如图2所示。

当大气斜压性逐渐增大时，气旋性涡度有更好的发展环境，进而促使高空锋区进入河西走廊区域内，使南压加强，所形成的环境为大风、沙尘暴的产生提供较强的动力，进而促使本次沙尘暴的发生。

实质上，此次沙尘暴的产生与多项因素有着密切的关联，也正是在多因素的共同作用下，最终才形成了此次沙尘暴，主要包含以下三方面因素：①此次沙尘暴发生区域近期降水量较少，2014-04-082014-04-28期间降水总量低于8 mm;②在河西走廊的上空位置，500 hPa对流层中产生冷平流，区域范围形成强对流天气形势;③大气斜压性不断增强，为气旋性涡度营造良好的发展环境，提供大风、沙尘暴产生的动力。正是在这三方面因素的共同作用下，使此次沙尘暴发生。因此，在对河西走廊春季大风、沙尘暴进行预测时，应当对多种因素进行综合分析，这样才能有效保证最终预测的准确性。

3 结语

综上所述，河西走廊春季大风、沙尘暴在形成上表现出较大的差异，但是从具体的分析来看，其形成主要与风速、降水量、环流特征等因素有关，为此在对河西走廊春季大风、沙尘暴的具体预测中，应当提前分析河西走廊各区域降水量、风速大小，并对500 hPa、700 hPa高空环流特征做观察分析，综合这些因素来展开分析，将有效提升沙尘暴预测的准确性，进而达到降低沙尘暴危害的目的。

参考文献：

[1]李岩瑛，张爱萍，李红英，等.河西走廊边界层高度与风沙强度的关系[J].中国沙漠，2019（ 5）： 1-10.

[2]常兆丰，刘世增，王祺，等.沙漠、戈壁光伏产业防沙治沙的生态功能——以甘肃河西走廊为例[J].生态经济，2018， 34（ 8）： 199-202， 208.

[3]李丹华，隆霄，温晓培，等.河西走廊入口区下垫面对沙尘天气影响的模拟研究[J].中国沙漠，2017，37（6）： 1210-1218.