我国沙尘暴天气成因的分析与研究

摘要：沙尘暴是内陆干旱和半干旱地区较为常见的一种灾害性天气现象，主要原因在于冬春季节降雨量较少，植被覆盖率较少，地表过于干燥，地面抗风蚀能力不断下降，一旦大风刮过，会卷起地表大量地表沙尘物质，从而形成沙尘暴天气。本文对沙尘暴天气的形成过程及成因机制进行了分析，希望能够为沙尘暴的预防治理提供参考借鉴。

关键词：沙尘暴;成因;分析研究

中图分类号：X831 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2020）12-0-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2020.12.084

Analysis and research on the causes of sandstorm in China

Wei Hairu

（Yuncheng Meteorological Bureau of Shanxi Province，Yuncheng Shanxi 044000，China）

Abstract：Dust storms are a common disastrous weather phenomenon in inland arid and semi-arid areas.The main reason is that there is less rainfall in winter and spring， less vegetation coverage，too dry ground，and continuous decline in ground resistance to wind erosion.A strong wind blows up a large amount of surface sand and dust on the surface， resulting in a sandstorm.This paper analyzes the formation process and cause mechanism of sandstorms and sandstorms， hoping to provide reference for the prevention and management of sandstorms.

Key words：Sandstorm;Cause;Analysis and research

1 沙尘暴天气的概念

沙尘暴是沙暴与尘暴的合称，是内陆干旱和半干旱地区较为常见的一种灾害性天气现象，主要指强风将地面大量沙尘物质卷入空中，导致空气混浊，并且能见度小于1km。称为沙尘暴天气。

1.1 沙尘暴天气发生的时期

从沙尘暴天气季节分布特点来看，不同地区沙尘分布特点也不尽相同，其中春季发生次数较多，由于该时间段降雨量较少，地表干燥松散，导致地面抗风蚀能力降低，导致大风刮过时，地表沙尘被卷入空中，并形成沙尘暴。其中沙尘天气发生越频繁的地区，多发季节越长，西北地区几乎全年都有发生，并且春季到夏季之间较为频繁，尤其5-6月份居多，东部地区则4-5月份居多。河套以东4月较为频繁，东北部和北部5月最多。而淮河、秦岭区域夏季到冬季沙尘暴天气相对较少。另外，内蒙古、甘肃等地秋季沙尘天气明显增加。

1.2 沙尘暴天气发生的地域

结合沙尘暴天气理论研究和数据分析来看，通常内陆沙漠地区发生概率较大。其中非洲、撒哈拉沙漠、澳大利亚等地为沙尘暴天气的主要发源地。北美中西部地区在1933-1937年之间，受降雨较少，地表干旱等因素影响，导致该地区发生过碗状沙尘暴天气。而亚洲沙尘暴天气，大多存在于约旦沙漠、美索不达米亚或阿富汗北部平原地带。另外，我国的西部地区位于整个地球制高点，具有草木土壤贫瘠、节令气候恶劣等地理特征，也是沙尘暴天气多发地区之一，其中塔克拉玛干沙漠、腾格里沙漠、毛乌素沙漠是沙尘暴天气的主要发源地。地表相对干燥，抗风蚀能力不断降低，使得大风刮过后地表尘土被卷入空中，导致空气混浊，能见度降低，并且来势凶猛，破坏力极强。

2 沙尘暴天气成因机制

沙尘暴天气成因受自然因素和人类活动因素的共同影响。自然因素主要是气象因素包括大风、降水减少及其地域因素（主要是沙源）。

2.1 气象因素

结合我国西部地区沙尘暴天气发生状况来看，大多由同尺度天气系统相互作用引发。具体来说，由于欧洲大槽不断向东部移动，导致西西伯利亚冷空气逐渐南下，并且途经北疆后向东部移动，从而形成大风。其水平尺度通常在4天，属于大尺度天气系统，这种天气系统可以分为两种类型。第一类为短波系统，大多叠加在平直西风带上，尺度大约在2 000-3 000km范围内。其中包括低涡、切变线、高空槽对应为锋面低压[2]。第二类为气旋波，产生在几百甚至一千公里尺度锋面上。而中尺度天气系统，是指地面急行冷风产生的环流系统或上升气流，其水平尺度通常在100-200km范围内，时间尺度为几个小时之内。小尺度天气系统也被称为对流尺度天气系统，其水平尺度大多在10km以内，时间尺度为1h左右。其中包括积云、龙卷风等天气系统，小尺度天气系统具有加大阵风的作用。

我国西北地区1980年4月中下旬，曾产生过沙尘暴天气，严重影响了华北及华中地区。而这一天气现象的形成，是由于西伯利亚最强冷空气不断南下引起。结合4月16日8时500hpa天气图来看，西伯利亚此时有一槽区，并且有加强的冷平流，与其相对应的地面天气图中有与之相配合的冷锋。而4月17日8时500hpa天气图则显示，西伯利亚的槽区已经逐渐移动到贝加尔湖，并向着新疆哈密境内转移，同时冷空气也大幅度加剧。至4月17日14时，天气图显示，甘肃河西、新疆哈密等地区，已经形成了较大范围的风区，根据天气资料显示，这些地区已经产生了沙尘暴天气，而后沙尘暴逐步向东南方向移動。一直到4月18日18时，受河套小高压影响产生阻塞下现象，后继续向东部移动，途经内蒙古、河北地带进入北京，导致北京地区产生沙尘暴天气[3]。到了4月19日，沙尘暴天气达到华中地区和华北地区。如图1、2所示。

2.2 地域因素

1988年4月9日-12日，我国曾发生过大风沙尘暴天气，并且危及范围广泛，向东波及到上海，向西波及到新疆，向南波及到桂林，向北波及到内蒙古。而引发沙尘暴的主要原因，是受西伯利亚冷空气南下影响产生。结合4月6日8时500pha天气图来看，欧洲东北部地区有一槽区，并且新地岛西部地区有与之相匹配的强冷中心，该中心温度为-43℃。槽区不断向东部方向移动，一直到4月9日20時，到达新疆境内，导致乌鲁木齐产生沙尘暴天气。4月10日8时，欧洲西部地区又出现一槽区，并且不断向东部移动，在一定程度上加剧了沙尘暴天气过程，并且在高压阻挡作用下，欧洲南部的极锋形成了南北两个分支，进入内蒙古黄土高原以及新疆东部地区后两个分支再次汇合，导致冷空气瞬间爆发，并将地表大量沙尘颗粒卷入空中。4月10日20时，前锋进入内蒙古中部及黄河中上游。4月11日14时，锋面到达江淮西部和华北东部。4月12日8时，锋面进入南部和东部海面。结合4月12日20时500pha和700pha天气图来看，槽区移动后出现了大范围西北气流。而观察850hpa天气图来看，武汉、长沙、桂林一线产生了较强的东北气流，风速瞬间提升，导致沙尘暴天气向西南地区移动、4月12日-4月14日之间，长沙，桂林、武汉等地，出现了严重的沙尘暴天气，结合气候统计和天气分析结果来看，这次的沙尘暴天气发生源地为宁夏、甘肃、内蒙古的沙漠地带。

我国西北地区1993年5月5日到5月6日之间，出现过特大沙尘暴天气。结合5月3日8时500pha天气图来看，欧洲北部有一槽区，此时西部巴伦支海上空有冷平流，气温为-46℃。这一槽区不断向东部移动，到5月3日20时，移动到新西伯利亚，此时冷空气加剧并且快速向南部地区移动，前沿冷风在5月4日8时达到了新疆西北部。5月4日8时，欧洲北部地区再次出现一槽区，并且继续向东部移动，提高了冷平流南下速度。5月4日20时，冷锋进入乌鲁木齐一带。结合5月4日-5月5日20时的700hpa和850hpa天气图可以看出，受高压影响，冷平流在赫尔辛基以及新西伯利亚一带出现阻塞现象，瞬间加剧了我国西北地区风速，受偏西风急流引导，导致冷空气途经新疆后，转移到西北东南地区，并形成了大风沙尘暴。到5月5日20时，冷锋进入甘肃马鬃山，并继续沿着河西走廊向东部移动，在此过程中风力不断加强，并在所经地段形成了强烈大风，而后受西北气流引导，使得大风进入古尔班通古特沙漠以及巴丹吉林沙漠等地区，导致沙漠地区的沙尘颗粒被大风卷入空中，导致所经之地能见度降低，空气质量下降，从而引发沙尘暴天气。

3 结论

沙尘暴天气形成的主要条件有三点：第一，地面干燥，并且沙尘物质较大，大风刮过会将沙尘物质卷入空中，从而形成沙尘暴，这也是沙尘暴天气形成的物质基础。第二，大风天气，大风是沙尘暴天气形成的动力基础，风力、风速能够决定沙尘暴传输距离。第三，空气不稳定因素，这也是沙尘暴天气形成的热力条件，从上文几个案例分析总结可以看出，沙尘暴天气多发生在傍晚，这也突出了热力条件对沙尘暴天气形成的重要性。

参考文献

[1]苏日娜.内蒙古“5.3”强沙尘暴天气成因分析[J].中国农学通报，2019，35（18）：95-102.

[2]陈艳丽.新疆巴州南部一次沙尘暴天气的成因分析[J].新疆农垦科技，2017，39（12）：67-69.

[3]范兰艳，冯淑霞，李书君，等.我国北方沙尘暴天气气候特征及成因分析[J].现代农业科技，2019，21（03）：276-277.

收稿日期：2020-09-30

作者简介：魏海茹（1971-），女，回族，高工，研究方向为天气气候预测及相关预报方法和研究。