南疆西部一次浮尘天气过程与传输特征分析

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　　摘要：
　　2016年4月4[CD1]13日南疆出现了一次区域性的大风沙尘天气过程，此次过程范围广、持续时间长，为近年来罕见。本文利用南疆西部具有代表性的自动站数据资料对此次沙尘天气过程的天气特征进行分析，探讨了浮尘天气的传输特征。
　　关键词：
　　浮尘；逆温层；沙尘传输特征
　　中图分类号：P429
　　文献标识码：A
　　DOI：1019754/jnyyjs20190330084
　　浮尘是在无风或风力较小的情况下，尘土、细沙均匀地浮游在空中，具有持续时间长、能见度低、尘土较细、不易消散等特征，易对人体造成较大危害。2016 年 3月4[CD1]14日南疆西部维持了一场时间长达10d的罕见浮尘天气过程，造成影响较大。本文分析了造成此次连续浮尘天气的气候背景和大气环流形势演变、特殊气象条件对连续浮尘天气的作用，探讨了浮尘天气的传输特征。
　　1 天气实况以及前期气候条件
　　11天气实况
　　2016 年 3月4[CD1]14日克州出现一场罕见的持续性浮尘天气，持续时间长达10d，克州全境最小能见度均小于1500m，其中阿图什、喀什站4日的最小能见度在500m以下，14日后浮尘天气逐渐消散。浮尘天气发展变化主要分为2次强时段：2016年3月3日14：00—4日08：00和9日08：00[CD1]20：00，10日开始浮尘天气逐渐减弱，至14日开始消散。
　　12前期气候条件
　　2015—2016年冬季平均气温，南疆地区为-44℃，较常年偏高04℃。从空间分布来看，南疆地区偏高01～37℃。从各月分布来看，南疆2015年12月偏高08℃，[JP3]2016年1月偏高07℃，2月偏低03℃。2015—2016年冬季降水量，南疆降水量61mm，[JP]较常年偏多2成。从空间分布来看，南疆西部及西部山区和阿克苏大部、哈密大部等地降水较常年偏少20%以上或基本无降水。从各月分布来看，2015年12月南疆偏多12倍；2016年1月南疆与常年持平；2016年2月南疆偏少30%。前期总体分析后冬南疆降水偏少，气温较常年略偏高，从空间分布来分析整个盆地中部降水较历年偏少20%～50%，降水偏少，气温较常年也略偏高，有利于地表蒸发，将使得下垫面的土质较松，且盆地大部以沙地、戈壁滩为主，对后期起沙较有利。
　　2环流形势分析
　　21500hPa环流形势分析
　　本次南疆地区大范围沙尘天气主要分为2次强时段：3日14：00—4日08：00和9日08：00—20：00，其他时间维持浮尘天气。从500hPa位势高度场上可以看出，南疆大范围沙尘前期，欧亚范围为一脊一槽型，南疆上空处于新疆高压脊控制，随着西西伯利亚极涡旋转南压，其底部锋区上一低槽快速东移并有所加深，3日02：00（图略）低槽位于巴尔喀什湖（下文简称巴湖）东侧，低槽底部南伸至N40°，高空强锋区控制南疆西部，阿克苏站500hPa风速迅速由16m·s-1增至32m·s-1，强锋区进入南疆西部并沿山坡下沉，风速进一步增强，对应地面阿克苏境内能见度开始减小，但由于低槽移速快，因而地面未出现沙尘暴。3日14：00，低槽逐渐东移至东疆地区（92°E附近），大量冷空气沿天山山脉缺口向南疆盆地灌入，地面高压位于北疆上空。随着高空低槽进一步东移，3日20：00，低槽移至E97°附近，冷空气继续向盆地流入，地面风速进一步增大，巴州东部出现沙尘暴；4日08：00，极涡继续南压，中纬度低槽快速东移至内蒙古中部，高空强锋区逐渐东移，南疆西部逐渐处于里咸海高压脊前部偏西北气流控制，大气层结较稳定，低层850hPa偏东风仍强盛，库车站偏东风速达16m·s-1，同时地面冷高东移至东疆上空，偏东大风开始影响南疆西部地区，对应地面阿克苏、南疆西部出现沙尘天气；4日14：00—8日20：00（图略），随着极涡继续向南加深，与东西伯利亚地区极涡中心打通，并东移至东北地区，南疆上空为里咸海脊前偏西气流，无明显影响系统，东疆上空受极锋锋区控制，仍有弱冷空气不断堆积灌入盆地，但地面东西压差逐渐减小，因而低层和地面风速开始减小，地面南疆西部、盆地维持浮沉天气；9日08：00，由于极涡向东北方向移动，其底部低槽呈东北—西南走向，东疆上空再次处于低槽底部，冷空气在东疆地区不断堆积并再次灌入南疆盆地，造成南疆地区第2次沙尘天气；9日20：00，伴随着高空低槽东南移动，低层850hPa东风也有所减弱，南疆地区逐渐维持浮沉天气。
　　22海平面气压场
　　与本次南疆大范围沙尘天气发生时段对应的是，地面存在两次冷高压影响南疆地区，第1次冷高压取西方路径侵袭南疆地区，第2次冷高压取西北路径入侵新疆。随着高空低槽逐渐东移，地面冷高压也逐渐向东移动，3日20：00（图略），由西方路径东移的冷高压前部高压鼻东伸至东疆地区，冷高中心强度达1045hPa，南疆西部为低压控制，低压中心为1015hPa，东西压差达到20hPa以上，强烈的压差使得东部堆积的冷空气沿天山山区缺口向盆地灌入。另外3月正值南疆春耕春播季节，土质疏松，偏东大风将丰富的沙源扬起，造成巴州以及东疆地区的沙尘暴天气；4日08：00（图略）冷高压逐渐东移至东疆地区，中心强度仍维持1045hPa，但随着冷空气不断灌入盆地，使得盆地地区气压逐渐缓升，南疆西部低压中心为1030hPa，东西压差使得偏东风维持，造成南疆西部、阿克苏地区沙尘天气。4日14：00—8日20：00（图略），随着高空低槽东移，地面冷高压也继续东移，盆地东西压差减小，偏东风减弱，地面维持长达4d的浮沉天气，另外，取西北路径的冷高压逐渐东移至贝湖西侧，9日08：00，该冷高压继续向南移动至东疆地区，中心强度也有所加强（1055hPa），此时南疆盆地东西压差达到30hPa，地面东风再次加强，南疆地區出现第2次强沙尘天气；20：00，冷高压稳定维持在东疆地区，但中心强度有所减弱（1050hPa），但盆地东西压差仍在25hPa左右，随着冷空气不断灌入盆地，东西压差逐渐减小，9日20—10日20：00盆地维持浮沉天气。 　　3连续浮尘天气条件分析
　　前期冷空气的东灌是引发此次浮尘天气的主要因素；在此次浮尘天气维持期间，南疆西部层结稳定，且在 850hPa 附近存在一个较明显的逆温层，不利于浮尘的垂直输送，沉降；南疆西部一直维持高压脊控制范围内，无从西边过境的波动的影响，对浮尘的水平扩散不利；本次冷空气东灌前南疆的暖干气候背景以及的地表丰富的沙尘也是造成本次沙尘天气的因素。
　　31逆温层分析
　　从4日开始至8日在850～700hPa附近总是有个稳定的逆温层存在，厚度大概有1km左右，对浮尘的垂直扩散起到抑制作用，对浮尘的维持起到促进作用。9[CD1]14日的逆温层相对于4[CD1]8日的比较高，浮尘浓度相对于4[CD1]8日的相对较弱，但并没有消散。直至14日，受翻山风影响，高低层都有西风，使得浮尘的水平扩散加剧，才使浮尘消散。
　　32高低空风场分析
　　4—8日都在850hPa上有东风的存在，在这期间浮尘一直维持。在高层也未有比较大的急流带的存在，对低层的抽吸作用并不明显，对浮尘的垂直扩散不利。9日08：00至14日08：00的低层850hPa上东灌也一直存在，但在700hPa上下沉层消失，9[CD1]13日只维持一个相对较弱的浮尘天气。至14日，各层风向都转为偏西风，水平扩散使浮尘消散。
　　4沙尘传输特征分析
　　沙尘源地来自于东疆或者沙漠腹地一带，以低层传输为主，在高层以西风带带来的偏西平流为主。4—12日传中低层一直存在一股从沙源地起始的偏东气流，维持时间较长，加之南疆西部西临昆仑山脉，北有天山山脉，以此地形条件形成天然的屏障使沙尘传输至南疆西部而无法西进或者北走。
　　参考文献
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　　作者简介：
　　张培（1981-），男，新疆阿图什人，本科，助理工程师，研究方向：天气预报。
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