锡林郭勒盟春季两次降水、大风沙尘过程对比分析

来源:用户上传      作者:于莉丽

　　摘 要：通过分析2018年春季锡林郭勒盟地区的两次降水、大风沙尘过程，得出：冬季和早春降水偏少、气温偏高、植被稀疏，春季则易出现沙尘天气;蒙古气旋是两次天气过程的主要影响系统，东北及东南象限多以降水为主，西北及西南象限多以沙尘为主;两次过程均伴随大风天气，沙尘暴均发生在西南风转向西北风且风速明显增大时;两次过程均存在混合层;850hPa与900hPa之间的温度差动平流决定雨雪相态的性质，且850hPa温度≤-4℃。
　　关键词：雨雪;沙尘暴;混合层;雨雪相态
　　锡林郭勒盟（以下简称锡盟）位于内蒙古自治区中部，属中温带干旱、半干旱大陆性气候，具有寒冷、风大、雨少的气候特点，其中春季则表现为雨少风多，气候干燥，天气变化剧烈。[1]2018年春季（3至5月）大范围沙尘天气出现了12次，是2010年以来较多的一年，特别是沙尘天气，居于2010年以来同期最多值。在出现大范围大风沙尘天气的同时，还伴随雨、雪或雨夹雪，且降水量较明显，这种极端复杂的天气对天气预报和气象服务提出了更高的要求。现就2018年4月4日-6日与4月12日-14日两次降水、大风沙尘天气过程进行总结分析，为今后同类过程的预报服务提供经验。
　　1 天气实况概述
　　2018年4月4日至6日，东乌珠穆沁旗、西乌珠穆沁旗、太仆寺旗過程降水量10.1～16.7毫米，其余地区过程降水量2.0～7.4毫米。5日锡盟南部地区及苏尼特右旗出现沙尘暴，正蓝旗最小能见度仅为45米，苏尼特右旗极大风速达28.9米/秒，除东北部外北部其余地区出现扬沙。12日夜间至14日，降水主要集中在南部和东北部地区，东乌珠穆沁旗宝格达山过程降水量12.8毫米，其余地区降水量0.1～8.7毫米;大部地区伴有沙尘，中部和西北部地区出现沙尘暴，苏尼特右旗最小能见度303米，二连浩特极大风速达25.4米/秒。
　　分析两次天气过程实况得出：（1）两次过程均是降水伴随大风沙尘天气，4日降水量较大，且降水相态以雪为主，12日则以雨为主;（2）两次过程均出现沙尘暴天气，4日以南部为主，12日以北部为主;（3）两次过程均出现大风天气，4日大风范围较12日小，但沙尘暴强度较12日强;（4）4日强沙尘天气略早于或相伴于降水天气出现，后期以降雪天气为主;12日沙尘天气早于降雨天气，但沙尘前期出现在蒙古，锡盟的强沙尘出现在风向转变后，伴随大风和弱降水天气。
　　2 强沙尘天气成因分析
　　2.1 前期气候条件
　　2017年冬季（2017年11月-2018年2月）锡盟大部地区积雪深度不足5厘米，且2月底基本已无积雪，致使土壤表层水分含量较低，次年3月，全盟仅出现3次大范围降水天气，只有一次全盟性降水过程，而大部地区降水量也仅在1～3毫米之间，且气温迅速回升，大部地区平均气温较常年偏高5～6℃，导致沙源地地表解冻较常年偏早，土壤表层土质疏松，只要出现大风极易发生沙尘天气。[2]
　　2.2 影响系统对比
　　2018年4月4日8时与12日8时，500hPa上槽脊位置基本相同，乌拉尔山与贝加尔湖地区均为高压脊，新疆以北及140°E为高空槽。4日天气系统较12日天气系统深厚;锋区强度达到5条等温线/10纬距;内蒙古中西部高层的西风急流有利于动量下传，700hPa存在温压场的反位相，易形成大风;5日08时，高空横槽转竖，槽后冷空气下泄，转为西北风急流控制。12日500hPa乌山脊前冷空气势力较弱，锋区强度也减弱为4条等温线/10纬距，存在高空急流，中低空风速较小，至13日8时，高空槽范围扩大，强度减弱，风力减小，且位置略偏东，这也是此次沙尘暴过程范围较大、但强度弱的原因。[3]
　　两次过程的地面受蒙古气旋控制。4日20时至5日14时，蒙古气旋加强至中心值1008.6hPa，气旋中心及其东北象限以降水为主，东南象限以沙尘和降水相伴产生，西北及西南象限以沙尘天气为主。5日17时后，蒙古气旋减弱，沙尘天气减弱，天气以降雪为主。12日蒙古气旋东移，至13日8时，受蒙古气旋下部西南气流控制，气旋的西南象限以沙尘天气为主，其余象限均以降水天气为主。这是因为高层冷空气势力偏弱，风速偏小，沙尘天气势力较弱。
　　2.3 层结分析
　　在两次过程中，均以锡林浩特站（54102）为例，分析大气层结状态（图略）。在沙尘天气发生前，5日8时θ和θse线在500hPa至700hPa高度层距离接近，大气极为干燥，且500hPa等压面高度层以下θ及θse线几乎垂直于横坐标轴，表明大气层结接近绝热状态，即存在混合层，这种层结状态有利于沙尘天气的产生。12日8时的大气层结情况基本符合，但明显弱于5日8时，所以后一次过程的沙尘强度明显减弱。
　　3 降水相态成因分析
　　高空槽配合蒙古气旋和地面锋面，也是降水产生的有利形势。两次天气过程中，降水相态不仅空间分布不均匀，时间上也存在复杂的相态转变过程，且不同站点之间降水相态演变差异十分明显。
　　雨雪天气过程发生在蒙古气旋的东南象限，降水相态由雨转化为雪时，符合850hPa温度≤-4℃统计规律。4日20时前后发生雨雪相态转变的站点都处于蒙古气旋的东南象限内，集中在锡盟的西部地区，2m温度基本在0～5℃，3～5℃的站点前期为雨，0～2℃的站点前期为雨夹雪，至20时后，锡盟地区由蒙古气旋的东南象限转为西南象限，有冷空气汇入，雨或雨夹雪转为雪;5日雨夹雪基本出现在11时至14时，由于日变化的影响，温度升高，2m温度基本在-1～-4℃。12日过程中，降水基本以雨为主，5个站点出现阵性雨夹雪天气，850hPa温度在-4℃左右。
　　分析各层温度平流（图略）得出，850hPa与900hPa之间的温度差动平流决定雨雪相态的性质。4日20时，全盟大部地区为冷平流，降水相态开始转为雪;5日8时，东部、南部地区有暖平流，中午出现雨夹雪天气。
　　参考文献：
　　[1]杨晓玲，丁文魁，王鹤龄，等.河西走廊东部沙尘暴气候特征及短时预报[J].中国沙漠，2016，36（2）：449.
　　[2]钱莉，姚玉璧，杨鑫，等.河西走廊盛夏一次沙尘暴天气过程成因[J].中国沙漠，2016，36（2）：459.
　　[3]狄潇泓，张新荣，刘新伟，等.甘肃省两次强沙尘暴天气对比分析[J].干旱气象，2013，32（1）：85.
　　作者简介：于莉丽（1984-），汉族，黑龙江绥化人，硕士，工程师，从事短期预报工作。
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