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摘 要:利用常规气象观测资料及地面加密观测资料,对2011年5月11日苏尼特右旗出现的沙尘暴天气过程进行分析,得出:冷涡、强锋区及蒙古气旋、冷锋等是引发此次沙尘暴天气过程的主要天气系统;沙尘暴天气发生于正涡度中心前正涡度平流中心一带,当负涡度转变为正涡度且受正涡度控制时发生发展,而且低层辐合、高层辐散形势,对于垂直气流的发生进而引发沙尘暴极为有利;下沉运动中心高度逐渐下降不断将高层动量向下传至低层,沙尘暴中心与上升运动中心和下沉运动中心有着很好的对应关系。关键词:沙尘暴;天气形势;物理量场;分析中图分类号:P425.5
文献标识码:A引言沙尘暴是强风卷起地面大量沙尘物质致使空气混浊、水平能见度小于1km的严重风沙天气现象,通常多发于干旱区的冬春季节。我国的西北、华北一带是沙尘暴频发区,由于人口的迅速增加和有关方面管理不到位,使得西北、华北地区大量土地被开垦,草原过度放牧,人为破坏自然植被,形成了大量裸露、疏松土地,为沙尘暴天气的发生提供了大量沙尘源,一旦遭遇强风即形成严重影响社会、危害人民健康的沙尘暴。苏尼特右旗位于内蒙古主要沙尘暴活动中心之一的朱日和西北上游,属干旱性大陆气候,全年盛行西北风,风力通常为3~5级,最大9~10级,是沙尘暴频发区,沙尘暴主要发生在春季,以4月出现日数最多,但进入5月仍处于沙尘和沙尘暴天气的多发期。受蒙古气旋后部西北气流影响,2011年5月11日苏尼特右旗出现沙尘暴恶劣天气,风力较大,气温下降,野外能见度瞬间为零,沙尘暴造成部分学校停课,许多牲畜丢失、人员受困等。本文针对此次沙尘暴天气进行分析探讨,旨在为今后做好灾害性天气预报预警及防灾减灾服务提供参考。1 沙尘暴天气过程2011年5月11日清晨至11日夜间,苏尼特右旗等大部分地区出现大范围强沙尘暴天气,这是当年入春后范围最广、强度最大、持续时间最长的一次沙尘暴天气过程。5月10日夜间,锡林郭勒草原出现分布不均匀性阵雨,11日清晨出现扬沙天气,8:30锡林郭勒盟气象台发布了沙尘暴黄色预警,苏尼特右旗等开始出现沙尘暴天气,伴有5~6级大风,气温随之下降8℃左右,14:00~15:00沙尘暴强度达到最强,苏尼特右旗瞬间最大风速达到27m/s。此次大风降温天气主要是受冷锋过境影响,冷空气移速较快,因此沙尘暴天气在11日夜间逐渐结束。2 天气形势分析沙尘暴天气出现前一日,即10日08:00,500hPa高空图上,欧亚大陆呈2槽一脊型,乌拉尔山附近存在一高压脊,N60。一带为一冷涡中心,影响我国西北新疆以北地区,而地面西伯利亚被冷高压控制,蒙古国中部形成蒙古气旋;20:00左右,蒙古气旋中心值自1003hPa降至997.5hPa,冷涡底部槽发展成为低涡并影响我国内蒙古西部地区,温度槽呈典型的斜压不稳定结构,且落后于高度槽,河套以东均处于暖区中。11日08:00,500hPa冷涡移至苏尼特右旗所在的锡林郭勒盟以北,内蒙古中东部地区被西南气流控制,700~850hPa均出现冷涡,蒙古国南部与内蒙古中部地区的温度场和高度场交角近似达到90。,形成了较强力管,这样一来就出现了深厚的冷涡和强锋区,而地面冷高压迅速发展,其中心值在10日20:00至11日08:00的12h内就由1025hPa增至1032hPa,受其影响,锡林郭勒盟及以北地区气压梯度快速增加;20:00冷涡移至锡林郭勒盟东北地区,700~850hPa冷涡维持不变,温度场落后于高度场,由于锡林郭勒盟偏北地区850hPa温压场近于垂直状,使得冷平流较强;11日08:00~20:00期间蒙古气旋移速缓慢,20:00以后加速,于23:00左右移出锡林郭勒盟,且气旋中心在08:00左右处于锡林郭勒盟东北部一带,该地区出现风速为12m/s的大风,3h后冷锋后部正变压中心值达到 3.7hPa,与锋前负变压中心值(-2.5hPa)差值达6.2hPa,随后变压差出现较大波动,14:00为4.7hPa,17:00又达到7.7hPa,苏尼特右旗等锡林郭勒盟大部分地区都出现了6级以上大风。3 物理量场分析3.1 涡度场和散度分析沿N47。涡度剖面图可看出,10日20:00,E110。~110。之间为强涡度区,到11日08:00,E111。附近正涡度区范围由低层向高层增大,发展成为深厚的涡旋系统,500hPa有2个中心值>20×10-5s-1的正涡度中心,2正涡度中心之间存在一弱的负涡度区,900hPa低空中心强度为12×10-5s-1的位于E 117。,正涡度区与气旋区域相对应,对于气旋的稳定维持十分有利。从涡度场分析来看,11日02:00的500hPa正涡度中心位于锡林郭勒盟西北N 46。、E108。一带,08:00锡盟西部涡度值增大,由负值转为正值,在正涡度中心南侧等涡度线密集处;14:00正涡度中心移至N 46。、E115。附近,苏尼特右旗等锡林郭勒全盟都处在正涡度中心南侧等涡度线密集带范围内,负涡度转变为正涡度并被其控制,该地区出现沙尘暴天气,与正涡度中心前缘正涡度平流中心对应。3.2 垂直速度受低层辐合、高层辐散的抽吸作用影响,无论是上升气流或下沉气流均可能在近地面层引发大风和沙尘暴天气,其中强下沉气流可使高层动量得到有效下传,有利于产生沙尘暴天气。从垂直速度分布图可看出,10日20:00锡林郭勒盟上空至200hPa均维持上升运动;11日08:00,N 43。~46°之间存在着值为8×10-3hPa·s-1的上升运动中心和﹣6×10-3hPa·s-1的下沉运动中心,低层为上升气流,中高层为下沉气流;14:00下沉气流不断下降至700hPa,可见高层动量不断被下传至低层,同时下沉气流分裂上升气流为前后支,对应下沉气流中心和上升气流中心,与苏尼特右旗该时段出现强沙尘暴天气吻合。4 结语2011年5月11日苏尼特右旗出现了入春后影响范围最广、强度最大、持续时间最长的沙尘暴天气。冷涡、强锋区及蒙古气旋、冷锋等是引发此次沙尘暴天气过程的主要天气系统。苏尼特右旗沙尘暴天气发生于正涡度中心前正涡度平流中心一带,当负涡度转变为正涡度且受正涡度控制时发生发展;沙尘暴发生前,苏尼特右旗所在区域上空呈低层辐合、高层辐散形势,对于垂直气流的发生进而引发沙尘暴极为有利。参考文献[1] 陈云峰,李丽儒,萨如拉.苏尼特右旗1976-2006年沙尘天气的观测分析[J].内蒙古气象,2009(03).作者简介:郭永梅(1978-),女,汉族,河南省兰考县人,本科学历,工程师; 从事天气预报工作。
文献标识码:A引言沙尘暴是强风卷起地面大量沙尘物质致使空气混浊、水平能见度小于1km的严重风沙天气现象,通常多发于干旱区的冬春季节。我国的西北、华北一带是沙尘暴频发区,由于人口的迅速增加和有关方面管理不到位,使得西北、华北地区大量土地被开垦,草原过度放牧,人为破坏自然植被,形成了大量裸露、疏松土地,为沙尘暴天气的发生提供了大量沙尘源,一旦遭遇强风即形成严重影响社会、危害人民健康的沙尘暴。苏尼特右旗位于内蒙古主要沙尘暴活动中心之一的朱日和西北上游,属干旱性大陆气候,全年盛行西北风,风力通常为3~5级,最大9~10级,是沙尘暴频发区,沙尘暴主要发生在春季,以4月出现日数最多,但进入5月仍处于沙尘和沙尘暴天气的多发期。受蒙古气旋后部西北气流影响,2011年5月11日苏尼特右旗出现沙尘暴恶劣天气,风力较大,气温下降,野外能见度瞬间为零,沙尘暴造成部分学校停课,许多牲畜丢失、人员受困等。本文针对此次沙尘暴天气进行分析探讨,旨在为今后做好灾害性天气预报预警及防灾减灾服务提供参考。1 沙尘暴天气过程2011年5月11日清晨至11日夜间,苏尼特右旗等大部分地区出现大范围强沙尘暴天气,这是当年入春后范围最广、强度最大、持续时间最长的一次沙尘暴天气过程。5月10日夜间,锡林郭勒草原出现分布不均匀性阵雨,11日清晨出现扬沙天气,8:30锡林郭勒盟气象台发布了沙尘暴黄色预警,苏尼特右旗等开始出现沙尘暴天气,伴有5~6级大风,气温随之下降8℃左右,14:00~15:00沙尘暴强度达到最强,苏尼特右旗瞬间最大风速达到27m/s。此次大风降温天气主要是受冷锋过境影响,冷空气移速较快,因此沙尘暴天气在11日夜间逐渐结束。2 天气形势分析沙尘暴天气出现前一日,即10日08:00,500hPa高空图上,欧亚大陆呈2槽一脊型,乌拉尔山附近存在一高压脊,N60。一带为一冷涡中心,影响我国西北新疆以北地区,而地面西伯利亚被冷高压控制,蒙古国中部形成蒙古气旋;20:00左右,蒙古气旋中心值自1003hPa降至997.5hPa,冷涡底部槽发展成为低涡并影响我国内蒙古西部地区,温度槽呈典型的斜压不稳定结构,且落后于高度槽,河套以东均处于暖区中。11日08:00,500hPa冷涡移至苏尼特右旗所在的锡林郭勒盟以北,内蒙古中东部地区被西南气流控制,700~850hPa均出现冷涡,蒙古国南部与内蒙古中部地区的温度场和高度场交角近似达到90。,形成了较强力管,这样一来就出现了深厚的冷涡和强锋区,而地面冷高压迅速发展,其中心值在10日20:00至11日08:00的12h内就由1025hPa增至1032hPa,受其影响,锡林郭勒盟及以北地区气压梯度快速增加;20:00冷涡移至锡林郭勒盟东北地区,700~850hPa冷涡维持不变,温度场落后于高度场,由于锡林郭勒盟偏北地区850hPa温压场近于垂直状,使得冷平流较强;11日08:00~20:00期间蒙古气旋移速缓慢,20:00以后加速,于23:00左右移出锡林郭勒盟,且气旋中心在08:00左右处于锡林郭勒盟东北部一带,该地区出现风速为12m/s的大风,3h后冷锋后部正变压中心值达到 3.7hPa,与锋前负变压中心值(-2.5hPa)差值达6.2hPa,随后变压差出现较大波动,14:00为4.7hPa,17:00又达到7.7hPa,苏尼特右旗等锡林郭勒盟大部分地区都出现了6级以上大风。3 物理量场分析3.1 涡度场和散度分析沿N47。涡度剖面图可看出,10日20:00,E110。~110。之间为强涡度区,到11日08:00,E111。附近正涡度区范围由低层向高层增大,发展成为深厚的涡旋系统,500hPa有2个中心值>20×10-5s-1的正涡度中心,2正涡度中心之间存在一弱的负涡度区,900hPa低空中心强度为12×10-5s-1的位于E 117。,正涡度区与气旋区域相对应,对于气旋的稳定维持十分有利。从涡度场分析来看,11日02:00的500hPa正涡度中心位于锡林郭勒盟西北N 46。、E108。一带,08:00锡盟西部涡度值增大,由负值转为正值,在正涡度中心南侧等涡度线密集处;14:00正涡度中心移至N 46。、E115。附近,苏尼特右旗等锡林郭勒全盟都处在正涡度中心南侧等涡度线密集带范围内,负涡度转变为正涡度并被其控制,该地区出现沙尘暴天气,与正涡度中心前缘正涡度平流中心对应。3.2 垂直速度受低层辐合、高层辐散的抽吸作用影响,无论是上升气流或下沉气流均可能在近地面层引发大风和沙尘暴天气,其中强下沉气流可使高层动量得到有效下传,有利于产生沙尘暴天气。从垂直速度分布图可看出,10日20:00锡林郭勒盟上空至200hPa均维持上升运动;11日08:00,N 43。~46°之间存在着值为8×10-3hPa·s-1的上升运动中心和﹣6×10-3hPa·s-1的下沉运动中心,低层为上升气流,中高层为下沉气流;14:00下沉气流不断下降至700hPa,可见高层动量不断被下传至低层,同时下沉气流分裂上升气流为前后支,对应下沉气流中心和上升气流中心,与苏尼特右旗该时段出现强沙尘暴天气吻合。4 结语2011年5月11日苏尼特右旗出现了入春后影响范围最广、强度最大、持续时间最长的沙尘暴天气。冷涡、强锋区及蒙古气旋、冷锋等是引发此次沙尘暴天气过程的主要天气系统。苏尼特右旗沙尘暴天气发生于正涡度中心前正涡度平流中心一带,当负涡度转变为正涡度且受正涡度控制时发生发展;沙尘暴发生前,苏尼特右旗所在区域上空呈低层辐合、高层辐散形势,对于垂直气流的发生进而引发沙尘暴极为有利。参考文献[1] 陈云峰,李丽儒,萨如拉.苏尼特右旗1976-2006年沙尘天气的观测分析[J].内蒙古气象,2009(03).作者简介:郭永梅(1978-),女,汉族,河南省兰考县人,本科学历,工程师; 从事天气预报工作。