杨琴
摘要 利用常规气象观测资料,从天气实况、天气过程影响、天气形势等角度针对2018年3月14—15日出现在瓜州县的一次大风扬沙天气过程进行分析。结果表明,西风槽、冷锋、蒙古气旋是此次大风扬沙天气过程的主要影响系统,大风沙尘天气的形成与冷空气活动有关,其影响区域和影响程度与冷空气强弱和移动路径有直接关系;大风沙尘前后气压场、风场等地面气象要素均有明显的变化特征;风速的急速增大为起沙提供了必要的动力条件。
关键词 瓜州县;大风;扬沙;天气过程
瓜州县位于甘肃酒泉市西北部,介于94°45′~97°00′ E,39°52′~41°53′ N,其东部连接玉门市,南北毗邻肃北蒙古族,西部靠近敦煌市,西北部与哈密市相互连接。瓜州县位于安敦盆地内部,地势呈现出由南北向中间逐渐倾斜的趋势;境内属于大陆性气候区,表现出降水量少、日照充沛、蒸发量大等特点,其年平均气温为9.2℃,年平均降水量为49.2 mm。在地形、气候等多种因素的综合作用下,瓜州县大风、沙尘暴、寒潮、暴雨等气象灾害频发,严重影响了当地民众的日常生产生活。基于此,笔者重点针对2018年3月中旬发生在瓜州县的一次大风扬沙天气过程进行分析,对于做好此类天气过程的预报预警工作,并最大限度减少大风扬沙天气造成的影响及损失等具有重要意义。
1天气过程概况
2018年3月14—15日,受蒙古地面冷高压回流冷空气影响,瓜州县出现大风、扬沙天气过程。14日11:00起,全县出现平均风力5~6级的偏东风,23:00左右,风力开始明显增大;15日03:00—19:00,平均风力持续在8~9级,并出现扬沙天气,最小能见度为2 844 m,测站极大风速23.8 m/s,风力达9级,为近3年来最大值,至16日01:00,风速开始逐渐减小。此次过程,全县12个测风站点均达到大风标准。
2天气过程影响
经核查统计,此次大风扬沙天气造成瓜州县锁阳城镇、瓜州乡、南岔镇、广至乡、梁湖乡、三道沟镇、布隆吉乡、西湖乡、沙河乡等9个乡镇24个村34个村民小组148户586人受灾。155座塑料大棚、25座日光温室钢架、棚膜、棉帘损坏,甜瓜、油桃、小麦、茴香、孜然、制种萝卜等农作物受灾;2家甘草、棉絮加工厂1 110 m2彩钢厂房、50 m围墙倒塌,机械设备损坏2台,2 t甘草切片吹飞;三道沟镇中心卫生院楼面防水层235 m2损坏;农户4 t饲草料被吹飞,后院围墙、储草棚、彩钢房车库损坏。农作物受灾面积28.69 hm2,其中,甜瓜受灾面积0.5 hm2,油桃受灾面积0.12 hm2,小麦、茴香、孜然受灾面积28.07 hm2。直接经济损失59.27万元,其中,农业损失34.95万元,家庭财产损失1.82万元,工矿企业损失21.3万元,公益设施损失1.2万元。
3天气过程分析
3.1高空形势分析
3月上旬后期,欧亚中高纬度地区为两槽两脊型,西北区上空为一支西西北气流控制。随着乌拉尔山至新疆的高压脊不断发展,西北区上空逐渐转为西北气流控制,北支锋区位于60°N以北。
3月12日20:00 500 hPa高空,新疆脊进一步发展,700 hPa暖平流加强,但极地冷空气已东移南下到泰梅尔半岛南侧,北支锋区明显加强,位置偏北。13日20:00 500 hPa高空,欧亚范围内环流形势无明显变化,新疆脊维持,但位于泰梅尔半岛的强冷空气已南下到亚马尔半岛南侧,北支锋区加强,在-37℃冷中心附近伴有≥40 m/s的强风带相配合。14日20:00 500 hPa高空(图1),北支锋区南压到50°N以南,贝加尔湖地区有低压槽存在。由于受高空槽底锋区南压影响,新疆脊有所减弱。15日08:00 500 hPa高空(图2),乌拉尔山高压脊维持,其前部冷槽受脊前偏北气流的引导,底部强锋区已东移南压到40°N附近,西北区上空为强西北气流控制。
3.2地面形势分析
3月14日20:00地面形势,新疆以北开始形成闭合冷高压系统,中心气压1 040 hPa,ΔP3h场与其吻合,冷空气在此大量堆积。23:00,锋面开始过境,風力明显增大,马鬃山出现扬沙。
3月15日08:00地面形势,冷高压系统继续南压,敦煌到瓜州已有3条紧密等压线,中心气压增至1 045 hPa,南疆的热低压系统东移至酒泉境内,气压梯度增大,风力持续在8~9级。11:00地面形势,新疆以北高值中心始终维持在1 040 hPa上下,测站极大风速达23.8 m/s,最小能见度为2 844 m。
3.3数值预报形势场的预报能力
此次大风沙尘天气出现之前,EC综合形势场预报与3月15日08:00 500 hPa高空、地面及700 hPa风场等要素落区基本吻合。由于EC数值预报在72 h形势场有较高的可信度,瓜州县气象局在实际天气系统预报工作中重点予以参考,为准确预报此次大风沙尘天气提供了有力支撑,同时T639 700 hPa垂直速度等物理量也在此次大风沙尘天气出现时有明显反映,即在大风沙尘天气出现的最强时段有较强的上升运动。
3.4地形对形成大风的影响
瓜州县位于马鬃山与祁连山之间,当冷空气经过时,由于地形引起的狭管效应,可使风力明显加大,为大风的形成提供了条件。
4小结
大风沙尘天气是在一定的大尺度环流背景条件下,由多种天气尺度的系统相互作用产生。通过对瓜州县大风沙尘天气个例分析表明造成瓜州地区大风沙尘天气的影响系统有西风槽、冷锋、蒙古气旋等。大风沙尘天气的形成与冷空气活动有关,其影响区域和影响程度与冷空气强弱和移动路径有直接关系,在不同路径和强度的冷空气作用下,各影响系统的变化和作用不同。大风沙尘前后气压场、风场等地面气象要素均有明显的变化特征。
在大风沙尘天气发生前地面气压都较低,而且有小幅波动;当大风沙尘天气暴发时,地面气压迅速增大;风速的急速增大为起沙提供了必要的动力条件。其迅速增大的原因主要有2个方面,一是本站气压的增大,气压梯度加大;二是当地特殊的地理地形构成的狭管效应所致。
今后在预报沙尘天气时要进一步总结、应用以前预报沙尘天气的成功经验,加强对各类数值预报产品的分析、应用及检验。
参考文献
[1] 杨庆华,张文军,李健,等.酒泉瓜州一次罕见春季暴雪天气过程的诊断分析[J].青海气象,2017(4):32-36.
[2] 李健,田庆明,陈丽娜.甘肃酒泉一次大风强沙尘暴过程的天气学诊断分析[J].安徽农学通报,2018,24(13):131-133.
责任编辑:郑丹丹