2018年锡林郭勒盟春季沙尘天气气候成因及环流特征分析

白海云

(锡林郭勒盟气象局，内蒙古 锡林浩特 026000)

沙尘天气包括浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴。近年来，我国北方地区沙尘天气有减少的趋势，但强沙尘暴却频繁发生，且其影响范围大、影响程度剧烈[1-3]。锡林郭勒盟西部部分地区为荒漠、半荒漠草原，腹部的浑善达克沙地约占全盟总面积的10%左右，这种特有的高原气候和特殊的地形，使得春季大风频繁，这为沙尘天气的发生提供了动力条件。笔者对2018年锡林郭勒盟春季发生的沙尘天气过程进行了较全面的分析。

1 2018年春季沙尘天气过程特点

1.1 沙尘天气日数

从2018年春季锡林郭勒盟地区沙尘天气分布图(见图1)可以看出，沙尘天气出现范围广，频次多。全盟15个气象观测站，均出现6次或以上的沙尘天气，多发区位于中西部地区，沙尘天气日数为13d～24d，其中西北部异常偏多，沙尘日数达23d～24d；偏南地区和东北部地区为6d～8d。

从春季各月的沙尘日数与历年比较可以看出，3月份，苏尼特左旗和苏尼特右旗与历年同期相比偏少一倍，太仆寺旗偏少30%，多伦县偏少50%；其余地区均处于偏多的态势，其中阿巴嘎旗偏多2.5倍，西乌珠穆沁旗、二连浩特偏多2倍次之，其余大部地区偏多1～2倍。4月份，除西北部地区比常年同期偏少外，其余大部地区均为偏多，其中正镶白旗偏多2.5倍，锡林浩特、乌拉盖偏多2倍，东乌珠穆沁旗、多伦县接近常年，其余地区偏多1倍左右。5月份，全盟各站均无沙尘暴出现，与历年同期相比，均处于偏少的态势。

1.2 沙尘天气过程

2018年春季锡林郭勒盟共出现16次沙尘天气过程，具体时间见表1，是2010年以来较多的年份，特别是扬沙天气，居于2010年以来同期最多值。据统计，3月3次，4月9次，5月4次； 其中全盟性大范围的沙尘暴天气过程共出现4次，分别是3月27日、4月1日、4月5日及4月13日。

表1 2018年春季锡林郭勒盟主要沙尘天气过程统计

2 春季沙尘天气气候成因分析

2.1 冬季气温和降雪特征

2017年/2018年冬季气温，锡林郭勒盟除东北部地区外其余大部地区气温较常年同期略偏高，说明非常不利于土壤冻结；2017年/2018年冬季降雪，除锡林郭勒盟中东部、西南部降水较常年平均偏多外，其余大部地区降雪量较常年平均偏少，加之冬季这些地区气温偏高，造成冬季土壤不易冻结；且积雪深度小，均不足5cm，且至2月底全盟已基本无积雪覆盖，使土壤表层水分含量较低，土质疏松，为来年春季沙尘天气的发生提供了有利条件。

2.2 春季气温降水特征

从春季平均气温距平场和降水距平百分率分布(图略)可以看出，春季全盟平均气温为7.7℃，较常年同期(4.4℃)偏高了3.3℃，平均气温居1961年以来同期最高值，其中镶黄旗比历年同期值偏高值达4.1℃。5月14日-15日，北部地区出现了一次罕见的35℃高温天气，也是历史上出现最早的年份。春季全盟平均降水量为47mm，较常年同期偏多2成左右；其中东北部地区的东乌珠穆沁旗珠穆沁旗比常年同期值偏多1.6倍，西南部和东北部其余地区偏多1～2成；而中部、南部地区降水基本接近常年，南部地区的多伦县比常年同期偏少1成多。

从春季各月的温度和降水可以看出，3月份全盟平均气温偏高，较常年同期偏高5℃～6℃，其中西南部的镶黄旗达到7.2℃，东北部地区气温较常年同期偏高3℃～4℃，说明3月份气温回升明显，促使土壤解冻时间提前，土质变疏松，地表蒸发加大，为沙尘天气发生提供了热力和环境条件。而3月份降水(3.6mm)较历年同期值(5.2mm)偏少了三成，这种状况导致土壤更加干燥疏松，干土层加厚，当冷空气过境时，极易形成沙尘天气。3月份锡林郭勒盟地区共出现3次沙尘天气过程。4月份共发生了9次沙尘天气过程。全盟有效降水主要集中在4月下旬和5月中旬，4月全盟降水总量是近十年以来同期最多值，5月中旬降水量是1961年以来同期第二高值。进入5月之后，沙尘天气无论从范围和强度都呈现明显的减弱的趋势。

3 沙尘天气的主要环流形势分析

蒙古气旋的移动方向以东移为主，其中心位置基本位于北纬45°附近，锡林郭勒盟正好处于其底部，偏西或西北大风将蒙古国的沙粒从地面吹起，源源不断地输送至本地，造成沙尘天气。春季全盟大范围的4次沙尘暴过程其主要影响系统均为蒙古气旋。下面就2018年3月27日锡林郭勒盟出现一次典型蒙古气旋引发的沙尘天气进行分析。

3.1 天气实况

2018年3月27日，锡林郭勒盟出现一次典型的由蒙古气旋强烈发展导致的大范围沙尘天气，这是入春以来范围最广、强度最强、持续时间最长的一次大风、沙尘天气过程。沙尘暴最强时段出现在14时～17时，大部分地区达到沙尘暴级别，其中正蓝旗达到强沙尘暴级别，最小能见度仅为426m。全盟均出现大风，东乌珠穆沁旗极大风速达23.9m/s。这次沙尘天气过程使交通运输、农牧业及人们的生活受到较大的影响，同时也加剧了植被较差地区环境的进一步恶化，对牧草返青尤为不利。

3.2 主要影响系统

3.2.1 高空形势。分析300hPa风场，亚洲高空50°N附近有强西风急流，急流轴线呈西北-东南向，地面气旋位于高空(300hPa)急流出口区左侧，这一区域为强烈的气流辐合上升区，为蒙古气旋强烈发展和低层沙尘向高空输送 提供了动力机制；大风、沙尘区位于急流出口区的右侧，为气流强辅散区，次级环流引起动量下传，为地面大风的形成提供动力条件。

2018年3月27日8时高空500hPa的形势图上，可以看到大的环流背景为两槽一脊型，蒙古中东部地区暖脊控制，锡林郭勒盟正处在东亚冷槽后部与蒙古暖脊前的西北气流中，在对流层中低层随高度降低系统逐渐加强，在低层850hPa图上形成了切断低涡；在蒙新高地附近等温线较密集，锋区较强，非常有利于冷空气动量下传。温度场落后于高度场，呈现明显的斜压结构，低槽后有明显冷平流，冷平流强度随高度的降低表现为增强的趋势；对流层中低层在贝湖东部都有明显的等高线与等温线的反位相叠加，槽前部有强暖平流，槽后有强冷平流，这种下暖上冷的斜压不稳定结构，促使地面风速加大。

3.2.2 地面形势。2018年3月27日08时海平面气压场上锡林郭勒盟处在低压控制，中心强度达990hPa，低压后部3h正变压值较大，为+8hPa，气旋前后正负变压差达11hPa，预示未来地面低压将发展加强。至14时，气旋前部后正负变压差增至14hPa，气旋不断加强，中心气压值开始下降，蒙古气旋发展较成熟，气旋移速开始加快，同时，地面风速明显加大，气旋后部几乎均出现了沙尘暴的天气。至17时，中心值达987.5hPa，气旋开始锢囚，并随锋区东移南下，沙尘天气减弱。

4 小结

气温偏高、降水偏少，土壤表层水分含量降低，土质变疏松，为春季沙尘天气的发生提供有利条件。蒙古气旋活动频繁，是造成春季沙尘天气频发的主要原因。蒙古气旋发展成熟并不断加强时，为地面大风、沙尘天气最强时段，气旋锢囚后，沙尘天气开始减弱。