于瑞波+尹新燕
(石河子氣象局,新疆 石河子 832000)
摘要:選取石河子墾區(qū)5個地面觀測站1960~2016年的資料,對比分析沙塵暴時空分布特征。結(jié)果表明:石河子墾區(qū)沙塵暴主要出現(xiàn)春夏季,高發(fā)時段出現(xiàn)在16:00~22:00;北部最多,向南迅速遞減;90年代以后,沙塵暴有明顯減少的趨勢;沙塵暴持續(xù)時間大部分在一小時以內(nèi)。
關(guān)鍵詞:沙塵暴;時空分布;氣候特征
1 引言:石河子墾區(qū)在古爾班通古特沙漠南緣,正好處于 北疆沙塵暴的高發(fā)區(qū),而石河子墾區(qū)又是全國最重要的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)棉生產(chǎn)基地之一,但沙塵暴給石河子墾區(qū)的經(jīng)濟(jì)尤其是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來了一定危害。
2 沙塵暴的定義
沙塵暴是全球干旱、半干早地區(qū)極其普遍的一種天氣現(xiàn)象,是由于強(qiáng)風(fēng)將地面大量沙塵吹起,空氣混濁,水平能見度在1.Okm以內(nèi)的天氣現(xiàn)象[2] 。
3 資料和方法
選取石河子墾區(qū)選5個站點(diǎn),1960~2016年57a的地面觀測數(shù)據(jù),對石河子墾區(qū)的沙塵暴進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,給出了沙塵暴的地理分布;對5個站點(diǎn)的月出現(xiàn)日數(shù)進(jìn)行平均,給出了石河子墾區(qū)的沙塵暴年變化和年際變化;以分鐘為單位提取5個站的沙塵暴資料,分析沙塵暴的日變化規(guī)律和持續(xù)時間特征。
4 石河子墾區(qū)沙塵暴的時空分布特征
4.1 地理分布特征。由于地形走向、下墊面、植被覆蓋情況、天氣系統(tǒng)、大風(fēng)、日照、降水及蒸發(fā)等因素的差異,石河子墾區(qū)北部沙塵暴的年平均日數(shù)是南部的9.2倍。57a來沙塵暴出現(xiàn)日數(shù)最多的是莫索灣: 621d,年平均日數(shù)10.9d;其次炮臺196d,年平均日數(shù)3.4d;石河子和烏蘭烏蘇最少,為67d和68d,年平均都為1.2d。石河子墾區(qū)的沙塵暴與下墊面狀況關(guān)系密切,所以石河子墾區(qū)沙塵暴出現(xiàn)頻率由北向南呈明顯減少趨勢。
4.2 年際及年代際變化。如圖1,把石河子墾區(qū)5個站點(diǎn)的年出現(xiàn)日數(shù)做平均,給出了石河子墾區(qū)57a的沙塵暴出現(xiàn)日數(shù)的年際變化特征。1960-1965年、1973-1989年是沙塵暴出現(xiàn)較多的年份,從1990年開始呈明顯減少趨勢。在1975年出現(xiàn)了一個達(dá)15.4次的明顯峰值,而1970年石河子墾區(qū)各站沒有出現(xiàn)一次沙塵暴。
石河子站和烏蘭烏蘇站從60年代至今沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈減少趨勢;安集海站、炮臺站和莫索灣站從60年代到80年代沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈增加趨勢,而從90年代初開始呈明顯減少趨勢。
莫索灣站、炮臺站、安集海站從60年代到80年代,沙塵暴出現(xiàn)頻率呈增加趨勢,從90年代開始呈明顯減少趨勢,且這種變化趨勢依從北到南(莫索灣——炮臺——安集海)的順利在減弱,烏蘭烏蘇站從60年代到70年代出現(xiàn)頻率沒有變化,而到了80年代就開始減少,90年代出現(xiàn)最低值;而在石河子市郊區(qū)的石河子站從60年代至今沙塵暴出現(xiàn)頻率都呈遞減趨勢。
4.3 季節(jié)、月份變化。如圖3,把5個站點(diǎn)的沙塵暴月、季平均出現(xiàn)日數(shù)做平均,給出了石河子墾區(qū)的沙塵暴月、季平均日數(shù)變化特征。
季節(jié)分布上來看,夏季出現(xiàn)日數(shù)占一年總?cè)諗?shù)的50.4%,春季占40.1%,秋季很少,只占到9.4%,而冬季沒有出現(xiàn)過沙塵暴。
沙塵暴10~11月少有沙塵暴發(fā)生,而12月到次年2月從來沒有出現(xiàn)過沙塵暴,主要出現(xiàn)在4~9月,以5~7月最多,出現(xiàn)日數(shù)最多月份為7月份,。
4.4 日變化。以分鐘為單位統(tǒng)計(jì)分析石河子墾區(qū)沙塵暴出現(xiàn)的具體時間,發(fā)現(xiàn)其高發(fā)時段在16:00到22:00之間。如果同一天內(nèi)多個站點(diǎn)都出沙塵暴,則一般是北部先于南部開始,并且北部沙塵暴活躍的時間最長。
4.5 持續(xù)時間特征。對跨20時出現(xiàn)的沙塵暴做連續(xù)處理,以0.5小時為單位統(tǒng)計(jì)出57a來石河子墾區(qū)5個觀測站沙塵暴在各持續(xù)時間段內(nèi)的次數(shù),與總次數(shù)相比計(jì)算頻率,再給出最長持續(xù)時間。
石河子墾區(qū)的沙塵暴持續(xù)時間在一小時以內(nèi)人約占67.3%,持續(xù)時間不超過半小時的有44.9%,持續(xù)時間在1~2小時的沙塵暴占13.7%, 2~4小時的占13.5%,持續(xù)4小時以上的只占5.4%。
最長持續(xù)時間的地理分布與出現(xiàn)頻率的地理分布正好相反,由北向南最長持續(xù)時間逐漸變長。最長持續(xù)時間:安集海為8小時47分,為石河子墾區(qū)歷年來持續(xù)最長的一次沙塵暴,石河子站為6小時57分,莫索灣6小時34分,炮臺6小時10分,烏蘭烏蘇8小時06分。
5 結(jié)論
5.1 石河子墾區(qū)北部沙漠邊緣地帶是沙塵暴高發(fā)區(qū),出現(xiàn)次數(shù)由北向南呈明顯減少趨勢。5.2 石河子墾區(qū)沙塵暴主要出現(xiàn)春夏季,而冬季沒有出現(xiàn)過沙塵暴。90年代以后沙塵暴明顯減少。
5.3 如果同一天內(nèi)多個站點(diǎn)都出沙塵暴,則一般是北部先于南部開始,并且北部沙塵暴活躍的時間最長。其高發(fā)時段集中在16:00到22:00之間。
5.4 石河子墾區(qū)的沙塵暴持續(xù)時間大部分在一小時以內(nèi)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王旭,馬禹,汪宏偉等. 北疆沙塵暴天氣氣候特征. 北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2002,38,(5):681.
[2] 中央氣象局. 地面氣象觀測規(guī)范. 北京:氣象出版社,2003.