吉衛(wèi)東
【摘 要】本文統(tǒng)計分析了中川機場2011—2020年的地面氣象觀測資料,總結(jié)出蘭州中川機場近十年來沙塵天氣的年變化、月變化、出現(xiàn)時刻、持續(xù)時間等氣候特征,同時也總結(jié)了沙塵天氣的預報思路。
【關(guān)鍵詞】沙塵天氣;特征分析;預報思路
引言:
中川機場位于蘭州市永登縣秦王川沖洪積盆地下游。中川地區(qū)屬中溫帶大陸性氣候,機場區(qū)域內(nèi)常年晴好天氣,氣候較為干燥,年均降水量較少,土質(zhì)較為疏松。
沙塵天氣是指風將地面塵土、沙粒卷入空中,使空氣混濁的一種天氣現(xiàn)象的統(tǒng)稱。沙塵天氣通常分為揚沙、浮塵、沙暴、塵暴,其中沙暴、塵暴統(tǒng)稱為沙塵暴。研究其形成條件和發(fā)展規(guī)律對保障民航飛行安全、提高運行效率有重要的意義。本文利用蘭州機場2011-2020年逐日24小時的氣象觀測資料,對沙塵天氣氣候特征進行了統(tǒng)計分析,總結(jié)出預報思路,為飛行氣象服務(wù)提供了一定的依據(jù)。文章所使用時間均為北京時。
1 沙塵天氣特征分析
1.1沙塵天氣的年際變化特征
根據(jù)資料統(tǒng)計得出,中川機場10年來總計出現(xiàn)揚沙日348天,浮塵日291天,沙塵暴日7天,揚沙天氣出現(xiàn)最多的年份是2013年,共出現(xiàn)揚沙日53天,浮塵天氣出現(xiàn)最多的年份是2013年,共出現(xiàn)浮塵日51天。沙塵暴出現(xiàn)最多的年份為2014年,共出現(xiàn)4天。年均沙塵暴日僅為0.7天,發(fā)生概率較小,且2018年-2020年連續(xù)三年均未出現(xiàn)過沙塵暴天氣。由圖1可知,揚沙和浮塵天氣出現(xiàn)日數(shù)自2013年以后呈現(xiàn)一個遞減的趨勢。
1.2 沙塵天氣的月變化特征
由圖2可知,中川機場沙塵天氣主要集中在2-5月份。從各月的分布情況來看,3月出現(xiàn)沙塵天氣的次數(shù)最多。10年來在3月份共出現(xiàn)了73天揚沙日,揚沙天氣在3月的出現(xiàn)概率為23.5%。10年來在3月份共出現(xiàn)82天浮塵日,浮塵天氣在3月出現(xiàn)的概率為26.5%。沙塵暴天氣則多出現(xiàn)在4、5月份。由圖可知,春季是沙塵天氣出現(xiàn)最多的季節(jié),沙塵天氣月變化曲線大體符合單峰曲線的走勢。
1.3 沙塵天氣出現(xiàn)時段、持續(xù)時長及對能見度的影響
沙塵天氣主要出現(xiàn)時段為13-21時,其中16時出現(xiàn)概率最大,概率為21.2%,凌晨3-6時幾乎沒有沙塵天氣出現(xiàn)。沙塵天氣持續(xù)時長在3小時及以上的概率為61.6%,持續(xù)時長在3小時以內(nèi)的概率38.4%,其中沙塵暴天氣持續(xù)時長多為2小時以內(nèi),1月、3月出現(xiàn)的沙塵暴天氣持續(xù)時間都在30分鐘以內(nèi)。
沙塵天氣影響能見度小于10km,大于等于5km的概率為57.7%;能見度小于5km,大于等于3km的概率為20.8%;能見度小于3km,大于等于1.5km的概率為16.9%;能見度小于1.5km,大于等于1km的概率為4.3%;能見度小于1km的概率為0.3%。
2 沙塵天氣預報思路
2.1形成沙塵天氣的主要天氣形勢
沙塵天氣的形成主要與冷空氣入境的幾個路徑有關(guān)。
1、西北路徑特征:酒泉至民勤間有較大的氣壓梯度,敦煌、酒泉為西北風,此路冷空氣帶來的北風風速最大、風向最偏北,在傍晚過境中川時可造成360°左右10米/秒及以上的地面風。此路徑造成的沙塵天氣最強,可產(chǎn)生沙塵暴。
2、偏北路經(jīng)特征:酒泉至民勤一線以北有較大的氣壓梯度,張掖至民勤間的等壓線根數(shù)小于等于1根,酒泉、敦煌多為偏東風,所帶來的北風風速一般小于9米/秒、風向大于等于30°。造成的沙塵天氣強度中等,幾乎不產(chǎn)生沙塵暴。
3、東北路徑特征:民勤東北面氣壓梯度較大,河套或河套以北有高壓中心,所帶來的北風風速最小、風向一般大于等于60°,造成的沙塵天氣強度最弱,不會產(chǎn)生沙塵暴。
2.2實況資料中需分析的相關(guān)要素及物理量
1、冷鋒后的氣壓梯度,重點關(guān)注民勤至蘭州間的氣壓梯度(14時地面圖上,民勤至蘭州間的等壓線條數(shù)在冬季大于等于3條,其他季節(jié)大于等于1條時,預示未來三小時內(nèi)中川地區(qū)可能有大于等于5米/秒的北風)。
2、冷鋒前后的三小時變壓差值,重點關(guān)注烏鞘嶺、民勤與蘭州間的三小時變壓差值在3hpa以上,且變壓差越大越有利于沙塵天氣的產(chǎn)生。
3、冷鋒前后的溫度差,重點關(guān)注民勤與蘭州間的溫度差,溫差越大越有利。
4、烏鞘嶺及以北地區(qū)的地面風(烏鞘嶺有大于等于6米/秒的北風、景泰風向轉(zhuǎn)北時,預示未來三小時內(nèi)中川地區(qū)可能有大于等于5米/秒的北風)。
5、中川地區(qū)當日的增溫幅度在12℃以上,且越大越有利。
6、中川地區(qū)前一周每日最高溫度的增溫幅度逐步增大,且增溫幅度越大越有利。
7、中川地區(qū)前一周的降水量,越小越有利,最好為零。
8、地面與700hPa的溫度差在10℃以上,溫差越大越有利。
3 總結(jié)
1、揚沙日年平均約為35天,浮塵日年平均約為29天,沙塵暴日年平均只有0.7天,沙塵天氣自2013年以后,出現(xiàn)次數(shù)呈遞減趨勢。
2、沙塵天氣出現(xiàn)主要集中在2-5月,3月出現(xiàn)日數(shù)最多,月變化呈單峰曲線分布。
3、沙塵天氣主要出現(xiàn)時段為13-21時,持續(xù)時長在3小時及以上,其中沙塵暴天氣持續(xù)時長多為2小時以內(nèi),沙塵天氣多影響能見度下降到10km以下,3km以上。
4、沙塵天氣的天氣形勢主要與冷空氣入境的三種路徑相關(guān),主要分為西北路徑、偏北路徑、東北路徑。其中西北路徑造成的沙塵天氣強度較強,易產(chǎn)生沙塵暴天氣。
5、沙塵天氣在實況資料中需分析冷鋒后的氣壓梯度,冷鋒前后的三小時變壓差、溫度差,中川地區(qū)當日的增溫幅度,前一周每日最高溫度增幅,前一周的降水量,地面與700hPa的溫度差等要素及物理量。
參考文獻:
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[2]白肇燁,徐國昌,孫學筠等.中國西北天氣[ M] .北京:氣象出版社,1988
(作者單位:民航甘肅空管分局)