第八章沙尘暴预报.doc

第八章 沙尘暴预报 　　学习要点　　本章介绍了影响我国的沙尘天气的统计特征和发生发展规律，重点介绍了沙尘暴天气监测、预报方法与预报思路。　　沙尘暴天气是我国北方地区主要灾害性天气之一，当其形成之后，通过沙埋、狂风袭击、降温和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走沃土，农作物遭受霜冻之害，致使绝收或大幅度减产；它能加剧土地沙漠化，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，给人民生命财产造成严重损失。我国受到沙尘暴的危害严重，特别是西北地区的工矿、交通、新兴城镇及水利、电力、煤田和油气井等设施，均受风沙危害或威胁，一旦出现沙风暴或黑风暴，受害尤为严重。因此沙尘暴天气的预报服务是目前我们业务工作中十分重要的一项内容。 8.1 沙尘暴的时空分布特征 8.1.1 定义和标准 　　沙尘暴是一种自然现象， 是指强风把地面大量沙尘吹起，卷入空中，使空气特别混浊，水平能见度小于1km的严重风沙天气现象。沙尘暴天气的标准是中国气象局2002年3月12日发布的《沙尘天气预警业务服务暂行规定》（气发[2002]43号文，自2002年3月20日起执行）。定义和标准如下：详情进入 　　⑴ 沙尘暴定义和标准　　沙尘暴：强风将地面尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于1km的天气现象。　　⑵ 沙尘暴过程的定义和标准　　沙尘暴天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内相邻3个或3个以上国家基本（准）站同时出现了沙尘暴天气。　　⑶ 强沙尘暴的定义和标准　　强沙尘暴：强风将地面尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于0.5km的天气现象。　　⑷ 强沙尘暴过程的定义和标准　　强沙尘暴天气过程：在同一次天气过程中，我国天气预报区域内相邻3个或3个以上国家基本（准）站同时出现了强沙尘暴天气。　　⑸ 特强沙尘暴的定义和标准（为地方标准，暂未列入国家标准）　　特强沙尘暴：强风将地面尘沙吹起，使空气很混浊，水平能见度小于0.05km的天气现象。 隐藏 8.1.2 沙尘暴的空间分布特征 　　根据国家气候中心制作的中国年沙尘暴日数图分析（图8.1），沙尘暴主要分布在我国北方地区，西北地区最为突出。多发区集中在南疆盆地及周围、塔里木盆地及周围、青藏高原西部、河西走廊－宁夏平原－陕北一线、内蒙古阿拉善高原、河套平原和鄂尔多斯高原。详情进入 　　从图上可以看出两个沙尘暴高发中心，一个位于南疆盆地及附近地区，另外一个位于内蒙古西部及甘肃民勤（年平均在20次以上）。周自江(周自江，王锡稳等 2002）通过对我国681个基本气象观测站，1954—2001年观测资料的统计分析，48年间，记有沙尘暴的站共469个，占68.9%。王式功等(王式功等 2003）对沙尘天气易发区的降水和气温进行了统计分析，发现沙尘暴发生区年平均降水仅为198.5mm， 按气候区划衡量，低于干旱区临界上限（200mm）。 隐藏 8.1.3 沙尘暴的时间分布特征 　　根据国家气候中心制作的不同季节年平均沙尘暴平均日数图（图8.2）分析，春季是我国沙尘暴出现频率最高、范围最大的季节，多发区分布与全年的分布类似；其次为夏季，范围较春季缩小，高原西部的沙尘暴出现频率明显减少；详情进入 　　秋、冬季节的沙尘暴出现频率和范围较小，冬季出现沙尘暴天气的中心位置在内蒙古中东部及甘肃民勤、青藏高原西部，而秋季多出现在内蒙古中东部及甘肃民勤、南疆和青藏高原西部地区。周自江等对北京、和田等6个代表站全年各月沙尘暴出现的次数进行了分析（图8.3），可以看出，沙尘暴全年的分布呈单峰型，主要集中在3—5月份，大部分地方的沙尘暴多出现在3—4月份，而和田的沙尘暴高发期在5月，兴海的沙尘暴高发期在3月，不同地区的沙尘暴出现频次有一定的季节差异，大部分地区在秋冬季节频次较低。　　对于沙尘暴天气的空间分布和时间分布，由于不同的研究和分析需要，以及所应用资料的年代和标准不同，有一定的差异，在参考应用时要特别注意。 8.2 沙尘暴的形成机制 8.2.1 沙尘暴的形成条件 　　沙尘暴是由多种因素形成的，包括气候背景、地貌特征、季节变化、大气环流条件等，其形成需同时具备三个基本条件：即沙尘源、强风和不稳定的大气层结。详情进入  沙尘暴动画演示 　　沙尘源有内源和外源，内源包括我国的八大沙漠和四大沙地，即塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠 、腾格里沙漠 、乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、科尔沁沙地、浑善达克沙地、毛乌素沙地、呼伦贝尔沙地；外源指蒙古国南部戈壁地区（图8.4）。强风一般需达到6级(10m/s)，在南疆5级(≥ 8.0 m/s)，但在有些地方本站的风力不一定很大，上游风力较大的情况下也会出现能见度小于1km的沙尘暴天气。不稳定的大气层结是导致大气垂直运动的主要原因。