大同市近30年沙尘暴的气候特征分析--中国期刊网

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大同市近30年沙尘暴的气候特征分析

发表时间：2021/8/9 来源：《探索科学》2021年6月作者：苏霞

[导读] 本文利用大同市气象局提供的1991~2020年逐月扬沙、浮尘和沙尘暴日数资料，选用一元线性回归法对扬沙、浮尘和沙尘暴天气变化特征进行分析，并探讨了沙尘暴天气主要影响系统，以期为当地防沙治沙提供参考。

大同市气象局苏霞 037000

摘要：本文利用大同市气象局提供的1991~2020年逐月扬沙、浮尘和沙尘暴日数资料，选用一元线性回归法对扬沙、浮尘和沙尘暴天气变化特征进行分析，并探讨了沙尘暴天气主要影响系统，以期为当地防沙治沙提供参考。
关键词：扬沙浮尘沙尘暴   特征
        引言
        我国北方地区出现扬沙、浮尘和沙尘暴的概率较大，春、夏、秋、冬四季均有可能出现，三者出现时均伴随着大风、沙尘和低能见度天气。三者出现过程中的水平能见度低，会对人们的户外活动产生影响，同时还严重危害着人类身体健康。对于出现在大同市的扬沙、浮尘和沙尘暴来说，不仅是简单的天气现象，还是当地的生态环境问题。因此，对大同市扬沙、浮尘和沙尘暴气候特征进行分析，以期为防沙治沙和沙尘暴研究提供参考依据。
        1、研究资料和方法
        本文利用大同市气象局提供的1991~2020年逐月扬沙、浮尘和沙尘暴日数资料，选用一元线性回归法对扬沙、浮尘和沙尘暴天气变化特征进行分析。季节采用常规划分标准：春季为3~5月，夏季为6~8月，秋季为9~11月，冬季为12月到次年2月。
       2、大同市扬沙、浮尘和沙尘暴气候特征
        2.1月际变化
       结合图1可以看出，大同市除了10月份外，几乎各月都有可能出现扬沙天气，尤以4月份出现频率最高，累积出现51d，占30.5%，其次是3月份，出现频率为25.7%；8月和9月份出现扬沙的频率较低，两个月累积出现2d，占1.2%。其中1~4月份扬沙天气逐月增加，到了4月份达到最大，5~10月份则开始逐月减少，到了10月份几乎没有扬沙天气出现；从11月份往后扬沙日数则开始增加。大同市年内浮尘天气变化趋势几乎与扬沙天气变化趋势一致，其中3月份浮尘日数最高，累积出现21d，占41.1%，而1月、7月、8月和9月几乎没有浮尘天气出现。相较于扬沙和浮尘天气，大同市出现沙尘暴天气的概率相对较低，年内只有5个月有沙尘暴天气，而2月、7月~12月则没有沙尘暴天气出现，沙尘暴天气尤以3~5月份出现频率最高，这段时间内的沙尘暴日数共8d，占80%。由此不难看出，大同市扬沙、浮尘和沙尘暴天气具有明显的月际变化特征。

              2.2沙尘暴、扬沙与浮尘季节变化
       1991~2020年大同市扬沙、浮尘和沙尘暴天气具有明显的季节分布特征，且一年四季均有可能出现（表1）。1991~2020年大同市扬沙、浮尘和沙尘暴天气日数分别为167d、51d、10d，其中以扬沙天气出现频率最高，其次是浮尘，沙尘暴天气出现频率相对较低。大同市春季扬沙日数共127d，占76.0%，夏季扬沙日数共有8d，占4.8%，秋季扬沙日数共15d，占9.0%，冬季扬沙日数共有18d，占10.2%；春季浮尘日数共出现39d，占76.5%，夏季浮尘日数共有1d，占2.0%，秋季浮尘日数共有7d，占13.7%，冬季浮尘日数共有4d，占7.8%；春季沙尘暴日数共有8d，占80%，夏季和冬季沙尘暴日数分别为1d，均占10%，秋季没有沙尘暴天气出现。由此不难看出，大同市扬沙、浮尘和沙尘暴天气主要集中在春季，其次是秋季（除了沙尘暴）和冬季，夏季扬沙、浮尘和沙尘暴天气出现频率相对较低，出现这种情况的原因与大同市季节变化特征有关。大同市四季较为分明，每年春季有频繁的冷空气活动，再加上此时的气温逐渐回暖，地面开始解冻，裸露在空气中的地表以细沙土为主，一旦出现大风天气，会导致空中沙尘弥漫，受到本地和狂风经过地带的影响极易形成沙土天气，该阶段沙尘暴天气出现频率和持续时间均较长。大同市夏季气温较高，同时还有频繁的气旋活动，再加上此时降水天气增多，不利于扬沙、浮尘和沙尘暴天气的出现、
                                              1991~2020年大同市扬沙和浮尘天气日数均呈现出增加的趋势，只有沙尘暴天气日数呈现出减少趋势，且变化倾向率不尽相同。近30年大同市年平均扬沙日数为5.6d，其中扬沙日数的最大值为14d（2001年），而1997年和2003年没有扬沙天气出现；大同市年平均浮尘日数为1.7d，其中年浮尘日数的最大值为8d（2002年），有12年没有浮尘天气出现，占40%；大同市年平均沙尘暴日数为0.3d，年沙尘暴日数的最大值为2d（1993年和2010年），有22年没有沙尘暴天气出现，占73.3%，大同市沙尘暴天气出现频率相对较低。
        4、大同市沙尘暴天气主要影响系统
       实际上，沙尘暴天气的形成条件共有三个，分别是大风、沙尘源地和不稳定的大气层结。其中沙尘暴天气形成的物质基础是沙尘源地，对沙尘暴天气可能的空间分布状态起着决定性作用；大风和不稳定的大气层结是沙尘暴天气形成的动力条件，在很大程度上决定沙尘暴天气的强度、移动路径和持续时间。对于出现在大同市的沙尘天气来说，大部分都不是本地起沙，由于地处黄土高原，北部与内蒙沙尘源地相邻，特殊的地理位置影响沙尘天气的出现。在有利天气系统形成的过程中，因冷空气东移南下的过程中，由于风力的增加和大同市本地植被的脆弱性水平，为沙尘暴天气的出现提供了有利条件。
        经过气象专家的研究表明，出现在我国沙尘暴天气的移动路径包括西北路径、偏西路径和偏北路径三种。其中西北路径的冷空气主要来源于北冰洋冷气团，来自西伯利亚的强冷空气从东南流经我国北疆地区后开始对我国产生影响；偏西路径的冷空气主要是从中亚地区进入到南疆西部，在向东移动的过程中对我国产生影响；偏西路径的冷空气主要来自于基地气团或者是变性气团，经过贝加尔湖和蒙古国后，一路南下影响我国。大同市的沙尘天气主要受西北路径的影响，其出现的概率高达54%，其次则是偏北路径，出现概率为29%，偏西路径引发的沙尘暴天气相对较少，对应概率为17%左右。不管大同市沙尘暴天气是何种路径入侵引起的，对大同地区产生影响的天气系统主要是冷锋、气旋。由于冷锋过境时，锋前后的冷暖气团间的气压梯度较大，锋后有大风天气出现，大风将途径地区产生的沙尘带到当地后而产生沙尘暴。气旋则是地面上有锋面相伴而产生的低压系统，这种系统容易在锋面附近产生强烈的干对流，进而形成大风天气。冷锋和气旋两种系统的共同点是都能产生影响沙尘暴天气的动力条件大风。
        结论：
        （1）大同市扬沙、浮尘和沙尘暴天气具有明显的月际和季节变化特征，年内扬沙、浮尘和沙尘暴天气主要集中在春季，其次是秋季（除了沙尘暴）和冬季，夏季扬沙、浮尘和沙尘暴天气出现频率相对较低。
        （2）1991~2020年大同市扬沙和浮尘天气日数均呈现出增加的趋势，只有沙尘暴天气日数呈现出减少趋势，且变化倾向率不尽相同。
        （3）大同市的沙尘天气大部分都不是本地起沙，由于地处黄土高原，北部与内蒙沙尘源地相邻，特殊的地理位置导致沙尘天气的出现。
参考文献：
[1]马子平,白秀宏,杨淑琴,等.忻州市近50年沙尘暴时空分布特征分析及防御对策探讨[J].安徽农业科学,2008,36(4):1505-1507.
[2]刘文英,孙志刚,孙志强.阿拉善高原沙尘暴灾害分析及防御策略[J].现代农业,2015(11).
作者简介：苏霞（1985.04）女，汉族，山西省朔州市人，大学本科，助理工程师，从事农气方面工作。