2008年4月25日河北省大风扬沙天气过程分析
从天气学原理分析河北省一次暴雨过程
从天气学原理分析河北省一次暴雨过程摘要：2012年7月21日河北省出现了一次暴雨降水天气过程。
本文通过低空急流的时空变化分析，探讨了暴雨过程的形成原因。
研究表明，暴雨带的形成与中尺度天气系统有着密切的关系。
高空的低槽东移，中低层的有切变和低涡共同影响，以及暖湿的西南急流不断的输送水气，为暴雨的形成创造了充分的条件。
关键词：天气学原理；低空急流；流云团；切变线Abstract: In July 21, 2012 Hebei province had a heavy rainfall weather process. In this paper, through the analysis of spatial and temporal change of low level jet, discusses the reasons for the formation of rainstorm process. Research shows that, with formation of rainstorm mesoscale weather system has a close relationship with. High altitude low trough eastward, the low layer shear and the vortex effect of common, as well as the warm southwest jet continuous conveying water, for the rainstorm created sufficient condition.Key words: weather science; jet; cloud clusters; shear line暴雨是一种影响严重的灾害性天气，长时间的暴雨常导致山洪爆发，水库跨坝，江河横溢，房屋被冲塌，农田被淹没，交通和电讯中断，给国民经济和人民的生命财产带来严重危害，在中国暴雨是主要气象灾害之一。
一次沙尘暴过境前后呼市气象要素和PM_（10）变化特征
一次沙尘暴过境前后呼市气象要素和PM_（10）变化特征李杨;司瑶冰;李云鹏【摘要】By using Hohhot AWS observations of meteorological data, sounding information and enwronmentat monitoring in Hohhot PM10 data, analyzing of elements changes of ground weather, high-ahitude winds changes, atmospheric instability changes and changing characteristics of PM10 before and after sandstorm. Results indicate that：before sandstorm, surface is under low pressure control, air is extremely dry and warm, the wind is steady South-West wind while on 3 - 5.5 km altitude strong momentum is to download, and atmospheric instability is between 500 - 400hPa; after sandstorm, temperature drops rapidly, wind speed increases immediately, wind mutations to North-West wind, air is dry and cold, on 1.5 - 3kin altitude strong momentum to download, and atmosphere instability is usually lower than 850hPa; the concentration of PM,0 increases by 21 times when sandstorm happens.%利用呼和浩特市自动站观测的气象要素资料和探空资料以及呼和浩特市环境监测站监测的PM10数据,分析了沙尘暴过境前后地面气象要素、高空风和理查逊数以及PM10变化特征。
气象学习题+参考答案
气象学习题+参考答案一、单选题（共100题，每题1分，共100分）1.机场跑道方向的能见度标为A、平均能见度B、跑道能见度C、有效能见度正确答案：B2.下列何种地区最容易出现山地背风波A、高大山脉的背风面上空B、山谷风盛行的地区C、孤立山峰的后面正确答案：A3.当风速达到40节或以上时，以下哪种情况下很有可能出现地形波颠簸？A、与山峰平行，气流稳定B、穿过山脊，气流稳定C、沿山谷下行，气流不稳定正确答案：B4.在锋线附近的雨层云中飞行会遭遇A、轻度积冰B、中度积冰C、强积冰正确答案：C5.暖湿气流流到冷的地面上，常会出现什么样的天气（）A、层状云B、平稳气流和平流雾C、暖锋云系正确答案：B6.航路重要气象情报由（）发布A、局方B、空中交通服务单位C、气象监视台正确答案：C7.在重要天气预告图上，“CAT”表示A、碧空B、晴空颠簸C、满天云正确答案：B8.在日常航空天气报告中，电码“SHRA”表示的意思是A、强雷暴B、阵雨C、积雨云正确答案：B9.飞行员在飞行中发现远处的云由云条和云块组成，云条和云块底部较平，在有的云块上有云塔突起，层次不齐，这种云应是A、层积云B、浓积云C、堡状云正确答案：C10.在下面各种情况中，能最快形成地面逆温层的是（）A、晴朗而相对平静的夜晚地面辐射冷却B、在山区有暖空气快速上升C、日出后，地面有雾或低云正确答案：A11.若飞机在飞行中遭遇到微下击暴流，飞机的飞行性能常常是A、先变好，后变坏B、先变坏，后变好C、急剧变坏正确答案：A12.飞机表面出现的冰珠说明A、在较高高度有逆温现象，伴随冻雨出现B、冷锋过境C、本地有雷暴正确答案：A13.在雷暴的生存周期中哪一阶段的特征是云中充满下降气流A、消散阶段B、积云阶段C、从云下有降水开始正确答案：A14.在北半球，一个飞行员作一次由西向东的长途飞行，在下面何种情况下，他将有可能因气压系统而形成的顺风A、在高压系统和低压系统南侧B、在高压系统南侧和低压系统北侧C、在高压系统北侧和低压系统南侧正确答案：C15.雷暴消散阶段的特征是A、内部都是上升气流B、出现强烈的湍流、积冰和闪电C、云中充满下降气流正确答案：C16.若飞机进入雷暴云下的下冲气流中，将会碰上A、逆风切变B、飞机乱流C、垂直风切变正确答案：C17.能降暴雨和冰雹的云是A、雨层云B、高层云C、积雨云正确答案：C18.飞机在雨层云中飞行时一般会遇到什么程度的积冰A、重度积冰B、中度积冰C、轻度积冰正确答案：C19.地面天气图上的蓝色实线所表示的是A、冷锋B、等压线C、静止锋正确答案：A20.在对流层，大气乱流形成的原因A、温度在水平方向上分布不均B、地转偏向力的作用C、气流经过粗糙不平的地表或地面受热不均正确答案：C21.位于对流层上层成平流层下层的高空急流，中风速不小于A、30米／秒B、50米／秒C、60米／秒正确答案：A22.乌鲁木齐的四字代码是A、ZSSSB、ZGGGC、ZWWW正确答案：C23.若在海平面1000英尺高度上地面空气湿度为70℉，露点为48℉，那么积雨云云底端大概在什么高度A、海平面以上4000英尺的高度B、海平面以上5000英尺的高度C、海平面以上6000英尺的高度正确答案：C24.卷云在可见光云图和红外云图上的颜色分别是A、白色、灰色B、黑色、白色C、灰色、白色正确答案：C25.YUCCAIRMET4VALID181015/181600YUDO－AMSWELLFIRMODMTWOBSAT100524DEGN110DEGEATFLO80STNRNC=根据上述AIRMET报，可知该情报区的天气是怎样的？A、从10:15到16:00,山地波的强度在增强B、在海拔2400米，北纬24度，东经110度，出现中等强度颠簸C、出现强度稳定的山地波正确答案：C26.METARZSSS120500Z32006MPSCAVOK30/26Q1008=依据上述METAR报，ZSSS站报告的地面风是A、东南风6m/sB、东北风6m/sC、西北风6m/s正确答案：C27.飞机在整个飞行过程中形成厚度为9cm的冰层，说明其遇到了A、弱积冰B、中度积冰C、强积冰正确答案：B28.下面何种特征描述的是热雷暴？A、与天气系统一起移动B、在陆地上晚上增强，白天减弱C、范围小，孤立分散，雷暴云间有间隙正确答案：C29.在我国，下列何种天气系统是由于特殊的地形造成的？A、热带风暴B、西南低涡C、锢囚锋正确答案：B30.某次飞行的高度是9000米，飞行前，飞行员要了解航线高度上的气压和风的分布情况，他应参考A、200百帕等压面图B、300百帕等压面图C、500百帕等压面图正确答案：B31.飞行时，霾对能见度或观察地形地物的能力有何影响？A、在霾中，眼睛容易疲劳因而不容易发现相对移动的航空器B、所有航空器的活动或地形地物显得比实际距离远C、霾使视力集中在远处正确答案：B32.在地面天气图上可以看出，近地面的风A、由高压向低压斜穿等压线吹B、由高压区吹向低压区C、沿着等压线吹，在北半球背风而立，高压在右，低压在左后正确答案：A33.在高空逆温层下，能见度也常常变差，除了云之外，还可碰上的影响能见度的天气现象是A、吹雪B、烟幕C、霾正确答案：C34.涡旋状云系天气系统是？A、台风B、反气旋C、锋面正确答案：A35.在下述何种情况下最有可能形成辐射雾？A、在海岸外的冷水面上有潮湿的热带气团移动B、晴空、平静的夜晚，露点温度很低C、在晴朗微风的夜晚，低洼和平坦的地面上有温暖潮湿的空气正确答案：C36.飞机在雷暴云下进近着陆可造成严重飞机事故。
沙尘天气记录中存在问题分析
２ ，渭南市 澄城 、富平 、合 阳 、蒲 城等 县 出现扬 Ｏ 沙天 气 ，华 阴、大荔 、富平 、蒲 城 、合 阳、澄城 、
韩城 、临渭 区 ８ 县 （ 、区）出现 浮尘 天气 ， 个 市 能
见 度 记 录 在 ４ Ｏ ８ ０ｋ 之 间 （ ９ 日 ２ ． ～ ． ｍ ２ ０时 和 ３ Ｏ 日０ ８时 ， 白水 、华 县 能 见 度 记 录 为 １ ． ｍ） ０ ０ｋ 。
参考文献 ；
空 气活 动 出现 ，一般 在 大风 、沙 尘暴天 气之后 的 无 风或 风较小 的天 气条 件下 形 成 。② 出现 时间 ］
不 同 。浮尘 出现在 冷空 气过境 前后 ，霾 则在 一天
［ ］ 中 华 人 民共 和 国 国 家 质 量 监督 检验 检 疫 总局 ， 国 １ 中 国家标 准化管理委员会 ． Ｂ Ｔ ２４０ ２ ０ Ｇ ／ ０ ８－ ０ ６沙 尘
形 成 的天气 条件是 气 团稳定 、较 干燥 、有逆 温层 存 在 ，粒子 平均直 径一 般小 于浮 尘 ；浮尘伴 随冷
４ ３ 将相 对 湿度作 为轻雾 与 浮尘 （ ． 或霾 ） 判别 的
依 据 ，违 反 了 ‘ 天气 现象 记录 ，应 以实 际观测 为
准 ，不能凭 空 想象 ’的原则 。
［ ］ 中 国气 象 局 ．地 面 气 象 观 测 规 范 ［ ３ Ｍ］ ． 京 ：气 北
象 出版 社 ，２ ０ ：２ ． ０３ ３
微 带蓝 色 。 气味不 同 。 ④ 浮尘 出现 时 ， 常能 闻 常
４ １ 沙尘天 气是 一种 系统性 的天 气过程 ， 响范 ． 影
围 广 ，常波及 几个 甚至 十几个 省 区 ，任 何其 他 的 视程 障 碍现象 不会 孤立存 在其 中。
保定市一次大风天气过程诊断分析
甘肃科技Gansu Science and Technology第37卷第5期2021年3月Vol.37 No.5Mar. 2021保定市一次大风天气过程诊断分析张思涵】，董疆南2,高万泉2,马鸿青2,王志超2（1.河北省定州市气象局；河北定州073000；2.河北省保定市气象局，河北保定071000）摘 要：利用常规气象观测资料、NCEP/NCAR1°x 1。
再分析资料和风廓线雷达资料，对2020年3月18日保定市一 次大风天气过程进行诊断分析，探讨此次大风过程的成因，结果表明：这是一次偏北路径冷空气南下形成的大风, 主要影响系统为高空槽、地面冷高压以及冷锋；贝加尔湖冷高压分裂南下，河北地区气压梯度大，变压强；负涡度平流产生较强下沉运动，有利于槽后较高动量的冷空气向下传送；高空急流的抽吸作用使整层垂直运动加强，高空急 流人口区次级环流的形成加速了大气的上下交换，“漏斗”状北风强风速带向地面伸展，激发了地面大风的出现；锋区明显，冷平流强，大气层结极不稳定，有利于高空动量下传，形成地面大风。
关键词：大风；冷高压；锋区；冷平流；动量下传中图分类号：X51大风是影响保定的重要气象灾害性天气之一。
大风沙尘天气不仅会对生态环境、人民生活等造成重大影响,同时也会对农林业、畜牧业等的生产造成严重威胁叫位于河北中部的保定市地处太行山北部东麓，冀中平原西部，地势由西北向东南倾斜, 有山地、丘陵、平原,地形较为复杂,春季易出现大 风天气叫长期以来，由于大风天气出现频率较高、危害程度较大，众多学者围绕大风及其成因做了深入研究。
关于冷空气大风的成因，一些学者期认为 是斜压大气能量转换、西北急流活动及动量下传等因素共同作用的结果；张鹏等［7］分析了山东省一次 高空冷涡诱发的渤海气旋大风过程，对涡度平流、温度平流、散度等动力和热力条件进行了诊断分 析，指出高层与中低层的反位相垂直分布特征；康志明等何、牛若芸等问研究指出，冷锋过境前冷高压 加强，冷空气堆积时冷平流输送显著；陈淑琴等㈣、 尹尽勇等问发现冷锋过境时气象要素发生明显变 化，大气动量下传使近地层的风向突变，风速加大。
沙尘暴过程中气象要素响应及输沙分析
的拐子湖 气象站南 ８０ｍ处一 平坦 的沙地上 （ ｌ ０ ４。
２ １ ２２ 海拔 为 ９ ０ｍ） ２Ｎ、０ 。２Ｅ、 ６ 。在观测 场 布置 了风
基金项 目： 中国干旱气象科学研究基金 （ Ｍ ０ ０ ３ ， Ｉ ２ １ １ ） 国家科技支撑 Ａ
计划课题（０ ８ Ａ ４ Ｂ ５ Ｏ ）公益性行业 （ ２０ Ｂ Ｃ ０ ０ 一 １ ， 气象 ） 科研专项（ Ｙ Ｇ ＨＹ ２ １０ ０ ２ ， ０ ０ ６ １ ）中国沙漠气象科学研究基金（ ￣２ １０ ７ 。 Ｓ ０００ ）
研究论文
沙 漠 与 绿 洲 气 象
。
第 ６卷 第 ３期
２１ ０ ２年 ６月
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３ ４
地 层 梯 度 风 速 仪 安 装 高 度 为 ５ １ 、０ ５ １０ 、０ ２ 、０、０ 、
胡文峰等 ： 沙尘暴过程 中气象要素响应及输沙分析
２０ｃ ０ ｍ，风 向仪安 装 高度 为 ２ Ｉ、０ ｍ。２０ｅ ０Ｃ１２０ｅ Ｉ ０ ｍ 高度 安 装有 空气 温湿 度 传感器 ； 壤温 、 度传感 器 土 湿
摘
要 ： 过 野 外 监 测 系统 获 取 的试 验 数 据 ， 拐 子 湖 地 区 ２ １ 通 对 ０ １年 ４月 一 次 强 沙 尘暴
过 程 中贴 地 层 微 气 象要 素 和 输 沙进 行 分 析 ， 出如 下 结 论 ： 气 高 温干 燥 ， 表 高 温低 湿 、 得 大 地
气 压 下 降 ， 速 增 大是 沙 尘 暴 来 临的 前 兆 ； 尘暴 过 程 中风 向 和 风 速 相 对稳 定 ， 风 沙 气压 、 汽 水 压 和 相 对 湿度 都 会 明显 下 降 ； 温 下 降速 度 较 慢 ， 壤 湿 度 略 有 增 大 ； 沙量 主 要 集 中 于距 地 土 输 地 表 ５ ｍ 以 内 高度 层 ， ０ ２ ｍ 高度 层 里 输 沙量 呈 增 大趋 势 ， ０ｃ 以上 随 着 高度 升 高 ０ｃ 在 ～ ０ｃ ２ ｍ
2008年以前气象资料(石家庄)
极端天气发生频率增加，石市气象部门根据1955年至2008年气象资料分析气候变暖，呼吁全民应对2011-03-23 15:32:00 作者：崔虹来源：《燕赵晚报》关键词：降水量变化日照时数气候变化特征生长季热量资源[提要] ■1955-2008年石家庄市年平均气温变化图（细曲线：气温变化曲线，粗直线：气温多年平均值，细虚线：5年滑动平均趋势线）■1955-2008年逐年年总日照时数变化曲线图（细曲线：日照时数变化曲线，细直线：日照时数多年平均值，细虚线：日照时数变化趋势线）今天是世界气象日。
世界气象组织将今年世界气象日的主题确定为“人与气候”。
昨天，石家庄市气象局专家根据1955-2008年石家庄市的气象观测资料，分析了石家庄气候变化特征。
全球气候变暖如今已成为不争的事实。
50多年来，石家庄市气候总体上呈变暖的变化趋势，气候变暖导致的另一现象，则是极端天气气候事件频发。
■1955-2008年石家庄市年平均气温变化图（细曲线：气温变化曲线，粗直线：气温多年平均值，细虚线：5年滑动平均趋势线）■1955-2008年逐年大雾日数变化图■1955-2008年逐年年总日照时数变化曲线图（细曲线：日照时数变化曲线，细直线：日照时数多年平均值，细虚线：日照时数变化趋势线）■1955-2008年逐年年总降水量变化曲线图（实曲线：降水量变化曲线，实直线：降水量多年平均值，虚线：降水量变化趋势线）■1955-2008年逐年霾日数变化图平均每10年年平均气温升高0.36℃夏天太热，冬天不冷，似乎成为近几年的“惯例”。
而通过年平均气温变化曲线图，可以看出，1955年到2008年，全市年平均气温呈上升趋势，平均每10年年平均气温升高0.36℃。
据介绍，20世纪50年代和60年代末70年代初是气温相对低的阶段，70年代中期气温有所回升，80年代中期气温又有所下降。
自80年代末开始，气温上升趋势变得明显起来，1992年以后，气温一直高于气候标准值，是54年来气温最高的时期。
二〇零八(2008)年邢台气候公报20090817
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)基本气候状况 (4)1、气温 (4)2、降水 (6)3、日照 (9)气候条件对农业的影响 (12)主要气象灾害及异常气候事件 (13)1、寒潮 (13)2、阶段性干旱 (14)3、大风沙尘 (15)4、局部暴雨 (16)5、冰雹 (16)6、雷暴 (17)7、低温寡照 (17)8、大雾 (18)9、酸雨 (19)摘要2008年（1～12月），我市天气气候特点为：年平均气温比常年偏高；年降水量接近常年，但时空分布不均，春季（3月～5月）降水偏多，冬季（2007年12月～2008年2月）降水偏少；年日照时数异常偏少。
2008年我市气象灾害发生特点为：寒潮、干旱、沙尘、暴雨、雷暴、风雹、低温寡照和大雾等灾害性天气气候事件时有发生，但气象灾害以局部为主，总体仍属于中等偏轻年份。
大部分地区农业气象条件基本利于农作物生长发育，局部农业气象灾害偏重发生，给农业生产造成较大损失，但总体来讲，农业气象条件属正常偏好年景。
ABSTRACTThe characteristic of weather and climate in 2008 in XingTai City was summarized as follows:The annual mean temperature was warmer by 0.5℃than average. The annual precipitation was closed to that of normal year, but the temporal and spatial distribution of rainfall was uneven. The precipitation in the spring was greater than average. The precipitation in winter was less. The annual sunshine hours were significantly less than that of the normal years. In general, it is a normal, even a better year in climateThe features of weather-related disasters of XingTai in 2008 were as follows: Cold Wave Weather occurred in some county and district. Heavy droughts influenced the region in some part time of the year. Heavy fogs were observed more than expectancies. Gail, hail and rainstorm occurred occasionally. However, these disasters mainly occurred in restricted areas .On the whole, it was slightly milder than the average year.Agrometeorological Condition in most areas was conducive to crop growth and development. Some agrometeorological disasters occurred in some area and caused a greater loss of agricultural production.it was a normal, even a better year in climate.基本气候状况1、气温（1） 全市年平均气温偏高2008年，全市年平均气温为13.7℃，比常年（13.2℃）偏高0.5℃，较去年偏低0.3℃，是1971年以来的第9个偏暖年份（图1）。
沙尘暴的成因沙尘暴形成的主要原因
沙尘暴的成因沙尘暴形成的主要原因近4年春季，我国境内共发生53次（1999年9次，2000年14次，xx年18次，xx年12次）沙尘天气，其中有33次起源于蒙古国中南部戈壁地区，换句话说，就是每年肆虐我国的沙尘，约有六成境外。
这是7月2日，中国气象局副局长李黄向媒体公布的研究结果。
他说，xx年春季，我国北方共出现了12次沙尘天气过程。
具有出现时段集中、发生强度大、影响范围广等3个特点。
影响我国的沙尘天气源地，可分为境外和境内两种。
分析表明：三分之二的沙尘天气起源于蒙古国南部地区，在途经我国北方时得到沙尘物质的补充而加强；境内沙源仅为三分之一左右。
发生在中亚（ * 斯坦）的沙尘天气，不可能影响我国西北地区东部乃至华北地区。
南部的塔克拉玛干沙漠是我国境内的沙尘天气高发区，但一般不会影响到西北地区东部和华北地区。
我国的沙尘天气路径可分为西北路径、偏西路径和偏北路径：西北1路路径，沙尘天气一般起源于蒙古高原中西部或内蒙古西部的阿拉善高原，主要影响我国西北、华北；西北2路路径，沙尘天气起源于蒙古国南部或内蒙古中西部，主要影响西北地区东部、华北北部、东北大部；偏西路径，沙尘天气起源于蒙古国西南部或南部的戈壁地区、内蒙古西部的沙漠地区，主要影响我国西北、华北；偏北路径，沙尘天气一般起源于蒙古国乌兰巴托以南的广大地区，主要影响西北地区东部、华北大部和东北南部。
近年我国的大风沙尘天气经统计,60年代特大沙尘暴在我国发生过8次，70年代发生过13次，80年代发生过14次，而90年代至今已发生过20多次，并且波及的范围愈来愈广，造成的损失愈来愈重。
现将90年代以来我国出现的几次主要大风和沙尘暴天气的有关情况介绍如下：1993年：4月至5月上旬，北方多次出现大风天气。
4月19日至5月8日，甘肃、宁夏、内蒙古相继遭大风和沙尘暴袭击。
其中5月5日至6日，一场特大沙尘暴袭击了东部、甘肃河西、宁夏大部、内蒙古西部地区，造成严重损失。
大风天气特点及典型天气过程
31
下击暴流与龙卷
• 下击暴流中的冷下沉空气在到达地面后向四周经向
h
冷
热
冷
这种环流作用使城市的天气表现为：
1. 烟雾集中，能见度差，如唐山，鞍山等地。
2. 降水量比郊区大。
3. 夏季城市多积云，雷暴天气。 15
地表摩擦作用
• 陆地：摩擦大，风与等压线交角达35~45º，风
速35～45％
• 海洋：摩擦小，风与等压线交角约15～25º，风
速60～70％
16
地形的阻挡作用 地形的阻挡作用使风向明显偏离等压线。当空
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24
⑶ 雷暴大风
雷暴大风是从积雨云中急速下沉的冷空 气到达地面时所引起的，具有时间短、切 变明显、阵性强等特征。排列成带状的雷 暴带可造成飑线大风。
25
雷暴大风
• 当雷雨大风发生时，乌云滚滚，电闪雷
鸣，狂风夹伴着强降水，有时伴有冰雹， 风速极大。它涉及的范围一般只有几公里 至几十公里。
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B767/B747 25（25）
15（8） 14(7)
A318/A319/ A320/A321
25（25）
15(7)
顺风 5（5） 5（5） 5（5）
括号内为湿跑道起降风限制标准
4
地面大风易出现的危险天气
– 起飞、降落和滑行阶段： • 侧风 • 强的下沉气流 • 低空风切变 • 扬沙、浮尘、沙尘暴
河北省沙尘暴天气成因分析_尤凤春
文章编号:1000-0534(2005)04-0642-06 收稿日期:2003-04-10;改回日期:2003-12-01 基金项目:河北省科技攻关计划项目(01220602D )“沙尘灾害天气监测预报技术研究”资助 作者简介:尤凤春(1958—),女,河北人,正研高工,主要从事气象灾害方面的研究.E -m ail :yfch @sina .com河北省沙尘暴天气成因分析尤凤春1, 史印山1, 付桂琴2, 安月改1(1.河北省气象台,河北石家庄 050021;2.河北省张家口市气象局,河北张家口 075000)摘 要:分析了河北省沙尘暴天气的演变特征,在此基础上又从气候及大气环流形势变化、动力诊断等方面对河北省沙尘暴天气成因进行了初步分析。
结果表明:近年来河北省地区春季降雨持续偏少,气温持续偏高,为沙尘暴的形成提供了有利条件;而有利的大气环流形势和较强冷空气频繁南下是造成沙尘暴明显偏多的主要原因。
关键词:河北省;沙尘暴;环流形势中图分类号:P445+.4文献标识码:A1 引言 近年来,随着连续干旱和气候变暖以及大气环流异常,河北省沙尘暴呈逐年增加的趋势,从而引起了各级政府和社会各界的普遍关注,尤其是2002年春季3～4月份,河北省范围内共出现了13个沙尘暴日。
在张家口、承德两市先后共有18个站出现了沙尘暴,其中还有多站出现了强沙尘暴。
主要沙尘暴过程有两次,分别为3月20～22日和4月6～8日。
与历年同期相比,河北省北部的大部分测站沙尘暴明显偏多,并为近年来最多的一年[1]。
沙尘暴天气对河北省及京津地区的经济、交通运输、旅游以及生态环境等均造成了严重影响,因此,对其演变及成因进行分析显得非常重要。
有关生态环境、气候变化、沙尘暴等方面的研究已经做了一些工作[2～11]:孙建中等[5]、孙武等[6]对河北坝上地区人类活动与生态环境变化进行了研究,认为该区在历史上长期以放牧为主,随着人类活动范围的扩大,农耕面积不断增加,并逐渐过渡到目前以农耕为主,放牧为次的现状。
保定两次沙尘天气过程分析及对比
保定两次沙尘天气过程分析及对比刘通(保定市气象局,河北保定071000)摘要:利用M i c a p s常规高空资料㊁E R A5再分析资料㊁国家基本气象站观测资料,对2021年3月15日以及4月15日保定地区的两次沙尘天气过程进行分析以及对比㊂结果表明:在过程发生时,伴随着风力增大,能见度明显下降,同时空气质量急剧下降,空气质量指数(A Q I)迅速升至500,污染物P M10和P M2.5浓度的升幅明显,并且空气质量的变化相对于风力变化存在一定的滞后性;两次过程皆发生在高空槽引导冷空气东移南下,地面上蒙古气旋发展加强,冷锋自西向东移过的天气形势下,两次过程的沙尘源地分别为蒙古北部-贝加尔湖一带和蒙古西部-内蒙古西部一带,沙尘入侵路径分别为西北偏北和西北偏西,在近地面大风以及中低层不稳定条件的配合下,导致沙尘物质抬升并向东南方向输送,进而影响包括保定在内的中国北方的大范围地区,在保定污染物强浓度出现时间的前后,两次过程皆表现出了垂直方向运动短时间内大幅变化的特征,由于保定本地的不稳定条件以及风力都较弱,导致3月15日的过程更为严重㊂关键词:沙尘;大风;不稳定;垂直运动中图分类号:P425.5+5(222)文献标识码:A 文章编号:1007 6921(2023)16 0091 07沙尘天气是春季我国北方较为常见的一种灾害性天气,可造成房屋倒塌㊁交通供电受阻或中断㊁火灾㊁人畜伤亡等危害,并且会污染自然环境,破坏作物生长㊂中国北方的沙尘天气活动具有明显的年代际变化特征,20世纪60 70年代波动上升,80 90年代波动减少,2000年之后又急剧上升,且沙尘活动的变化与东亚大气环流的年代际变化和生态环境的变化有关[1-3]㊂近年以来,众多学者对沙尘天气做出了许多研究工作,在沙尘暴的天气气候特征[4-6]㊁环流背景特征[7-8]㊁沙尘暴的形成机制[9-10]㊁中尺度系统特征分析[11]等方面取得了丰硕的成果㊂相较于其他灾害性天气,沙尘天气的发生频率较低,且多发生于春季,但致灾性较强㊂2021年,我国沙尘天气次数明显增多,在3月15日和4月15日,保定地区发生了两次较为严重的沙尘天气过程,其中3月15日的过程也是全国近几年以来强度最强㊁影响范围最广的㊂1过程概况2021年3月15以及4月15日前后,包括保定在内的华北地区出现大范围沙尘天气,单日影响范围为历史同期最大㊂两次过程中均伴有风速增加㊁能见度降低以及空气质量的急剧下降,A Q I指数㊁P M10浓度以及P M2.5浓度均明显增加㊂以A Q I指数来看,受沙尘影响的严重污染区域在3月15日的过程以自北向南的趋势扩张,在4月15日的过程中则表现为由西向东㊂选取保定站为例,分别做2021年3月15日与4月15日的P M2.5浓度㊁P M10浓度㊁A Q I指数以及风速的折线图,由图1可见,两次过程在整体趋势上较为相似,都在污染程度加剧的前几小时风速开始增大,前者在6时左右风速开始明显增强,A Q I㊁P M10以及P M2.5浓度在12时左右急剧增加,在14时左右达到最大,此时风速仍较大,但随后P M10㊁P M2.5浓度呈现为下降趋势㊂4月15日过程中,在8时左右风速开始明显增强,15时左右A Q I㊁P M10以及P M2.5浓度开始急剧上升并在16时达到最高值,随后风速仍维持在一个较高的水平,P M10㊁P M2.5浓度呈下降趋势,在23时又迎来一个较小的峰值,随后持续下降㊂从两次过程的能见度与风速的折线图上可以看出,在沙尘天气初期,大风有利于沙尘物质的输送,两者呈负相关,随着风力逐渐增大,能见度逐渐降低,而在沙尘减弱结束阶段,大风有利沙尘物质的扩散,导致两者呈正相关,风力增大,能见度也随之增大㊂通过计算P M10浓度与极大风速变化情况之间的相关系数,3月15日为0.510,4月15日为0.782,都达到了较高的置信水平㊂综上所述,这两次过程中空气污染物浓度的变化与风速关系较为明显,并且存在着一定的滞后性㊂2023年8月内蒙古科技与经济A u g u s t2023 16530I n n e r M o n g o l i a S c i e n c e T e c h n o l o g y&E c o n o m y N o.16T o t a l N o.530收稿日期:2022-11-26作者简介:刘通(1999 ),男,河北保定涿州人,助理工程师,本科,理学学士㊂图1 保定市2021年3月15日(左)㊁4月15日(右)P M 2.5浓度㊁P M 10浓度㊁A Q I 指数㊁极大风速以及最小能见度㊁极大风速变化折线图2 沙尘源地沙尘发源地裸露的地表㊁气温偏高降水稀少均可为沙尘天气的发生提供有利条件㊂蒙古国南部地区由于过度放牧等原因导致植被快速减少;国家气候中心显示2021年第一季度中蒙交界地区气温普遍偏高,同时我国华北㊁西北地区降水异常偏少,这均为沙尘过程提供了有利的条件㊂利用美国大气海洋局研制的H Y S P L I T 轨迹模式分别计算3月15日与4月15日过程中沙尘到达保定的36h 后向轨迹,每天4个时次,每个时次间隔6h ,轨迹的起始高度分别为距离地面50m ㊁500m 以及1000m ㊂不同高度上沙尘轨迹的路线和方向表示到达保定前所经过的地区,不同高度的轨迹其各自格点的时间间隔相同,根据其长短可判断其移动速度,长轨迹相较于短轨迹移动速度更快㊂由图2可知,3月15日与4月15日两次过程中沙尘皆来源于西北方向,前者更偏北,后者更偏西㊂前者的3个高度层次上的沙尘轨迹皆起始自蒙古北部至贝加尔湖一带,三者移动路径和移动速度都较为相近,自蒙古北部向东南方向移动,移动至蒙古与我国交界处,随后继续穿过内蒙古中部地区,自西北部侵入河北,进而影响到保定地区㊂4月15日过程中,500m 和1000m 高度的沙尘轨迹显示其来源于蒙古西部,较低的50m 高度的沙尘则来自内蒙古的西部地区㊂前两者的移动速度更快,后者的移动速度较慢,三者在内蒙古的中部偏西一带汇合后继续沿西北偏西路径向东移动,进而影响到保定地区㊂图2 保定市2021年3月15日(左)㊁4月15日(右)H Y S P L I T 模式36h 后向轨迹图总第530期内蒙古科技与经济3 影响系统分析在2021年3月14日20时,3个层次上的沙尘轨迹都呈现升高趋势,达到最高点㊂由图3可知,与此时的环流形势相对应,500h P a ㊁700h P a 上蒙古附近低槽发展加深东移,槽前上升气流发展旺盛,槽后有较强的冷平流,系统持续东移㊂3月15日20时,500h P a ㊁700h P a 上槽线已移动至东北至渤海一带,保定受槽后西北风下沉气流的控制,有利于沙尘天气的维持㊂图3 2021年3月14日20时500h P a (a )㊁700h P a (b );3月15日20时500h P a (c )㊁700h P a (d)温度场㊁高度场㊁高空填图图4 2021年3月14日08时(a )㊁3月14日20时(b )㊁15日20时(c)海平面气压场㊁地面填图图5 2021年4月14日08时海平面气压场㊁地面填图(a )㊁4月15日20时500h P a 高度场㊁温度场(b) 由图4可知,在2021年3月14日20时蒙古西部存在一高压中心,中心强度1040h P a,我国内蒙古北部存在一低压,中心强度985h P a,冷锋位于内蒙古由北至南一带,锋后有较强的正变压,最大3h 正变压达到了10h P a,等压线十分密集,锋后有强西北风,最大风速达18m /s ,到了15日08时,高压东移并有所加强,中心强度增大至1042.5h P a,内蒙古北部低压也逐渐东移,冷锋快速南下,移动至东北三省的西部至河北省中南部一带,锋后最大风速达到了20m /s ㊂而到了3月15日20时,高压中心刘通㊃保定两次沙尘天气过程分析及对比2023年第16期与低压中心继续东移,分别移动至贝加尔湖东侧和我国黑龙江以北,两者强度也都逐渐减弱,高压中心和低压中心分别减弱至1032.5h P a 和997.5h P a,地面风速随之减弱,风速最大站点为16m /s ,其他站点大部分都小于6m /s,此时保定的沙尘强度也逐渐减弱㊂由图5可以看出,2021年4月15日过程的影响系统相比于3月15日过程较弱,且位置偏南㊂4月14日20时在蒙古的西部和东部分别存在高压和低压中心,两者气压分别为1030h P a 和1000h P a,随后逐渐东移,到15日08时略有加强,为1032.5h P a和997.5h P a ,到15日20时高压又明显减弱,且在内蒙古西部又有一低压中心生成,河北省风向偏西分量更大㊂高空500h P a 槽较浅,位置偏南,08时位于内蒙古中西部,20时移动至内蒙古中部起至河北省中南部一带,并呈现出一定的横槽转竖的特征㊂其次河北附近等温线与等高线较为重合,温度平流较弱㊂4 探空图分析由探空图可以看出,两次过程存在的相同点有:整层都比较干,同时都存在着一定的D C A P E ,不同点:低层风向不同,前者是西北偏北风,后者是西南风转为西北风,这也解释了两次过程的沙尘影响路径的差别㊂另外,2021年3月15日08时850h P a附近存在逆温层,近地面附近也存在一浅薄的逆温层,20时750h P a 附近存在明显的逆温层,而后者的不稳定有一个明显的发展增强,4月15日08时850h P a 附近有逆温层存在,而到了20时便消失了,同时从1000h P a 到700h P a 附近,层结曲线与状态曲线几乎重合㊂逆温层会阻碍空气的对流上升运动,抑制空气的湍流运动,有利于污染物的堆积,不利于其扩散[12-14],前者的条件更有利于沙尘在地面的维持㊂图6 北京2021年3月15日08时(a )㊁3月15日20时(b )㊁4月15日08时(c )㊁4月15日20时(d)探空图5 成因分析5.1 风速与不稳定条件通常来讲,沙尘天气的形成要素包括强风㊁不稳定条件以及沙尘物质,这两次过程的沙尘源地都为蒙古及附近地区,植被较为稀疏,多荒漠㊁沙漠,且前期降水偏少㊁气温偏高,沙尘物质丰富㊂起沙是离不开风的,一般认为,风速达到一定程度之后,沙尘源地的沙尘粒子即可脱离地面进入空中㊂在风沙物理学中,对于起沙机制,有很多种理论,而从气象学的角度来看,通常对水平风速㊁垂直速度㊁大气不稳定性等方面进行研究[15]㊂沙尘的起动以及输送分为多个阶段,首先在沙尘源地,由于强风的作用使得沙尘物质进入到空中,随后受大气垂直上升运动的影响,进入到高空的大气系统中㊂强的不稳定层结有利于沙尘的上升,若从低层到高层皆处于超绝热层结,此时,当大风扬起沙尘后,其几乎可以不受阻力的上升到高空当中[16]㊂由图7可知在沙尘天气开始阶段(2021年3月14日08时㊁20时),08时可见蒙古北部存在大风速中心,最大值超过24m /s ,在其位置略偏南处850h P a 与500h P a 温差超过32ħ,存在有利的不稳定条件,随后大风速区逐渐向东南移动至内蒙古中部一带,且与此时的850h P a 与500h P a 温差的大值中心(>33ħ)相重合,十分有利于沙尘的抬升以及总第530期内蒙古科技与经济输送㊂在对保定市的主要影响时段,开始于2021年15日12时左右(见图8),850h P a 与500h P a 温差的大值区逐渐缩减,最大值也逐渐减小,对于沙尘物质的抬升,其条件变得不再有利,但此时风速仍处在一个较高值,在河北省附近超过12m /s㊂在沙尘过程的减弱消散阶段(16日05时左右),风速也逐渐减弱,河北省大部分地区风速减弱至4m /s 以下㊂图7 2021年3月14日08时(左)㊁20时(右)T 850-500(填色,单位:ħ)与风速(等值线,单位:m /s )图8 2021年3月15日12时(左)㊁16日06时(右)T 850-500(填色,单位:ħ)与风速(等值线,单位:m /s ) 在2021年4月15日过程中,在沙尘天气生成的初期,14日08时左右(见图9),与3月15日过程情况类似,在蒙古西部,存在风速大于16m /s 的大值区,与850h P a 和500h P a 温差大于31ħ的区域相重合,有利于沙尘的起动以及抬升,在移动以及发展阶段(14日20时),风速大值区以及高低空温差大值区同时向东南方向移动至内蒙古西部一带,此时条件对沙尘的起动㊁抬升以及高空输送仍十分有利,结合前文可知,此次过程中内蒙古的西部地区一带也是此次过程的沙源地之一㊂在对河北省包括保定市在内的主要影响阶段,4月15日的这次过程与3月15日区别较大,在4月15日的12时左右(图略),河北西部同时存在风速达12~16m /s 的区域以及温差34~36ħ的区域,此时条件对于沙尘维持在空中同时向东输送十分有利,而3月15日过程中,在沙尘移动至河北省一带时,由于风速相对较低,并且中低空层结稳定,有逆温层存在,更有利于沙尘物质在地面附近维持㊂图9 2021年4月14日12时(左)㊁14日20时(右)T 850-500(填色,单位:ħ)与风速(等值线,单位:m /s )刘通㊃保定两次沙尘天气过程分析及对比2023年第16期2021年4月15日15时(见图10),是此次过程影响的强盛时期,与12时相同,在河北地区同时可见风速大值区与高低空温差大值区的重叠区,而在蒙古西部一带又有一风速大值区与温差大值区的重合区产生,并继续向东南方向移动,前部的重叠区移过后,风速仍较大,但不稳定条件减弱,此时的强风有利于沙尘物质的扩散,导致沙尘强度有所减弱,而在后部的风速与温差大值区的重叠区再次移来时,沙尘强度再次增强,迎来第二个能见度的低值以及污染物浓度的峰值㊂在过程的后半阶段,虽然河北省附近存在较好的不稳定条件,但风力减弱,不利于沙尘物质的输送㊁扩散,导致沙尘天气维持㊂图102021年4月15日15时(左)㊁16日15时(右)T850-500(填色,单位:ħ)与风速(等值线,单位:m/s )图112021年3月14 16日(左)㊁4月14 16日(右)保定风场㊁垂直螺旋度(填色,单位:10-2h P a㊃s-2)㊁风速(等值线,单位:m/s)垂直剖面图5.2垂直螺旋度负垂直螺旋度代表负涡度即下沉运动,正垂直螺旋度代表正涡度即上升运动[17-18]㊂由图11可以看出,在2021年3月15日过程中,15日06时左右之前从地面到800h P a附近都为西南风控制,地面风力较弱,在2~4m/s左右,在06时之后,由低到高,迅速转为偏北风控制,同时风力有所增加,增加至6m/s左右㊂一直到15日10时左右,垂直螺旋度都比较弱,变化不明显,在10时~14时之间,900h P a附近由两个较弱的垂直螺旋度负值中心,在15时之后,垂直螺旋度出现明显变化,从850h P a附近到近地面由有很强的正值中心出现,表面此时的上升运动比较明显,同时风向逐渐转为东北风,且存在动量下传的现象,近地面附近风速增加值8m/s左右,此时沙尘发展旺盛㊂随后在21时左右,正值中心迅速消失转为一较强的负值中心,且更加靠近地面,风速又逐渐减弱,此时的下沉运动又有利于沙尘天气的维持㊂到了16日05时左右,负值中心也减弱消失,同时风速持续减弱,地面附近逐渐转为偏东风,过程逐渐减弱结束㊂强浓度出现前后均存在垂直螺旋度的正㊁负峰值,即垂直螺旋度短时变化幅度较大,表明存在较强的上升和下沉运动,有利于沙尘天气的发生发展[19]㊂2021年4月15日过程前期与3月15日过程类似,中低层为西南风,地面风力较弱,垂直螺旋度较弱,无明显的正㊁负值中心,到了15日14时高空风速大值区向地面伸展,地面风速明显增大,达到10~12m/s,较3月15日过程相比风速更大,同时风向由西南风迅速转为西北风,与3月15日过程中的东北偏北风有所不同㊂17时左右,垂直螺旋度正值中心转为负值中心,风速与风向变化不大,对应此时沙尘发展达到峰值,但随后迅速开始减弱㊂由于垂直螺旋度负值中心高度较高,且维持时间较短,在沙尘强度减弱后,地面上风力有所减弱,转为偏西总第530期内蒙古科技与经济风,且垂直螺旋度开始维持在一个较低的水平,导致沙尘强度又有所回升,出现第二个较弱的峰值,并且随后沙尘天气持续维持㊂在16日08时之后,出现一垂直螺旋度正值中心与风速弱值区相配合,此时又有污染物浓度小幅度上升,但随后垂直螺旋度正值中心减弱消失,同时地面风速又迅速增大,使得扩散条件转好,沙尘天气强度减弱趋于结束㊂6结束语①保定2021年3月15日和4月15日的这两次沙尘过程皆发生在高空槽东移,地面蒙古气旋强烈发展,冷锋过境的天气形势下,两者影响系统的位置㊁强度的差异决定了大风㊁沙尘的侵入路径的不同以及强度的差异,3月15日过程为西北偏北路径,4月15日过程为西北偏西路径㊂过程发生时,风力增大㊁能见度下降,P M10㊁P M2.5等污染物浓度剧烈上升导致空气质量恶化,后者的大幅变化相对前者的存在一定的滞后性㊂②两次过程中,沙尘的源地及移动路径中皆存在风速大值区与T850-500大值区相叠加的情况,风速大值区与T850-500大值区的重叠区对于沙尘的产生以及移动路径有着良好的指示作用㊂③对于外来沙尘源影响的地区,层结稳定有利于沙尘天气的增强,在保定受影响的时段,3月15日过程的沙尘强度更大,但仅有风速大值区,而4月15日过程为风速大值区与T850-500大值区的重叠区,不利于沙尘物质在近地面的维持㊂④两次过程皆表现出短时间内垂直运动由正转负大幅变化的特征,同时伴有高空风的动量下传,地面风速明显增大㊂而不同点在于后者的垂直螺旋度大值区发展的高度更高,且不同高度上的风速相较前者都更大㊂[参考文献][1]钱正安,宋敏红,李万元.近50年来中国北方沙尘暴的分布及变化趋势分析[J].中国沙漠,2002,22(2):106-111.[2]全林生,时少英,朱亚芬,等.中国沙尘天气变化的时空特征及其气候原因[J].地理学报,2001,56(4)477-485.[3]康杜娟,王会军.中国北方沙尘暴气候形势的年代际变化[J].中国科学:地球科学,2005,35(11):1096-1102.[4]周自江,王锡稳,牛若芸.近47年中国沙尘暴气候特征分析[J].应用气象学报,2002,13(2):193-200.[5]李栋梁,钟海玲,魏丽,等.中国北方沙尘暴日数的气候特征及对春季地面感热的响应[J].高原气象,2003,22(4):337-345. 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沙尘气溶胶对大气底层的加热效应
塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶对低层大气的加热效应*陈霞1,2，魏文寿3，刘明哲1,41. 河北省气象局气候中心, 石家庄 0500212. 中国科学院研究生院, 北京 1000493. 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所, 乌鲁木齐 8300024. 中国科学院天山积雪雪崩研究站，乌鲁木齐 830011摘要利用沙漠腹地塔中气象站2006.08.01～2007.07.31近地层80m铁塔小时温度、辐射和5min PM10、BC 浓度、散射系数等数据，结合地面常规气象数据筛选出四季沙尘过程，剔除云的影响，以每次沙尘过程的晴空为大气背景值，分析沙尘气溶胶对低层大气的加热效应。
结果表明，沙漠腹地沙尘过程对低层大气日平均温度均有显著的增温效应，扬沙冬、春最剧烈，日平均温度高出晴空3.4℃、3.8℃，沙尘暴其次，浮尘最小。
沙尘过程显著的增大了大气逆辐射量，沙尘暴日平均为晴空的1.24倍，扬沙为晴空的1.21倍。
对低层大气温度梯度的影响表现为，沙尘显著地缩短了大气的逆温时间，减弱了逆温强度，沙尘暴全天逆温时间为0，扬沙为晴空的3/4,浮尘为晴空的1/4。
沙尘过程对低层大气增温在春季主要是大粒子浓度的显著增多，冬季是吸收性粒子浓度的增大，而夏、秋季则为小粒子浓度的增多和散射性系数的增大。
低层大气温度梯度变化在扬沙天气为随PM10的增加而减小，主要为低层10m以内大气温度变化引起；在浮尘天气主要与小粒子浓度关系显著，其影响高度最大，春、夏季可以达全层80m，秋、冬季也可达32m以上；沙尘暴一致性较差，除秋季外，均为2m以内温度变化所致。
关键词：沙尘气溶胶, 加热效应, PM10浓度, 沙尘气溶胶散射系数(NEP), BC浓度, 塔克拉玛干沙漠S8中图法分类号P4041 引言自20世纪初，Hankin(1921)关注印度的Andhi以来，Idso等(1972)先后对沙尘暴的气候特征、湿度场等多方面进行了综合研究，Willetts等(1985)的风洞实验表明沙粒的跃移碰撞是引起粒子起跃的最基本机制，McNaughton(1987)认为特强沙尘暴过境过境时，气压猛升，温度骤降，与中尺度低压或飑线相联系。
大风天气特点及典型天气过程
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⑷ 低压发展时的大风
低压发展加深时，低压区内往往有大 风出现，一四季都有，春季最多。
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东北大风
(2)气压梯度方向： 东北指向西南最有利；其次是由北指
向南；由西北指向东南时风最小。所以当 冷空气路径比效偏西时，起大风慢，甚至 没有大风；而当冷空气东移入海时，沿海 反而出现大风。中路冷空气全省沿海风都 大，东路冷空气，主要是中北部沿海风大。
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东北大风
(3)变压梯度的作用： 根据计算，如果不考虑地形摩擦影响，
雷暴大风
• 雷雨大风常出现在强烈冷锋前面的雷暴
高压中。雷暴高压是存在于雷暴区附近地 面气压场的一个很小的局部高压，雷暴高 压中心温度比四周低，下沉气流极为明显， 雷暴高压前部为暖区，暖区有上升气流， 就在这个下沉气流与上升气流之间，存在 着一条狭窄的风向切变带，其为雷雨大风 发生处，它过境时带来极强烈的暴风雨。
（3）福建的大风有很强的季节性。就频数而言， 冬季明显多于夏季；就风力强度而言，夏季大于 冬季，特强大风主要出现于夏秋季节。
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福建地区大风天气
• 大风类型与天气系统
福建的大风多数起因于温带系统，少 数归于热带系统。 并与特定的地理位置有 密切关系，成因大致可分四类：
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（1）冷空气南下引起的东北或偏北大风：常见 的天气过程形势有低槽冷锋过境后、冷空气扩散 南下、高压入海、气旋、冷高与台风结合五种。
• 高压西部有倒 槽发展东移。
石家庄地区大风日数气候变化特征
石家庄地区大风日数气候变化特征阎访;岳艳霞;张秉祥;廖颖慧【摘要】以1972-2009年石家庄地区17个地面观测站大风资料为依据,运用线性倾向估计、Morlet小波分析、Mann-Ken-dall突变检验等方法对石家庄地区及5个代表站大风日数时空特征进行分析.结果表明:石家庄地区年平均大风日数空间上呈“几”字形分布；5个代表站大风日数季节变化特征一致:春天多,秋天少.石家庄市的大风日变化显著,白天出现大风的机率明显高于夜间,尤其是10-16时出现最多,占总次数的45.8％.石家庄地区及5个代表站均表现为20世纪70年代大风日数最多,近38 a来大风日数均呈线性减少趋势；同一年代不同区域的大风日数年代平均值存在明显差异.石家庄地区及5个代表站大风日数的周期性特征显著,目前各站的长、短周期内均处于大风日偏少期；石家庄地区及5个代表站中有4站的年大风日数发生了突变性减少.【期刊名称】《气象与环境学报》【年(卷),期】2013(029)002【总页数】8页(P81-88)【关键词】大风日数;时空分布;周期变化;突变检验;石家庄【作者】阎访;岳艳霞;张秉祥;廖颖慧【作者单位】石家庄市气象局,河北石家庄050081;石家庄市气象局,河北石家庄050081;石家庄市气象局,河北石家庄050081;石家庄市气象局,河北石家庄050081【正文语种】中文【中图分类】P467引言大风是在大尺度环流天气系统或局地强对流天气系统条件下产生的一种天气过程。
通过对风灾的研究［1－4］，有针对性地提出了防灾措施和对策，以期降低灾害损失。
大风是石家庄地区主要的气象灾害之一，风灾常常导致农作物倒伏，进而使农作物减产;大树或树枝折断、广告牌刮倒，伤害人及牲畜，造成财产损失，破坏生态环境，并给人们的社会活动带来不便。
风灾严重影响到农业生产、社会经济和可持续发展，已引起人们的高度重视。
张智等［5］研究了宁夏大风日数的气候变化特征及其对沙尘天气的影响。
影响河西走廊沙尘暴的因素及一次典型沙尘暴过程的分析
影响河西走廊沙尘暴的因素及一次典型沙尘暴过程的分析河西走廊地区是我国强、特强沙尘暴的多发、频发区，沙尘暴对生产生活，气候环境都带来很大的影响。
本文一方面综合分析影响河西走廊沙尘暴过程的动力因素，下垫面因素，与温度降水的关系，另一方面利用NCEP/NCAR再分析资料，地面系统，3小时一次的地面观测资料，气溶胶光学厚度图等分析了2010年4月24日的一次特强沙尘暴的天气过程。
结果表明：地面冷锋和热低压的加强，加大了冷锋前后的气压梯度，冷锋前后的ΔP 3达到+10hpa，为对流的发展提供了强烈的热力不稳定条件；中西伯利亚至新疆地区形成一狭长深厚的低压槽，自中西部利亚延伸到新疆东南部，穿过青海北部甘肃中部一带，风速较大，形成了一支风速大于20m/s的强西风带；亚欧中高纬地区进行了一次从纬向环流向经向环流变化的过程。
气溶胶光学厚度的高低值变化与沙尘暴过境前中后时期有一个很好对应，过境前低，过境时骤增，过境后高转低，比较直观反映出了本次沙尘暴的过程。
关键词：河西走廊；强沙尘暴；天气系统；气溶胶光学厚度第一章引言河西走廊，东起乌鞘岭，西至古玉门关，南北介于南山（祁连山和阿尔金山）和北山（马鬃山、合黎山和龙首山）间，东西长约1,000公里，南北宽百余公里，为西北—东南走向的狭长平地，形如走廊，称甘肃走廊。
因位于黄河以西，又称河西走廊。
走廊东部，民勤县东西北三面被腾格里和巴丹吉林两大沙漠包围，走廊西部，库木塔格沙漠正以每年4米的速度向其逼近，周围沙源丰富,植被覆盖稀少，气候干旱少雨,冬春换季时冷空气活动频繁,更是我国沙尘暴天气的高发区及重灾区之一。
沙尘暴也称沙暴或尘暴，是指强风扬起地面的尘沙, 使空气浑浊，水平能见度小于1 km的风沙现象。
它作为一种影响范围广、危害程度强的自然灾害,直接或间接影响着环境问题，造成一系列气候效应[1][2]，威胁着人类的生存和发展[3]。
但是陈锦,李东庆等[4]通过大量的数据研究表明近40年河西走廊沙尘暴天气频率呈递减趋势，但强、特强沙尘暴仍时有发生。
2.2 沙尘暴
2. 5. 2. 沙尘暴的危害
浮扬的尘土使得眼疾、呼吸道疾病的 发病率大大提高。尤其是由于老人、孩 子对环境变化适应力低，更加容易患病。 许多细小的可吸入颗粒物进入并存留存 在人的肺中，不利于身体健康，还会引 起呼吸道障碍、甚至疾病。漫天的黄沙 还会使人感到压抑、郁闷。 飞扬的尘土大部分都降落到了叶片 上，影响植物的呼吸和光合作用。 沙尘使大气能见度大幅降低，给人 们出行带来了诸多不便。 产品生产需要洁净空气的一些厂家 也成了沙尘天气的受害者。在这样的空 气条件下，很难生产出符合标准的产品。
80天，如内蒙古吉兰泰96天、宁夏盐池85天、新疆皮山93天、 民丰81天等。对照董光荣等研究[7]发现，沙尘暴和扬沙的易发区 大多属中纬度干旱和半干旱地区，这些地区受荒漠化影响和危害 比较严重，地表多为沙地和旱地，植被稀少，大风过境，容易形 成沙尘暴和扬沙天气。
造成北京沙尘暴的原因主要是受内蒙古天气的影响；其 次，是北京周围的沙漠化。呼啸而来的沙龙已形成对北京等地 的半包围态势。实地考察表明，张家口洋河中段不足百公里的 范围内，密布着几个大的沙漠，总面积在１·４万公顷以上，每 年向北京输沙近百万吨。目前沙漠已经入侵燕山腹地丰宁县的 潮白河上游，最近距北京怀柔县仅１８公里。 据内蒙古气象局农牧气象中心极地卫星遥感图显示，从自 治区西北部阿拉善盟扬起的沙尘暴，经过伊克昭盟、巴彦淖尔 盟、乌海市、包头市、乌兰察布盟、锡林郭勒盟、赤峰市、通 辽市一直影响到兴安盟以东，沙尘暴强中心位于锡林郭勒盟西 部。前几天，锡林郭勒盟的大部分地区能见度为零。沙尘暴的 速度最高时达到每秒２２米。伴随沙尘暴天气，内蒙古大部地 区上月下旬气温下降８至１０摄氏度。乌兰察布盟以东地区还 出现了雪暴天气。海拉尔的降水量达到９毫米，积雪厚度１1 厘米。内蒙古东北部部分地区有大雪和暴雪，局部地区还出现 吹雪和雪暴天气。
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图 １ ４月 ２ ４日 嘴： ０５ ０ Ｐ ０ ０ ｈ ａ高空 图 ４月 ２ ５日０ ：０８ ０ Ｐ 高 空图 ８ ０ ５ ｈ ａ
２ ２ 横槽 转竖 。 ． 东北 冷 涡 旋转 加 深 东 欧 的冷 涡 受 西部 脊发展 东移 影 响发生 了逆 时针 旋 转 ，２ 南 一北 向东 欧 ３１ ３
２ １ 西伯利 亚脊 东移发 展 ． 高空 形势 （ １ 演 变 上 可 以 图 ）
看 到在 ２ 日 ０ ：０，０ ｈ ａ环 流形势 呈经 向型 ， 脊 的跨 ４ ８０ ５ ０ Ｐ 槽
度在 ３ ４ ５～ ０个 纬 度 。西 西 伯 利 亚地 区 为 高 压 脊 。２ 日 ４
２ ３ 渤海 气旋 发展 。
经 度 。原 位于 东欧 地 区 的西 北 一 东 南 向冷 涡 东 移 转 为 东
一
西 向 ， 置没 有 明显 的变 化 ， 而 使 高空 和环 流 形势 径 位 从
内蒙 ，０个 纬 距 有 ７根 等压 线 ， 压线 密 集 ， 压梯 度 力 ｌ 等 气 较大 ， 预示 着河北 省 风力会 比较 大 。西 北 的冷 高压 向东 也
冷涡 在 ２ 发 展 为 西 一东 向 ，２ 又 转 为西 南 一东北 ４１ ３ ５１ ３
向 ，同时横 槽 以冷 涡 为 中心 逆 时 针快 速 南 摆 转 ，低 压 中
心强度 也 加 大 ，高 低 层 脊 槽 径 向 度 伴 随 加 大 ，风 速 也
加大。
２ 高 空环 流形 势
地 面天 气 图上 ，３ １ ２ ： ０ 在 新地 ２ ３ ０ ０ ，
岛不 断有 冷空气 南压 ， 地 面北纬 ４ （ ３度 以北 有冷 空气 南下
２ ： ０５０ Ｐ 高 空环 流形 势仍 呈经 向型 ， 脊 的跨 度仍 为 ０ ０ ０ ｈ ａ 槽
影响 ） 路经 属偏北 路径 ， 渤海 有一 气旋 发展 （ ３ 。新 ， 在 图 ） 地岛有 １２ ． ｈ ａ的等 压线 ，４ 日０ ： ０在 贝加 尔湖 东南 ０ ７５Ｐ ２ ２０ 侧 有 中心 强度 １２ ． ｈ ａ的高压 ， ０２５ Ｐ 与渤 海气 旋 构成 东 南低
安 徽 农 学 通 报 ， ｎ ｕ Ａ ｒ ＳｉＢ ｌ ２ １ １ （ ７ Ａ ｈｉ ｇｉ ｃ． ｕ１ ００，６ １ ） ． ．
１９ ９
２０ ０ ８年 ４月 ２ 日河 北 省 大 风 扬 沙 天 气 过 程 分 析 ５
董 怡
（ 邑气象局 ， 北衡水 武 河 ０３０ ５ ４０）
摘
要 ： 天 气影 响 系统 、 理 量 特 征 等 方 面 分 析 ， 现 西伯 利 亚 脊 东移 、 从 物 发 东北 冷 涡 旋 转 加 深 外 围横 槽 转 竖 、 海 气旋 渤
中图分类号
Ｐ２ ． ４５４ ７
文献标识码
Ａ
文章编 号
１０ ０ ７—７３ （０ ０ １ ７ １２ １ ） ７～１９— ２ ９ ０
气象 上 将 平 均风 力 ≥６ （ 速 ≥１．ｍ ｔ 或 者 瞬 级 风 ０８ ／ ）
时风力 ≥８级 （ 速 ≥１ ． ／ ） 风 ７ ２ ｍ ｔ 称之 为 大 风 。 大风 是 河
一
３ ４ 个 纬度 ， ５～ ０ 随着脊 后 暖平 流 的加 强 ， 脊前 北 风 带加 强
并 东移 ， 压脊 东移 到 中西 伯 利 亚 ， 北 省 处 于 该脊 的前 高 河 部 。２ 日 ０ ： ０ ５ ０ Ｐ ５ ８ ０ ，０ ｈ ａ高压 脊 东 移 ， 欧地 区的 西 一东 东
向冷涡 发展加 强 ， 槽 径 向度 进 一 步 加 大 ， 成 了极强 的 脊 形 长波脊 。脊顶 的北 段到 达 了 ８ Ｎ 附近 ， 宽达 到 了 ２ ０ 脊 ０个
北 一西南 向 。
１ 天 气过 程概 述
２０ 年 ４ ２ ０８ 月 ５日受东 北冷 涡西侧 横槽 转竖 带来 的冷
空气和 地面气 旋共 同影 响 ， 河北 省 自西 向东 出现 了一 次西 北 大风 、 沙 天 气 过 程 。张 家 口南 部 、 德 西 部 、 定 西 扬 承 保 部 、 州大 部 、 水 大 部 、 台 东部 和邯 郸 局 部 地 区有 近 沧 衡 邢 ７ ０个县 市 出现偏北 大风 ， 瞬时 风力 ７～８级 ； 家 庄 西 部 、 石 衡水 南 部 、 台 、 郸等 地有 ２ 个 县 市 出现 扬沙 、９个 县 邢 邯 １ １ 市 出现 浮尘 ， 能见 度 很差 ， 农 业 、 电 、 市 公 共设 施 造 给 供 城
等带来很 大危 害 。因 此 ， 好 大 风 的 预报 ， 取 积极 的 防 做 采
范措 施 ， 人 们 的安 全 生 产 、１常 生 活 都有 现 实 的 意 义 。 对 ３ 本 文对 ２ ０ ０ ８年 ４月下 旬 发 生 的大 风 天气 过 程 进 行 分 析 ， 希 望为 以后 大风 天气预报 提供 依据 。
２ ４日２ ：０河 北北 部风 速也 加大 ，５日 ０ ： ０张家 口 、 ００ ２ ８０ 北
京的 风速 为 ２ ｔ同时在 河北 的东 部有 出 压脊 也 由南 一北 向转 为东 ０ ｈａ８０ Ｐ
北 省 主要 的灾 害性 天气之 一 ， 给农 牧业 生产 、 常 交通 、 信 通
西北 高 的偏北 大 风形 势 。４月 ２ 日 ０ ： ０和 １ ：０的 ５ ２０ １０
海平 面气压 场 ， 与气压 梯度 力 的关 系密 切 。 同时渤 海气 风 旋位 于高 空急 流 出 口区 的左前 方 ， 旋 未来还 会 进一 步加 气
深 。气 压梯 度力 越大 ， 际风 越大 。河北 省西 部 一山西 一 实
发展 、 锋 过 境 带 来 强 冷 空 气是 造 成 ２ ０ 冷 ０ ８年 ４ 月 ２ 日河 北 省 大 风扬 沙 天 气 过 程 的 主 要 影 响 系统 ， 空 急 流 是 造 成 这 ５ 高 次 降 水 的 热 力和 动 力 机 制 。
关键词 ： 东北 冷 涡 ； 槽 转 竖 ； 海 气 旋 横 渤