近34年兰州中川机场沙尘暴变化趋势和成因研究

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1、近34年兰州中川机场沙尘暴变化趋势和成因研究【摘要】本文利用中川机场1979年-2012年地面观测资料，对沙尘暴的年际变化、月变化及日变化进行统计分析，并对本场近34年冬春季（选取前一年12月至次年4月）的气温及降水量进行对比分析，找出沙尘暴的年际变化与气温及降水量的相关性。并利用NECP再分析资料对3次个例进行具体分析。资料选取了80年代、90年代、2000年至今各一次典型个例，且这三次个例发生于一天的不同时段。研究表明，1979-2012年这34年来沙尘暴整体是呈波动减小趋势，且沙尘暴主要集中在每年的3至5月份，沙尘暴出现的■■■时刻主要集中在下午15时至19时。沙尘暴发

2、生前期及发生时段的温度与沙尘暴发生次数有一定的正相关性，而与中丿I机场单站降水量的相关性并不明显。发生沙尘暴均要具备以下几个条件，第一，前期升温明显，使冷锋前后气压梯度增大，易形成大风；另升温明显，导致地表干燥，大风极易把沙尘卷入空中。第二，上冷下暖的不稳定层结，利于对流运动及湍流运动的发展，易把沙尘卷入空中。第三，强冷空气提供持续的动力，把沙尘从沙源地带向下游更远的地方。200hPa-700hPa的散度场很好地表征了锋后低层辐散，髙层辐合；锋前低层辐合，高层辐散的特点。【关键词】沙尘暴；变化趋势；成因分析；中川机场;散度1.引言沙尘暴是由于强风将地面大量沙尘吹起，使空气很浑

3、浊,水平能见度小于lkm的天气现象。沙尘暴天气是影响我国北方地区的主要灾害性天气系统之一，具有很强的危害性，常以大风的形式摧毁建筑物及公用设施、树木花果，伤害人和畜禽，以风沙流的方式掩埋农田、渠道、村舍、铁路、草场,污染坏境,造成恶劣的能见度。沙尘暴对航空飞行也有巨大的影响，除了造成恶劣能见度影响飞行外，由于漫天飞舞的沙粒使电磁波严重衰减，以及机体表面与小沙粒互相摩擦而产生的静电效应，还会使无线电通信和飞机的导航性能受到严重干扰；大量的沙土进入发动机和机体内部，还会造成机件磨损、油路堵塞、导电不良等一系列机械或电器故障。因此，对沙尘暴的变化趋势和成因分析进行研究具有重大意义。

4、近些年，人们对沙尘暴的关注程度日趋提髙，使沙尘暴问题逐渐成为国内外研究的热点。张冲、赵景波在“我■■■国西北近50年春季沙尘暴活动的变化与气候因子相关性研究”中指出，近50年来我国西北沙尘暴发生总体呈波动减小趋势，且气候要素中降水量变化与气温的高低都与沙尘暴的发生呈负相关。张莉、丁一汇、任国玉在“我国北方沙尘天气演变趋势及其气候成因分析”中指出，近50年来，造成我国北方沙尘天气频率显著下降的直接自然原因是沙尘源区和发生区平均风速和大风日数的减少，主要沙尘源区降水量特别是春季及其前冬降水量的增加以及由于源区降水增加引起的大气和土壤湿润程度的改善。冬春季节气压梯度的减小使风速减小

5、，进而导致沙尘日数减小的关键间接因素。江澈、吴虹等在“河西走廊沙尘暴的时空变化特征与其环流背景”的研究中指出，河西走廊沙尘暴的分布主要是沙漠边缘干旱化不稳定过渡带的产物，即在同样的大气条件下，下垫面的条件决定沙尘暴的空间分布，大气状况决定沙尘暴的时间变化，蒙古低槽，乌拉尔高脊的环流形式配置是沙尘暴过程中的典型背景条件。本文利用中川机场历史地面观测资料，对中川机场沙尘暴的年际变化、月变化、日变化进行了研究，并选取了三个个例，对天气形势及重要要素场进行了对比分析，希望进一步了解沙尘暴的演变的规律、变化原因，为沙尘天气未来的演变趋势及预报预警奠定理论基础。1.研究地域特点兰州中川机

6、场大地形上位于中纬度欧亚大陆东部，青藏高原东北侧，地处青藏高原与陇西黄土髙原的交汇处，其地形特点是北部处于乌鞘岭（乌鞘岭-松山-老虎山山系）起伏山地背风坡，西部是祁连山山系支脉，且由西北折向东南将兰州峡谷盆地与秦王川盆地隔开。小地形上位于秦王川盆地东南端的马家山脚下，净空条件比较好。机场四周群山环抱,地势北高南低，机场北、东方向10-15km内地势较为平坦、开阔；西南和西北方向呈阶梯状沟梁地形、山势较高。距跑道300m处分散的山头高出道面30-lOOm左右。机场50畑内最高峰在机场332,45.7km处，山髙海拔2941m,属于控制障碍物，机场运行程序设计中，已考虑其影响。跑

7、道方向与西部山脉走向一致，沿西山边有简易公路通向机场南部的机场高速公路，目前正在设计城际铁路。西22km处有庄浪河、兰新铁路、公路，南40km处有黄河；东约30km处有兰包铁路和兰银公路，地标明显可见。1.资料和方法本文利用中川机场1979年-2012年的地面观测资料，对沙尘暴的年际变化月变化及日变化进行统计分析，并对本场近34年冬春季（选取前一年12月至次年4月）的气温及降水量进行对比分析,找出沙尘暴的年际变化与气温及降水量的相关性。并利用NECP再分析资料对3次个例进行具体分析。资料选取了80年代、