鄂尔多斯地区一次沙尘天气过程初步分析

鄂尔多斯地区一次沙尘天气过程初步分析

摘要：本文就2011年4月29日鄂尔多斯地区一次沙尘天气过程，利用hysplit模式分析，发现此次沙尘天气的沙源，除了本地沙源之外，鄂尔多斯地区西北方也是主要的沙尘来源地之一，并且得知鄂尔多斯此次沙尘天气的沙尘快速地影响到了下游东南方向，其中主要是中低层沙尘。

关键词：沙尘后向轨迹分析前向轨迹分析

中图分类号：p46 文献标识码：a 文章编号：1674-098x （2011）12（a）-0000-00

荒漠化作为全球性的重大环境问题，与全球气候变化、生物多样性一起成为当今国际上三大科学前沿课题。沙尘暴是中国北方的主要灾害性天气之一，引起各国政府和科学家的高度重视。沙尘被扬起后随着强大的高空气流被输送到更远的下游地区，从而使沙尘暴的影响范围明显扩大，随着人们对环境问题关注度的提高，沙尘的远距离传输开始成为研究的热点，沙尘粒子是大气气溶胶的一个重要来源，沙尘气溶胶通过散射和吸收太阳与地面的辐射、发射红外辐射（直接作用）以及改变云的光学特性和生命期（间接作用）来影响地—气系统的辐射收支，进而影响气候变化。沙尘天气的发生，不仅影响源地环境，对当地生产生活造成危害性影响，而且还可以通过气溶胶粒子的长距离输运对下游地区造成危害。近几年来,随着沙尘天气的频繁发生，它影响的范围不断扩大。中国北部扬起的气溶胶可到达中国南部的香港海域和台湾地区。我国西北产生的沙

尘可到达韩国并经过2~3 d飘移至日本，5μm以下的粒子经过10 d 左右可到美国的加利福尼亚。

鄂尔多斯市位于内蒙古自治区西南部，地处鄂尔多斯高原腹地，东北西三面被黄河环绕，南与黄土高原相连，东西长约400 km，南北宽约 340 km。鄂尔多斯市西高东低，海拔850-2149m，东部为丘陵沟壑区，南部和北部分别被毛乌素沙漠和库布其沙漠覆盖，西中部属河套平原区.自19世纪50年代以来，过度放牧、开采和砍樵等不合理的人类活动造成该区荒漠化面积迅速扩展。该区属典型的温带大陆性气候，降水量由东向西减少，东部地区年降水量为

300-400mm，西部地区为190-350mm，全年降水主要集中在7-9月，这种年内降水分布不均匀的气候特征，使鄂尔多斯市春季降水少、风速大而频繁，易受到风沙侵害。

1 研究方法

利用micaps实况分析此次沙尘天气生成的原因，利用hysplit 模式中后向轨迹分析方法对此次沙尘天气异地沙尘的来源进行分析，利用hysplit模式中前向轨迹分析方法对此次沙尘天气的沙尘的运行轨迹及对下游地区的影响。

2 本次沙尘天气发展概况

沙尘天气爆发必须具备3个条件：沙源、强风和不稳定的大气层结，三者缺一不可，影响沙尘传输的根本因素是天气系统，它决定了沙尘被输送的距离方向和其影响的范围等[14]。本次沙尘天气主要受高空偏西气流和地面强冷锋过境影响，在实况图上可以看出鄂

尔多斯正处于冷风后部，500hpa的高空风速在30米/秒以上；在探空曲线上可以看出鄂尔多斯谈空曲线属于不稳定层结。满足了沙尘天气发生发展的大气条件。

3 结论及分析

3.1 沙尘来源路径分析

鄂尔多斯地区本身属于一个重要的沙源，为了更清晰的分析沙尘的来源，本文应用hysplit模式中的后向轨迹分析，研究出了本地源以外的沙尘来源。设定后向轨迹分析的时间为48小时，选38°n，107°e；39°n，108°e；40°n，109°e三个点，设定高度分别为100m，1000m，3000m。由图2可以看出来，除了本地沙源以外，此次过程的沙尘主要来自西北方向，高空沙源较低层沙源偏西南。而且可以看出3000m高空风力略小于100m和1000m的低空风速。由图2可以看出，48小时前沙尘主要集中在3000米以上的高空，向鄂尔多斯地区输送的过程中逐步下沉，至大约24小时时，沙尘基本到达了中低层大气。

3.2 沙尘传输路径分析

为了更清晰的了解本次过程中，沙尘的传输路径，本文应用hysplit模式中的前向轨迹分析。设定前向轨迹分析的时间为48小时，选38°n，107°e；39°n，108°e；40°n，109°e三个点，设定高度分别为100m，1000m，3000m。由图3可以看出，由于高空风速很大，高层沙尘向东传输，并且传输速度很大；100m和1000m 的低层沙尘向东南方向传输，传输速度小于3000m高度的沙尘传输