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5.5黑风暴为什么那么强?

【字体:   2010-04-28 14:02:57   来源: 中国天气网

我国西北地区是世界四大沙尘暴区(中亚、北美、中非和澳大利亚)中,中亚沙暴区的一部分。1993年5月5日,在该区出现了一次历史上罕见的大范围强沙尘暴天气,局部地区发展成了黑风暴。狂风携裹沙尘席卷了甘肃河西走廊东部,内蒙古西南部和宁夏西部与北部地区,其强度之大、范围之广和持续时间之长是前所未有的。

那么,这场罕见的沙尘暴是由什么引起的呢?我们知道,沙尘暴的形成有三个基本条件:大风、沙尘、不稳定大气层结。大风是形成沙尘暴的动力条件;地面上有丰富而松散的沙尘是形成沙尘暴的物质基础;不稳定的大气层结状态时重要的局部热力条件;适宜的地形条件,更有助于沙尘暴的形成和加强。

动力条件:大风

“5.5黑风暴”是在一股强冷空气入侵的天气背景下发生的。当时一股来自西伯利亚的强冷空气经新疆东部东南下,经过甘肃河西走廊、内蒙古的巴丹吉林沙漠和宁夏回族自治区,所到之处风力有7~8级,最大10级,瞬时风速最大37.9米/秒,达到了台风的强度。这无疑为5.5黑风暴的发生提供了良好的动力条件。

5.5黑风暴为什么那么强?
图1、河西走廊附近的沙源示意图

物质基础:沙源

久旱少雨、高温低湿是黑风暴形成的必要条件。西北地区是我国风沙天气最多的地区,直接原因是那里的广阔戈壁、沙漠和干涸湖泊、大片裸露干燥疏松、无植被覆盖的荒漠化土地等(如图1所示,西北地区有多个沙漠区),一般只需风速达到8-10米/秒就可尘土飞扬,这些为沙尘天气提供了丰富的沙源条件。

1993年4月份甘肃、宁夏、内蒙西部降水较稀少,从拐子湖到银川一带月降水量不足2毫米,3-5月降水总量不足20毫米,降水量较常年同期偏少五成以上。4月中下旬,西北大部地区土壤已经解冻,同时气温回升很快,温度比常年偏高2-5摄氏度,空气相对湿度很小,土壤水分蒸发加速。这样,西北地区干旱少雨、高温低湿、地表干燥、尘土浮起,就为这场黑风暴的出现提供了极为有利的物质条件

热力条件:大气层结不稳定

5.5黑风暴成因分析
图2、上冷下暖不稳定大气层架强烈垂直运动抛起沙尘示意图

一般情况下,若大气的层结比较稳定,则大气中即使受到某种扰动,地面上的沙尘也不会被抛得很高;反之,若低层大气不稳定,则受到扰动后大气中的中、小尺度天气系统会迅速发展,垂直气流加强,从而将地表的大量沙尘高高卷起。在风力和沙尘条件均具备的情况下,大气层结是否稳定往往是形成沙尘暴的决定性因素。

甘肃河西走廊处在冷空气从西路入侵我国的通道上,一般来说,冬春两季特别是春季经常有势力比较强大的冷空气入侵。 春季,这里的植物稀少,沙漠和裸露的地表温度上升很快,只要连续两三天晴好的天气,地面温度就可以上升到很高,如果这时遇到冷空气在中午前后过境,就很容易形成上冷下暖的不稳定大气层结,产生有强烈上升运动的小涡旋等天气系统,从而将地面大量沙尘卷起并抛送到很高的位置(如图2所示)。

地形影响

5.5黑风暴为什么那么强?
图3、河西走廊“狭管效应”示意图

强沙尘暴发生是有一定地域分布,其中局地地形的作用也是一个不可忽略的因子。当气流由开阔地带进入峡谷时,空气将加速流动,风速增大,这种地形的“狭管效应”在强沙尘暴的形成中起到了重要的作用。

河西走廊呈西北-东南向1100公里的狭长地带,南有祁连山,北有马鬃山、贺兰山以及阿拉善高原,南北山及高原之间形成了较窄的狭管,当冷空气经过时,地形引起的“狭管效应”,使风力明显增大(如图3所示)。因此在5月4日强冷空气由新疆入侵我国,经过塔克拉玛干等沙漠地带,大风挟带了大量沙尘进入河西走廊,由于地形作用形成“狭管效应”风速加强,地处狭管中的酒泉、张掖、金昌、武昌等地出现了强沙暴及黑风暴。另外,冷空气沿山坡下滑,使位能向动能转换,亦是令风速加大的因素之一。

因此以上这几个因素共同作用影响形成了史上罕见、破坏力极强的“5.5黑风暴”事件。

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5.5黑风暴 那份痛心的记忆

 

编辑:王美丽
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