PDF《水平螺旋度在沙尘暴预报中的应用》

4 0 ° ―4

8 ° N,

8 4 ° ―1

2 0 ° E) 当出现螺旋度≤-6

0 0m

2 / s

2 的负值中心时, 6h内该区或其下游将产生能见 度低于5

0 0m 的强沙尘暴,螺旋度负值中心与下游沙尘暴发生区有良好的对应关系.通过对中国北方区域性强沙尘暴典型 个例、 甘肃省河西走廊东部沙尘天气的对比分析, 螺旋度有较强的日变化, 白天强于夜间, 对冬春季中国北方干旱区的冷锋型 沙尘暴天气有较强的预报能力. 关键词 水平螺旋度,沙尘暴,预报应用 中图法分类号 P

4 2 5. 5+

5 0

5 7

7

6 6

1 9 /

2 0

1 2 /

7 0 (

1 )

0 1

4 4

5 4 崂 樽崞笱П 资助课题: 十一五 国家科技支撑计划重点项目 沙尘暴遥感监测与预报集成技术研究 第4课题 省级沙尘暴遥感监测预警评估与服 务应用示范 . 作者简介: 李岩瑛, 主要从事天气预报和研究工作.E m a i l : l y y q x j @1

6 3. c o m

1 引言甘肃省河西走廊东部是中国乃至中亚地区沙尘 暴天气的高发区之一, 这里北邻巴丹吉林沙漠, 东接 腾格里沙漠, 境内戈壁、 沙地广为分布, 气候干旱, 蒸 发量大, 大风日数较多, 为沙尘暴天气的发生提供了 较为丰富的沙源和动力条件.特别是2 0世纪9 0年 代后期以来, 随着全球气候的变暖, 暖冬现象日益明 显, 冬春干旱频繁 发生, 该区 的沙尘 暴日数 明显增 多, 已造成2亿多元的经济损失, 严重地影响着人们 的生产和 生活( 李 岩瑛等,

2 0

0 2;

李国昌等,

2 0

0 2) . 如何做好沙尘暴的预报, 有效减少沙尘暴的危害, 改 善生态环境, 已成为当前西部大开发的重点工作之 一.在沙尘暴预报中通常集中考虑冷空气的强度、 高低空风速、 变高场、 地面气压场的变化, 而在实际 预报工作中, 发现对于定量的沙尘暴预报这些还远 不能满足需要.螺旋度归类为垂直螺旋度、 水平螺 旋度及完全螺旋度, 同时又将垂直螺旋度划分为局 地垂直螺旋度和积分垂直螺旋度( 岳彩军等,

2 0

0 6 ) , 由于表达式不同, 采用坐标不同、 风向不同, 正负值 也不同.就沙尘暴预报而言, 无非反映的是低层辐 合上升运动, 而高层辐散, 即低层涡度为正, 重直速 度为上升 运动, 对于谧晗抵械木值卮怪甭菪, 低层为正, 高层为负, 而 坐标系中的积分垂直 螺旋度则相反.垂直螺旋度 在沙尘 暴预 报 中的应 用, 如赵光平等(

2 0

0 1) 使用积分垂直螺旋度确定强 沙尘暴落区, 而陶健红等(

2 0

0 4) 、 王劲松等(

2 0

0 4) 、 申红喜等(

2 0

0 4 ) 却用局地垂直螺旋度进行沙尘暴的 分析和预报.结果表明, 沙尘暴区上空螺旋度垂直 分布为高层负值, 低层正值, 高、 低层螺旋度数值的 演变与沙尘暴的出现均有一定的对应关系.沙尘暴 动力学研究表明, 沙尘暴的起沙过程主要由中小尺 度风暴系统引起, 而在中小尺度系统中, 水平螺旋度 的量级远大于垂直螺旋度.从量级上看( 至少在风 暴初期) , 水平螺旋度的量级远大于垂直螺旋度, 较 大程度上决定了总螺旋度的情况, 其预示性和重要 性充分体现在预报中, 而垂直螺旋度更倾向于一个 能反映系统的维持状况和系统发展、 天气现象的剧 烈程度的一个参数( 陆慧娟等,

2 0

0 3) .本文采用 坐标系中的水平相对螺旋度( 坐标系中为水平局 地螺旋度) , 利用风场进行计算, 当中低空西北风较 强时, 反映低层负值较明显, 而当中低层为强东南风 时, 高低空配置则相反. 岳平等(