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河西走廊邊界層高度與風沙強度的關系

李巖瑛; 張愛萍; 李紅英; 王伏村; 陳英; 曾婷 中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所中國氣象局樹木年輪理化研究重點開放實驗室; 新疆烏魯木齊830002; 武威市氣象局; 甘肅武威733000; 民勤縣氣象局; 甘肅民勤733399; 酒泉市氣象局; 甘肅酒泉735000; 張掖市氣象局; 甘肅張掖734000

關鍵詞:邊界層高度 風沙強度 地面要素 河西走廊 

摘要:以中國風沙高發區河西走廊為研究對象,應用河西走廊敦煌、酒泉、張掖和民勤4站2006—2017年逐日19:00每50 m加密高空資料和07:00規定層、特性層高空資料,分別采用平滑位溫法、T-LnP法,統計分析了該區邊界層高度的變化特征及其影響因子、邊界層高度與風沙強度的關系,得出邊界層高度與風沙強度成正比。進一步從地面風速、相對濕度、地氣溫差日變化得到春季午后風沙天氣多發和強發的主要成因,得到了沙塵暴不同環流形勢下的邊界層高度持征,以及高空風速≥15 m·s-1的最低高度與風沙強度的關系,從而為風沙天氣預報提供技術幫助。結果表明:河西走廊年均邊界層高度1 700~2 200 m,4—6月較高,在3 000 m以上,敦煌4—5月在3 500 m以上。邊界層高度與最高氣溫、最低氣溫和0 cm最高地溫較密切,與最高氣溫、極大風速成正比。邊界層高度隨著風沙強度的增強而增高,4月強沙塵暴和大風的邊界層高度均大于3 100 m。春季風速隨著風沙強度的增強而增大,最大風速集中時間在12:00—18:00,春季13:00—14:00風速最大、相對濕度最小、地氣溫差最大,因而也是風沙天氣出現最多和強度最強的時段。沙塵暴持續時間越短,邊界層越高,4—6月下午的沙塵暴較高,為2 800~3 100 m。沙塵暴不同環流形勢的邊界層高度中西風槽型整體較低;平直西風型4、6月和8月較高,均達3 100 m以上,8月為3 580 m;而西北氣流型高于西風槽型,5—6月大于3 200 m。不同風沙強度高空風速≥15 m·s-1的最低高度,冬春季較低,夏秋季高;浮塵較高為4 884 m,大風伴沙塵最低為2 471 m,大風沙塵暴07:00較19:00高600 m左右,明顯較邊界層高1 000~2 000 m。

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