爱华网1 研究地点、使用资料以及标准 本文资料来自阿拉尔市气象局1971——2010年共40a的地面观测资料，按照中国气象局《地面气象观测规范》的标准，将沙尘天气分为三类[3]，即浮尘、扬沙、沙尘暴（包括沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴），而将此三类天气现象统称为沙尘天气。以每日出现浮尘、扬沙、沙尘暴天气现象为一个沙尘天气统计，以北京时20时为日界，分别统计出沙尘天气出现日数、偏多偏少年份，通过分析，得出如下结果。 2 阿拉尔垦区沙尘天气的形成原因 阿拉尔垦区沙尘天气的形成原因，简单地说，就是特殊的地形、地貌和特有的气压场造成的。 2.1 地理条件 阿拉尔垦区地处世界第二大沙漠塔克拉玛干大沙漠北缘，处于中纬度地区，中纬度盛行西风，属于西风带，大气自西向东运动，由于南疆盆地的特殊地形，自西向东的冷空气不能从盆地的西方、西北方、北方进入南疆，大量冷空气只能堆积在天山北侧并东移，当东移到天山东侧遇到地势低矮的缺口时，冷空气就会一泻而入，灌入南疆盆地，而沙漠性地貌又给沙尘天气提供了物质基础。 2.2 气压场的作用 当自西向东的冷空气灌入南疆盆地时，由于南疆东冷西暖，气压场为东高西低，就形成了东风，东西的气压梯度随冷空气的强度的递增而增大，就会形成较强的东风，沙漠中有风就会吹起沙尘，风越大，沙尘天气就越严重。 塔克拉玛干沙漠受日光照射增温剧烈，在盆地中易形成热低压，使底层气流辐合抬升，而盆地四周的冷空气便急速来补充，容易形成强风，吹起沙漠中的尘土、砂石形成沙尘天气。 3 阿拉尔垦区沙尘天气随时间变化特征 3.1 年际变化 浮尘天气。阿拉尔垦区浮尘天气年际变化剧烈，从垦区浮尘天气年际变化可以看出，在40年中垦区浮尘日数呈明显下降趋势，1977年浮尘日数最多（103d），2005年最少（仅1d），年际变化振幅很大。 扬沙天气。阿拉尔垦区扬沙日数40a来平均为24.8d。从总体来看，近40年来扬沙日数减少也比较明显。 沙尘暴天气。阿拉尔垦区沙尘暴日数40a平均为9d，近40a来发生日数也呈递减趋势，但相对浮尘和扬沙天气递减不明显。 3.2 季节变化 三种沙尘天气的季节变化特征十分相似，时间规律非常接近，都是春夏季最多，秋季次之，冬季最少，沙尘暴和浮尘天气最多出现在4月，而扬沙最多出现在5月。 浮尘天气。从阿拉尔垦区沙尘天气出现日数月分布可以看出，浮尘天气高峰出现在3—5月，占到全年的52%，其中4月最多，平均出现8.8d，3月、5月平均出现分别是5.6d和6.6d，浮尘天气在一年各月均可出现，谷值出现在12月和1月，出现日数分别是0.4d和0.2d。
扬沙天气。阿拉尔垦区扬沙天气出现的高峰期是4—7月，占全年的68%，其中5月出现日数最多，占全年的20%，平均出现4.9d，全年均可出现扬沙天气，最少出现月份是11、12和1月。 沙尘暴天气。阿拉尔垦区沙尘暴出现日数的季节变化规律与扬沙天气比较接近，主要分布在3—7月，占全年的89%，最多出现在4月，5月也比较接近，分别出现2.5d和2.3d，全年11、12和1月从未出现沙尘暴天气。 4 阿拉尔垦区沙尘天气的变化趋势 统计资料表明，扬沙和沙尘暴大多发生在春、夏季的午后到傍晚，说明大气层结的热力不稳定也非常有利于形成扬沙和沙尘暴。 5 沙尘天气与其他气象要素的关系 5.1 沙尘天气与降水的关系 通过对阿拉尔垦区1971—2010年的相关气象资料分析，沙尘天气的高发时期是3—7月，也就是春季和夏季，40a来年降水量变化不明显，沙尘天气日数与年降水量关系并不明显，而与春季降水量之间表现出很好的反相关关系。 5.2 沙尘天气与风的关系 沙尘天气与平均风速的关系。平均风速的变化与沙尘日数基本一致，平均风速的变化特征和沙尘天气日数变化呈明显的正相关，当平均风速达到极大值时，沙尘天气日数维持高值期，即平均风速大的月份，相应的沙尘天气日数也多，从40a的统计资料看，平均风速有明显下降趋势，沙尘天气日数也明显减少。 沙尘天气与风向的关系。从表1可以看出，在ENE方向上出现扬沙、沙尘暴天气最多，占全部风向的24%，接近四分之一；其次是NW、NE和NNE方向，分别占到了15%、14%和13%；总的看来，偏东和北偏东方向共出现次数76次，占总数的63%；其次是偏北，再次为偏西；偏南方向上最少。偏东方向最多是因为塔里木盆地的特殊地形造成的，年最多风向为NE，所以阿拉尔垦区沙尘天气产生的主要动力是偏东风；另一主要动力是偏北风，因为阿拉尔垦区地处塔克拉玛干大沙漠北缘，春夏季节沙漠增温剧烈，引起沙漠中心气流膨胀上升，形成热低压，四周的气流向沙漠中心流动，在阿拉尔垦区形成偏北风，容易造成沙尘天气。 表1 2005—2010年扬沙、沙尘暴出现时对应的风向 5.3 沙尘天气与温度、湿度的关系 几乎所有的温度条件下都能发生沙尘天气，尤其是春季升温不稳定、气温异常时容易形成沙尘天气，而湿度条件和沙尘天气发生则呈明显反相关关系，可以看出相对湿度越小沙尘天气发生频率越高。 6 结论 阿拉尔垦区沙尘天气季节变化明显，春夏季最多，秋季次之，冬季最少。其中浮尘出现的高峰期在3—5月，峰值在4月；扬沙高峰期在4—7月，最多出现在5月；而沙尘暴高峰期出现在4—6月，最多在4月。 阿拉尔垦区沙尘天气日数年序列40a呈明显减少趋势，经历了上世纪70年代的沙尘天气的高发阶段，从1985年以后下降趋势比较明显。气候因子中气温、气压、降水量变化不明显，平均风速有明显下降趋势。阿拉尔垦区沙尘日数年际变化具有大约6a的振荡周期，这一周期在1974—1998年比较明显。 由于阿拉尔垦区所处的特殊地理位置，偏东风是造成阿拉尔垦区沙尘天气的主要动力因素，其中ENE风向上引起的扬沙、沙尘暴天气占总数的四分之一；其次是偏北风。 参考文献 [1] 祝从文，徐康，张书萍等.中国春季沙尘暴年代季变化和季节预测[J].气象科技，2010.38 [2] 刘惠云.东灌天气[J].新疆气象，1994.17 [3] 中国气象局.地面气象观测规范[M].北京：气象出版社，2003 [4] 马禹，肖开提，王旭.塔里木盆地沙尘天气的气候特征[J].北京大学学报（自然科学版），2006.42
