初探阿克苏机场的春季沙尘天气

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初探阿克苏机场的春季沙尘天气

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初探阿克苏机场的春季沙尘天气
高荐
（新疆阿克苏空管站工程师阿克苏843001）
提要：利用阿克苏机场沙尘天气的10 年（1995-2004 年）气象资
料，总结分析了不同路径下产生沙尘的地理条件和天气形势特点，并
应用ECMWF 数值预报产品，探讨春季复杂天气下飞行保障应注意的
问题。
Abstract:With 10 years meteorological data，while sand and dust
weather in Akesu airport appeared from different direction，the features of
geographic situation and weather situation are summarized and
analyzed.By using ECMWF numerical forecasting product，air service
problems under severe weather in spring are investigated.
关键词：沙尘主导系统影响系统数值预报飞行保障
1 引言
阿克苏机场地处天山南麓中段，塔里木盆地北缘，干旱少雨，属
大陆干旱性气候。春季对阿克苏机场飞行能构成威胁的就是冷空气入
侵，所造成的大风扬沙浮尘天气，它具有以下特点：一是翻山大风爆
发剧烈，因其飞沙走石，天空昏暗，当地又称黑风[1,2]， 据40 年资
料最大瞬时大风显示为40 米/秒，它具有强大的破坏力；二是能见度
差（包括垂直能见度），沙尘严重时水平能见三四百米，人呼吸困难；
三是大风扬沙天气过后，浮尘天气维持时间长，例如1997 年4 月6
日阿克苏起浮尘，直至4 月15 日结束；四是南疆测站稀少，西风转
东风变化时段较难把握。例如1997 年5 月18 日中午西北风大作，扬
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沙天气，能见度小于1 公里，第二天西北风依然强劲，第三天早上
10 点西风风速逐渐减小，开始有微弱东风，到12 点东风大起，浮尘
能见小于500 米，再到下午三点半，西风重来，小雨连绵，能见霎时
转好。2002 年以来，阿克苏机场航班量由每天早上一班增加到全天
四班，因此，飞行遭遇复杂天气的概率增大，抓住可飞天气，争取航
班正常及过夜飞机的停场保障已成了紧迫的任务。
2 地理环境
2．1 机场的风沙源地主要有三个方向：机场以西260°黑山方向约50
公里的沙漠地带，当刮偏西大风时，该地风沙可影响本场；机场西北
方向为300°英阿瓦提为中心大约30 公里的小片沙漠和约10 公里温宿
县的大片水稻耕地，刮西北大风时扬沙迅速影响本场，风小则沙弱，
浮尘弥漫；机场东方为70°拜城周围约110 公里处的沙漠地带，以及
100°沙雅县以西约130 公里的沙漠，当冷空气从东部入侵时，该地风
沙向本场推移;经常可以发现这样一种情况，尽管库车机场为较大的
东风，但机组飞越报告浮尘较弱，地面可辨，当机组飞越此沙漠地带
时却报告有大片沙尘在阿克苏机场东方，飞机落地半小时后，浮尘袭
来。
产生风沙的另一原因是合适的风速。8—10 m/s 的风速可产生本
场能见度小于1200 米的扬沙天气，12 m/s 的大风引起的沙暴能见为
四五百米。
2．2 机场附近的植被对浮尘的维持有较大的作用。据统计2 月下旬
至6 月上旬，其时温度回升，地面解冻，草木渐茂，耕种伊始，浮尘
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容易维持，到六月中旬，植被已密，树木吸附能力强，阵风产生的浮
尘1 小时内变弱。因此讨论沙尘天气，主要是春季。
3 气象资料统计
利用1995—2004 年3—6 月阿克苏机场的气象资料，以一次天气
过程为单位计算，阿克苏机场有持续6 小时以上沙尘天气，并且能见
度小于1200 米者为一次入选个例，其目的是略去局地因素，考虑中
度以上天气。
表1 五种路径沙尘天气次数
西方路径西北路径北方路径东灌回流
三月1 0 0 12 0
四月5 6 4 10 10
五月8 10 7 13 20
六月3 2 1 10 15
3．1 前三种路径（分类方法见第四节）沙尘天气大约占总和的34.3%，
东方路经占65.7%。
3．2 三月各种路径的天气约占总和的9.5%，相对其它各月冷空气入
侵较少。
3．3 四、五两月的和约占总和的63.3%，更重要的是前三种路径的
天气明显增加，强大风集中在四、五两月。
4 天气形势分析
我们根据冷空气入侵的方向及地面冷高的移动路经，分为西方路
径、西北路经、北方路径和东方路经，如图1。东方路径的冷空气入
侵又分为两种情形：一种是东灌，另一种是回流。
4．1 翻山大风三种路径比较
入选个例：1995—2004 年3—6 月阿克苏机场有持续6 小时以上
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大风（≥12m/s）。
表2 三种路径大风天气比较
天气特征西方路径西北路径北方路径
环流南支环流经向度大经向度大北支环流经向度大
主导系统里咸海长脊或东移乌拉尔长脊、欧洲脊
东南垮
乌拉尔阻高东移
影响系统南北槽汇合，西西伯
利亚低槽发展加深
西西伯利亚大槽、乌
拉尔大槽
西伯利亚横槽南压
冷中心位置60ºN 或以南60ºN 或以南60ºN 或以南
冷中心强度冷中心≥-30℃ 冷中心≥-30℃ 冷中心≥-35℃
天山山脉上空
有无急流带
必有有有
地面高压路径从南欧向东南方向移
动，经咸海南面的关
键区向西移动。
乌拉尔山以西冷高中
心东南移
西伯利亚冷高超极地
路径南下
地面ΔP3 轴向西——东西北——东南偏北——偏南
地面天气特征西大风、降温、有时
有降水
西大风或西北大风、
降温
偏北大风、强降温
指标站差值喀什与塔什干15 百
帕以上
伊宁与阿克苏15 百
帕以上
伊宁与阿克苏15 百
帕和乌市与阿克苏
15 百帕
4．2 东方路经
4．2．1 东灌的500 百帕天气形势是新疆地区为槽后脊前偏北气流控
制，槽线位于天山东段，有时能在塔里木盆地东侧分析出槽线。
地面高压中心在北疆或更偏西的地区，冷锋移至蒙古和甘肃一
带，新疆西部为热低压，形成东高西低的气压梯度场，冷空气从塔里
木盆地的东侧缺口灌入，形成地面东风，常与翻越天山的冷空气相遇。
4．2．2 回流的500 百帕天气形势：中高纬为大槽大脊，经向度大，
稳定少动，新疆地区为一暖脊控制，脊前西北（或偏北）气流上引导
冷中心南下，脊前槽位于蒙古，底部伸至河西走廊一带；南疆为脊后
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西南气流，上游不断有短波槽使其动力减压。
地面冷高压位于蒙古高原至河西走廊一带，新疆地区为一均压场
或低压区，南疆盆地处于冷高压的后部西南方向，可形成区域东风。
图1 地面冷高路径示意图
1 西方路径2 西北路径3 北方路径4 东灌
4．3 预报经验
4．3．1 天山中段的海拔为3000 多米，当判定有北翻的冷空气入侵
时，注意700 百帕槽后偏北气流，槽移动越慢，气流越宽，持续时间
越长；北风分量越大，北翻越强。
4．3．2 东灌时，700 与850 百帕天气图上，库尔勒与库车站由西风
气流转换为东风气流，有冷平流，可看作浮尘的引导气流。
4．3．3 回流天气的着眼点放在阿尔泰山至东疆一带的偏北气流和地
面冷高的加强南移。
5 数值预报产品的应用
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ECMWF500 百帕48—120 小时预报传真图2003 年起投入我台的
预报业务，结合传统气象经验模式，对大尺度天气的预报解释取得了
一些宝贵经验。
5．1 对大槽大脊，经向环流度大的系统的预报能力较强。当乌拉尔，
西西伯利亚、贝加尔湖以西出现强北风带，并有冷槽配合时，前一天
的48 小时和72 小时预报图上都有明显的对应和变化。
5．2 槽线位置预报较准。由于中亚地区高空资料稀少，常常给定槽
线带来一定困难，预报图的应用也给了对比的工具。
6 注意细节
6．1 翻山大风期间，高空锋区压在天山山脉上空，有西风急流，航
路上会有飞机中度颠簸，云层较厚时，航路不适航。
6．2 西方路径翻山冷空气与东灌冷空气相遇时（西风向东风的转换），
卫星云图上表现为塔里木上空窄的云带，结合点上可能有雨，能见转
好，尽管有小东风，也是可飞天气。
6．3 西风渐小并且能见适合飞行时，要注意东风浮尘的来临，参考
上游指标站的实况。
6．4 3—4 月浮尘长维持阶段，能见度在降落标准附近上下波动，一
般来讲中午大气稳定度变小，有利于浮尘的向上输送，水平能见转好，
到了下午又逐渐变坏。
参考文献
1 张家宝等．新疆短期天气预报手册．新疆人民出版社，1986：293~305
2 李江风等．塔克拉玛干沙漠和周边山区天气气候．科学出版社，2003：656~666
3 赵树海．航空气象学．气象出版社，1994