中国沙尘天气的区域特征及其气候背景研究

摘要

利用1954~2000年中国701个站沙尘天气资料及相关气候资料,从沙尘天气区划等方面着重分析研究了我国沙尘天气的区域特征、中国不同区域沙尘天气的年际变化成因、47年中国北方春季沙尘暴发生日数与同期和前期的48年北半球500hPa高度场的耦合关系以及环流场的年代际变化.结果表明:①我国沙尘天气多发区主要有两个,分别位于以民丰至和田为中心的南疆盆地和以民勤至吉兰泰为中心的河西地区.不同类型沙尘天气的空间分布范围不尽相同,其中沙尘暴主要发生在与北方沙漠及沙漠化土地相联系的极干旱、干旱和半干旱区内.扬沙和浮尘天气除了在沙尘暴发生区的绝大部分地区出现外,还向其它邻近地区扩展.如扬沙向东扩展到东北和黄淮海平原及以南地区,向南扩展到长江流域.而浮尘天气则向东南方向扩展到低纬地区,涉及整个黄淮海平原和长江中下游地区.相比之下,上风方向的中高纬地区,如北疆和东北北部地区,浮尘天气发生甚少.②将全国沙尘暴天气易发区划分为北疆区、南疆区、河西区、柴达木盆地区、河套区、东北华北区和青藏共七个亚区.沙尘暴、扬沙和浮尘分别在南疆区、河西区、南疆区发生日数最多.③我国7个区1954~2000的沙尘天气年际发生日数总体呈波动减少的变化态势,1997年降至最少,之后大部分区域之略有增加.上述三种沙尘天气发生日数减少的最大速率和最大年际变率,也基本上都再现在南疆区和河西地区.全国大部分地区一般都是4月份各类沙尘天气发生日数最多,但青藏区略微提前,而新疆地区则略微推后;受季风气候影响较大的东北华北区和河套区,沙尘天气发生频率较高的月份相对比较集中,而受季风气候影响比较小的新疆地区,沙尘天气发生频率较高的月份则相对分散一些.④平均风速和风蚀指数的变化趋势与沙尘天气的较为一致.在35°N以北、海拔较低的北方地区(北疆区、南疆区、河西区、河套区和东部区),春季沙尘天气与月平均风速之间的正相关最显著,而与温度(气温、地温)呈负相关;在海拔较高的青藏高原区(青海柴达木和西藏地区)的尘尘天气与温度(气温、地温)之间的正相关最显著;沙尘天气日数与周期降水量、相对湿度呈负相关.⑤中国北方沙尘暴场和北半球环流场之间确有很好的耦合关系,当北半球冬季500hPa中高纬度经向环流增强并发生系统性西移,且40°E~140°E,20°N~70°N范围内,春季500hPa高度距平场基本分布呈西正东负型时,我国北方沙尘暴发生频繁.而40°E~140°E,20°N~70°N范围内,春季500hPa高度距平场基本分布呈北正南负型时,我国沙尘暴发生频率较低.北半球环流型的年代际变化较为明显,它是导致我国北方沙尘暴年代际变化的主要原因.