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新疆的气象灾害--新疆气象手册(24)第2篇第5章第1,2节

已有 1081 次阅读 2020-1-24 16:22 |个人分类:新疆气象手册|系统分类:科研笔记

新疆的气象灾害--新疆气象手册(24)第2篇第5章第1,2节

 2020 01 24

《新疆气象手册》的序,前言 ,提要 http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1208089.html

此手册的总目录http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1208203.html


5 章气象灾害

1 新疆气象灾害概述

11 气象灾害的界定

凡因气象因素和其他因素(主要是社会因素)通过气象因素的作用,产生直接危害人类生产、生命财产和生存条件的各类事件,统称气象灾害。

12 气象灾害的分类

按形成灾变的形式来分类,气象灾害分两个主类、一个副类,共约数十种。

一个主类是大气运动以突变形式出现,而造成直接的、明显的、危害程度现实的灾害现象,称为突变性灾害,通常指天气灾害。

另一个主类是气候系统缓慢发生变异,甚至持续变异有的还叠加社会因素,产生长期效应的、潜伏的、整体危害严重的灾害现象,称为渐变性灾害,通常指极端气候事件(气候灾害)及气候变化的负面和不利影响形成的灾害。

一个副类是指气象次生灾害和衍生灾害,如暴雨和急剧升温形成的山洪爆发,有时还进一步诱发出泥石流、山体滑坡等地质灾害;山坡积雪超过一定厚度而形成雪崩;特定温、湿、风条件下的干热风;干旱、焚风和雷击引发的森林、草原火灾;大旱和寒潮过后引发的病、虫、鼠、冻等生物灾害;以及气候变化的负面影响引发的生态环境灾害等等。

13 新疆气象灾害的基本特点

由于新疆各种气象灾害(含气象次生和衍生灾害,下同)的具体性质、特点及运动变化规律不尽相同,为了能从宏观角度全面把握灾害现象的性质、特点及其运动变化规律,现把各种气象灾害现象综合并作为一个整体,从而分析其基本特征。

131 灾害的严重性

这是最重要、最突出的特点。新疆幅员辽阔、地形复杂、气候干旱、环境脆弱。气象灾害种类多、发生频率高、强度大、范围广,造成的损失严重。资料表明,新疆的风、沙、雪有关的多项观测记录是中国同类灾害的极值。因而新疆气象灾害造成损失的比例特别高,约占各种自然灾害数量的80%和直接经济损失的60%以上,已成为我国受气象灾害影响严重的省区之一(我国气象灾害造成的直接经济损失已占GDP3%~6%)。新疆气象灾害在21世纪初期造成的经济损失每年超过20亿元人民币。

另外,气象灾害还对社会发展、生态环境带来严重影响。在新疆人口自然增长、城市化、工业化和交通运输的迅速发展的背景下,随着全球变暖带来的负面影响,气象公共事件日益增多,气象环境问题日益突出。

132 灾害时空分布的广域性和不均匀性

新疆气象灾害横贯东西、纵布南北,或点或面,分布很广;春夏秋冬,时而突发,时而缓进。灾害发生发展的地区分布很不均匀,相关因子不尽相同。如南疆多“风沙”灾害,北疆多“雪、雾、冷”灾害,南疆59月干旱与否主要取决于该时段气温的高低,北疆冬春季干旱与同期降水量严重偏少密切相关等等。

133 灾害的突发性

突变性灾害固然如此,渐变性灾害有一个量变到质变的过程,当质变发生之时,正是灾害降临之日。事实上,气象灾害就是突发公共气象事件,和2003年非典型肺炎(SARS)是突发公共卫生事件性质相同。

134 灾害的群发性

主要表现在三个方面:其一,多种灾害在某一地区同时暴发,形成大灾,如北疆寒潮入侵,大风、急剧降温、暴风雪同时发生,若在春秋季天气转晴后,还可能出现终霜和初霜;其二,在某一时段内多种气象灾害相继爆发,如19967月下半月新疆大水是由3次大降水过程造成,暴雨成灾、洪水泛滥(乌鲁木齐成“孤岛”三天)、山体滑坡、泥石流,众灾丛生;其三,多种气象灾害相互诱发叠加形成灾害链,灾害链之间错综复杂的关系形成灾害网。如春旱严重的年份,干旱诱发出的干热风、沙尘天气、病虫害、甚至还有草原和森林火灾,从而形成灾害链(网)。

135 气候灾害的持续性和准周期性

气候灾害是渐变性灾害,形成灾害要经历一段时间,而一旦形成灾害又往往要持续一段时间,这就是气候灾害的持续性。如北疆出现冬、春连旱的频数很高。气候变化有一定的周期趋势,与此相联系的气候灾害便存在准周期的重现性,有可能出现“若干年一遇”的现象。如新疆干旱灾害,大体上是31中旱,6~71大旱。(张家宝)

2 新疆天气灾害

21 寒潮灾害

211 寒潮灾害概述

高纬度地区的冷空气在特定天气形势下迅速加强南下,造成当地大范围的剧烈降温和大风雪天气。这种来势凶猛的冷空气使降温幅度达到一定强度标准时,就称为寒潮。

寒潮是新疆的主要灾害性和转折性天气之一危害性很大。在新疆,春、秋、冬三个季节均可发生寒潮 。而春、秋两季是新疆农牧业生产的重要季节,春季出现的寒潮可给喜温作物和大田蔬菜幼苗造成危害;秋季出现的寒潮又往往引发初霜冻较早来临,使晚秋作物产量降低,品质下降。牧业上,牲畜越冬后,体质较弱,且是由冬牧场转向春牧场和在春牧场产羔育幼的重要时期,遇上大风雪和剧烈降温的寒潮天气,易造成牲畜大批死亡。不仅如此,风雪寒潮天气也常阻塞公路,中断交通。

212 新疆寒潮标准

这里所用的是新疆气象台规定的并在实践中使用的寒潮标准:① 寒潮天气过程不超过4天,新疆(或北疆、或南疆)大部分地区最低气温过程降温≥10℃,并伴有6级(或瞬时风速达18m/s)以上大风或降水;② 寒潮天气发生过程中,24h最低气温下降≥7℃;③ 最低气温,北疆达到4℃或以下,南疆达到5℃或以下。寒潮以降温为主,但在春季和秋季,若伴有强风和大降水,或者对农牧业生产有大的影响,则提高一级来确定冷空气活动强度。

213 寒潮源地和活动路径

影响新疆寒潮主要源地有4个:一是泰米尔半岛及其以东洋面;二是新地岛及其东西两侧,巴比伦支海和喀拉海;三是北欧地区;四是欧洲中部地区,其入侵路径有4条(详见第2篇第1章)。

214 寒潮的季节分布

30(1961-1990)资料统计,新疆共出现寒潮79次,平均每年2.6次,但各年之间差别很大。寒潮出现最多的年份为1961年,达8次,平均每月(9月至翌年5月)近1次;最少的年份不出现。寒潮最早出现于915日(1986年)最晚出现于531日至61日(1961年)。寒潮的季、月分布见下表。侵入新疆的寒潮在春秋两季西北路径寒潮最多,冬季西方路径寒潮最多,北方路径寒潮主要出现于冬春两季。超极地路径的寒潮出现次数最少,主要发生在春季。

 

新疆寒潮出现频数 (19611990)


春季

秋季

冬季

月份

3

4

5

9

10

11

12

1

2

频数(次)

12

10

5

7

11

13

8

5

8

合计(次)

27

31

21

频率(%)

34.1

39.2

26.6

 

215 初寒潮

在每个寒潮年度(9月至翌年5月)中,910月发生的第一次寒潮往往导致该年度初霜冻的发生,这次寒潮可称为该年度的初寒潮。

北疆最早的一次初寒潮发生在1966924。这是北欧闭合高压东南衰退,脊前低槽南下东移入侵北疆地区的一次寒潮天气过程。北疆各地日最低气温普遍下降1315℃,伴有6级左右的西北风,风口风力达8级以上,各地均有小量的雨,部分地区转雪,乌鲁木齐934日,24小时内日最低气温下降12.6℃。北疆的初寒潮多发生在91620日和9月底到10月初,在此期间共发生过8次寒潮,占北疆初寒潮总数的50% 。南疆的初寒潮最早的一次发生在197291619日。这是一次欧洲闭合高压中心东南衰退,乌拉尔槽东移入侵新疆地区的全疆性寒潮,冷空气翻越天山进入南疆。塔里木盆地东部降温1215℃,伴有67级偏东风,西部降温5℃左右,伴有微到小量的降雨。南疆的初寒潮主要发生在92530日以及102025日,25年(19561980年)中共出现7次寒潮,占南疆初寒潮总数的58%

216 终寒潮

在每个寒潮年度中,45月发生的最末一次寒潮,一般与该年度的终霜冻相联系,故称终寒潮。

北疆最晚的终寒潮多发生在5月底至6月初。共发生过两次,一次是195852830日,这次寒潮使北疆沿天山一带日最低气温下降1012℃,北疆其他各地下降810℃,和同期历史平均值相比,负距平都在10℃以上,乌鲁木齐达15.5℃。另一次是1961531日~61日,这次寒潮使北疆各地日最低气温均下降10℃以上,和同期历史平均值相比,负距平都在10℃以下,乌鲁木齐为8.4℃。

南疆最晚的一次终寒潮发生在19735127日。这是一次乌拉尔山东侧的槽切断,南端形成闭合低压东移,冷空气入侵南疆的寒潮天气过程。南疆东部日最低气温普遍下降1012℃,到达0℃左右,伴有微到小量的降雨,个别地区,如铁干里克降雨量竟达22.2mm,有78级东风;南疆西部日最低气温下降78℃,同时伴有微到小量的降雨,有7级左右偏北风。

22 大风灾害

221 大风灾害概述

通常56级的风对交通运输、野外作业和农牧业生产就有较大的影响,8级(风速17m/s以上)风就会形成灾害,并记为一个大风日。新疆大风日数多,风力强,持续时间长,对工、农、牧业生产、交通运输和人民生活造成了极大危害。是新疆主要灾害天气之一。新疆每年因大风受灾的农田,少则几百公顷,多则几万公顷。

222 大风的地区分布

北疆西部的山体比较低。冷空气入侵时,那里首当其冲,西部的风口、河谷,大风较多;南疆西侧山体高,冷空气一般只能绕流,不易翻越山体,大风较少。大风日数北疆多于南疆西部、东部多于中部。山区地形起伏风力受阻,平原地区大风日数多于中、低山区。高山和高原地区,地形开阔,又接近自由大气,大风日数也很多。

从全疆看,北疆西北、东北部和南疆东部大风日数比较多,准噶尔盆地西部的阿拉山口大风日数最多,年平均161d,最多的年份为188d;其次是南北疆气流通道的达坂城,年平均150d,最多的年分高达202d。全年大风日数超过100d的地区还有托克逊、“三十里风区”、“百里风区”、三塘湖淖毛湖戈壁、喀什南部的高山地区等。北疆偏西、偏北地区的裕民、庙儿沟、克拉玛依、和布克赛尔、黑山头、吉木乃、哈巴河、东疆的七角井、天山山区的艾肯达坂和奎先达坂、阿尔金山的托克拉萨衣河谷一带,以及昆仑山北坡西端的赛图拉和南疆西部的吐尔尕特,年平均大风日数也可达5090d,中低山区大风很少,一般都<10d

223 大风的季节分布

春季冷暖空气交替频繁,地区间气压梯度加大,常出现强劲的大风。夏季气层不稳定,多阵性大风天气。所以,春、夏季大风最多,以56月最为频繁,这两个月内每月大风日数,博乐阿拉山口和乌鲁木齐的达坂城谷地为20d左右,北疆北部510d,北疆西部和东疆地区1015d,北疆沿天山一带20d左右,伊犁河谷12d,南疆东部45d,其他地区23d。秋季,新疆转为浅脊控制,太阳辐射量减少,低层大气迅速降温,大气层结趋向稳定,大风日数明显减少。冬季由于气层稳定,大风很少,仅风口地带较多,特别是老风口和哈巴河至吉木乃一带偏东大风特别多,大风日数占全年的20%30%

224 大风风向

北疆春、夏季多西北大风,冬季多偏东大风。乌鲁木齐以东南大风和西北大风为最多。南疆东部多东北和偏东大风,克里雅河以西多西北大风。通常在河谷和峡谷处大风的风向与河谷和峡谷的走向一致。

225 达坂城山口西北大风

达坂城山口离乌鲁木齐市东南约80km,其东侧有博格达山,西南侧有盖氏山,是一个西北—东南向的谷地。当北方冷空气侵入新疆经过达坂城谷地时,因狭管效应风速加大,产生西北大风;有时当吐鲁番盆地的气压高于乌鲁木齐气压时,常从达坂城、乌鲁木齐至头屯

 

扫描

达坂城风区、三十里风区

 

河一带出现强度不等的东南大风。特点是:① 大风日数多,谷地东部全年大风日数平均150d,最多为202d;谷地西北部大风日数逐渐减少,至乌鲁木齐小地窝堡机场仅为27d左右。② 达坂城山口以西北风为主;笈笈槽子、乌拉泊至永丰渠一带东南大风居多。③ 风力特别强,谷地东部以西北部大风风力最强;谷地西部以东南大风风力最强,≥10级大风每年都出现,≥12级大风平均每隔34年出现1次。④ 大风持续时间长,春季谷地西部大风最长连续日数为45d;谷地东部长达812d。⑤ 出现≥8级大风时,达坂城至乌鲁木齐的交通受影响,工、农业生产损失很大。 (见上图)

226 乌鲁木齐东南大风

此类大风的特点是刮风范围狭小,主要在乌鲁木齐市以南的柴窝堡谷地,谷口北端的乌鲁木齐南郊风力最强,一般78级,最大1112级,瞬间最大风速超过40m/s;起风突然,日变化明显,下半夜至清晨风力最强,午后较弱,风向东南,具有强烈的升温、降压、降湿的特点,是一种强的干热风刮风时天气多晴朗季节性强多发生在冬春季和秋季。当出现≥8级大风时,达坂城至乌鲁木齐的交通受阻,工、农业生产损失很大,如1970410日夜至12日,乌鲁木齐东南大风持续了36h,最大风力≥12级,造成市内许多房屋、围墙、烟囱倒塌,青年峰上可承受50m/s风速的雷达天线被刮倒。

227 吉木乃“闹海”风

阿勒泰地区吉木乃县闹海煤矿至赛里停一带,每年秋末至翌年34月,常刮强烈的地方性大风,当地群众称为“闹海”风。在冷空气入侵前,气温急升,晴天刮偏东大风,冷空气入侵时,转为偏西大风。年平均大风日数30d,风力一般56级,最大12级。冬季刮闹海风时风雪交加寒风刺骨能见度极差,人和牲畜常因迷途被冻死。当地曾流传着民谣:“闹海一刮风,天昏地又暗,雄鹰不展翅,牧人不扬鞭,人遇难回还,车遇卧路边”

228 塔城盆地老风口偏东大风

老风口位于乌苏到塔城公路的要道上,南距托里县城28km,北离额敏县城44km,东北面是乌日可夏依山,南面是加依尔山,地势东高、西低,老风口正处于两山交接的鞍形山口上,呈一狭窄通道。当蒙古高压建立后,准噶尔盆地为冷空气堆积时,利于东高西低气压场的建立,在气压梯度与狭管方向一致时,每年10月至翌年4,冷空气入侵老风口至额敏河一线,天气转晴后,常发生局地性偏东大风伴有风吹雪8月至翌年3月,达到大风标准的风日,老风口每月有15d左右。一次大风持续时间可达7d,最大风速大于40m/s。冬季发生偏东大风时,风吹雪使能见度极坏,老风口沿额敏河一带有时伸手不见五指,交通严重受阻;冬麦地积雪被吹走,造成严重冻害。在无积雪季节,尤其是春季,常伴有沙尘暴,空气混浊,能见度只有几十米,甚至几米。从加曼塔木到吉也可之间大约12km的宽度最为严重。风带长度,东面大约从铁厂沟开始,沿额敏河至国境线都是风区(下图)。

 

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 塔城老风口风区

 

229 阿拉山口西北大风

阿拉山口位于精河县西北方,其东北部是玛依力山,西南部是阿拉套山,是一个西北—东南向的狭长谷地。地势西北高,东南低。谷地长约100㎞,宽约40㎞,是冷空气入侵新疆的孔道之一。地形的狭管作用,是形成当地西北大风的主要原因,特点是:① 大风日数多,≥8级的大风日数,年平均161d,最多达188d是新疆大风日数最多的地区。② 大风风向稳定,为西北风。③ 大风风力特别强,一般可达89级,≥10级的大风每月都可出现,春、秋季最大风力可达12。④ 310月为大风季节,大风日每月平均都>10d,其中57月,每月均>20d。⑤ 大风持续时间长,最长可连续出现15d。⑥ 冬季刮大风时有风吹雪,能见度降低,并形成雪阻;春夏刮大风时,艾比湖以北山口地区能见度良好,湖的东南部乌伊公路从黑山头、沙泉子至托托一带风沙严重,能见度十分恶劣,沙土飞扬,常埋没公路,影响交通(下图)。

 

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阿拉山口风区

 

2210 百里风区

 

扫描0003

百里风区

 

在兰新铁路了墩至十三间房的铁路沿线一带因其风大而被称为百里风区(上图)。那里全年大风日数在100天左右,位于该风区中的十三间房曾达149天,每年311月出现大风,46月每月大风日>10天,其中十三间房1620天。最大风力>12级,风向北和西北,与铁路线成45o90o交角,对铁路火车行驶威胁很大。在了墩、十三间房等路段,由于风力很强,有时引起沙雪埋道,曾多次造成列车越轨翻车和使蒸汽机车、货车失火等事故。21世纪初已设有防风墙,并且建立了大风监测计算机信息系统(见第3篇第8章第5节)。

23 暴风雪灾害

231 暴风雪灾害概述

暴风雪是指伴有强降温和大风的降雪天气过程。它是直接造成牲畜伤亡和阻碍陆地交通的重要气象灾害。

新疆发生暴风雪主要出现在平原草地。一般来说,牲畜的抗寒力优于抗热力,但在暴风雪天气中,牲畜在极度寒冷的环境中,体热平衡遭到破坏,当体温下降到2830℃左右时便会死亡。春季是牲畜体况最差的时期,冬牧场的草已吃完,春牧场的草才开始生长,母畜又处于产羔阶段,遇到暴风雪天气,危害最大,对抵抗力弱、临界温度要求高的幼畜,则威胁更大。牲畜转场和越冬期间的暴风雪天气能见度差,牲畜无法采食,多受惊狂奔,掉入沟、坑和雪窝中被摔死、冻死、饿死;怀孕母畜在风雪中极易流产,特别是马受惊乱跑,易导致机械性流产。

232 新疆暴风雪的气象指标

降温强度、风速和降雪量是形成暴风雪天气的基本因素。根据新疆不同地区造成较大损失的7次暴风雪实例,结合气象因子进行分析,在放牧条件下,牲畜死亡率与大风、降温和降水合并出现的次数、强度及持续时间成正相关。由此得出,日平均气温≤524小时降温≥6日降水量≥5mm瞬间风速达到8m/s即为牧业暴风雪的气候指标

233 新疆暴风雪的地理分布

新疆的暴风雪多发生在秋末、冬初和初春。在冬春平原草地上降雪和大风合并出现的较多,山谷和山口除降雪外,还因吹雪而形成雪暴。

暴风雪灾害在山区草地年平均出现0.150.25次,塔城盆地的裕民县最多为0.9次,阿勒泰地区的哈巴河、吉木乃次之,为0.5次,天山西部的昭苏、新源等地年平均出现0.20.35次。在秋末和初春,牲畜转场必经的山口峪谷隘口和崎岖山道等险要地方暴风雪天气强度常会加强风雪更加猛烈,牲畜无处躲藏,稍不注意天气变化,常常导致畜群死亡过半,严重时则会“全军覆没”。




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