准噶尔盆地阴雾天气

5 准噶尔盆地阴雾天气

5．1 准噶尔盆地阴雾天气的特征

新疆准噶尔盆地的秋末、冬季经常会出现一种数日难散的低云，云的底部有时接触到了地面，于是成了雾。它有时还拌有微量的米雪或者出现雾凇、雨凇。这种天气在新疆被称为阴雾天气。它是盆地地形、地面潮湿（有积雪）和特有天气条件的共同产物。

一般的云都是随风移动的，但是从卫星云图上看准噶尔盆地的低云雾的顶部有清楚的边界，这个边界几乎与准噶尔盆地周围的地形等高线走向一致。说明它是恰好装在准噶尔盆地内而不流动的云。这块低云可以连续维持多日不消。它有时覆盖整个盆地，有时仅出现在准噶尔盆地西南部的精河、乌苏、乌鲁木齐一带。在那里平均每年可出现25～28天低云雾天气，而盆地北部、东部出现的机会比较少。准噶尔盆地的低云雾几乎是每年都出现的天气现象，但是不同年份维持时间不同。有的年份仅数日，多者达10天以上。1973年11月27日开始的一次阴雾天气一直维持到12月18日才结束。

阴雾天气一般在11月到翌年3月出现，个别地区在l0月和到翌年4月也偶有出现。以12月最多，2月份次之，为3～5天。准噶尔盆地的低云雾多出现在地面有了大面积的积雪以后（地面湿度很大），一般是温度在?6℃～?18℃的范围内。温度再低（如1月）阴雾就比较少了。它与一般的夜成昼消的辐射雾或者平流雾不同。阴雾天气下的云雾呈灰白色的层状，结构均匀，有时虽有团块结构，但一般没有云的波状或辐辏状结构。

如果在南疆、东疆盆地也形成了比较大面积的积雪，那里也会出现比较稳定的阴雾天气。

5．2 阴雾天气的大气垂直结构

最早认为阴雾天气的大气垂直结构特点是它伴有逆温层，后来发现逆温层下还有个湿中性层或者不稳定层，低云雾主要存在于这个气层内。下图是1973年冬阴雾天气严重的半个月的乌鲁木齐的平均大气低层的情况（实线和虚线分别表示温度和露点）。它显示阴雾天气下的近地面3000m大气中的垂直结构大致可以分为三层：

⑴ 准噶尔盆地地面（海拔约400～600m）到海拔1000m附近这400m厚气层内温度随高度升高而降低的很快，大约是100m下降1℃。这种层结内的空气是可以自由上下运动的中性或者不稳定大气。气层内的空气的露点与温度接近，即空气近于饱和状态。低云雾就存在于这个气层内。

⑵ 海拔1000m到1700m的气层是逆温层，那里温度随高度升高而迅速升高，温度递增率为1.3℃/100m，逆温层顶比底部的温度高10℃以上。逆温层下部湿度大（有云存在）而逆温层内的湿度迅速减少。云在这里就难以存在了。所以这低云雾的顶部在海拔1100m处，低云雾厚度500m（海拔600～1100m）。

⑶ 海拔高度1700m以上，盆地内大气又转为正常的温度随高度下降的气层，它与对流层自由大气的情况一致。那里空气干，没有云。

5．3 阴雾天气的形成条件

根据新疆短期天气预告指导手册资料，乌鲁木齐、克拉玛依、乌苏三地的阴雾天气出现在温度为0℃～?15℃的范围内的占92% 。更冷或者更暖阴雾天气都比较少见。物理学指出在相同的温度下，冰面和水面的饱和水汽压力是不同的。其最大差值出现于温度在?10℃～?12℃附近。云雾天气最容易出现的温度与它十分符合。

湿度大是阴雾天气产生的必要条件。低云雾一般存在于温度与露点差在0～2℃的小范围内。据统计，80～90％的阴雾天气出现在相对湿度大于90％的环境，有5～20％出现在相对湿度为80～90％的情况下，低于80％的相对湿度很少出现阴雾天气。

此外，阴雾天气出现时地面一般都有积雪，约占70～90％，而无积雪时出现的阴雾天气只占10～30％。雪（面，体）蒸发的水分是阴雾天气水分的来源。

准噶尔盆地的阴雾天气是封在稳定的逆温层下的贴近地面的含有云雾的湿空气层。调查显示有低云雾的天气时地面的温度高于空气温度，这有利于雪的升华并为低云雾提供水分，它也是低层维持中性或者不稳定的空气层结的条件。

5．4 阴雾天气的环流形势和预告

阴雾天气既然是盆地内空气层的湿度、温度层结等局部条件形成的。它自然要求没有外来的新冷空气进入准噶尔盆地搅乱这个局面。这时地面附近风力十分微弱。准噶尔盆地一般为地面冷高压西南部的弱东风。

阴雾天气形成和维持的环流形势主要有暖脊型和槽前型两类。

⑴ 暖脊型：是形成阴雾天气的主要形势，占78％。一般在阴雾天气出现前这里先有降水天气，随后700hPa天气图槽后暖脊控制新疆。由于准噶尔西部山体的阻挡西方过来的暖空气（暖平流）只能从山顶的高度以上部分滑进准噶尔盆地上空而不能沉到地面。这些上空的暖空气反而加强了准噶尔盆地的逆温层（上暖下冷）。于是前期降水使低层增湿，暖脊控制使中层形成逆温，为阴雾天气的形成提供了有利的天气条件。地面高压在蒙古西南部稳定增强时，最有利于阴雾天气的形成。暖脊型天气形势的持续时间，决定了阴雾天气的维持时间。

⑵ 槽前型：本型占22％。这类形势下，在500hPa天气图上巴尔喀什湖附近为稳定的低压或低槽，或者北疆北部为横槽控制，不断有冷空气进入北疆地区。地面图上新疆位于脊前的倒槽，不断有弱冷锋侵入。本型下的阴雾天气云层较厚，常为雨层云、碎层云、间或有雾出现，伴有降雪，雪量在0.4mm以下。槽前型阴雾天气的维持长短决定于低槽、低压和横槽的稳定时间。

既然大部分阴雾天气的存在要求没有外界的天气系统干扰，那么当有明显的天气系统（冷空气入侵，或者高空槽经过等）入侵时盆地的阴雾天气就结束了。另外，温度冷到?20℃以下、或者大面积积雪的消失、地面变干、稳定逆温层的消失都是预告阴雾天气结束的思考点。

随着航空事业和高速公路的发展，雾对交通的影响日益成为重要灾害。新疆低云雾不是从外地移来的，而是本地产生的。低云雾的生成、变化（雾的浓度、能见度、云的厚度）、消退和存在范围，以及它产生的雨凇、雾凇都是十分棘手的预告难题。利用低云雾人工形成降雪和消雾也是日益重要的气象和社会问题。

6 新疆的升温过程

气象台主要是预告冷空气从外界进入本地和它伴随的各种天气变化。但温度突然上升的天气过程也是存在的。在新疆，这种升温过程有时对洪水预告有重要意义，而某些地区，升温有时与大风相伴。升温有时意味着冷空气和降水要来了。

6．1 外来暖空气难进盆地

在中纬度地区不仅外来的冷空气过往频繁（在地面天气图上它表现为冷锋移动），外来的暖空气使当地温度迅速升高的过程也很多，在地面天气图上它表现为有地面暖锋过境。在新疆由于山体的阻挡，外界的暖空气难以进入吐鲁番盆地和塔里木盆地，在地面天气图上这表现为没有暖锋进入这些地区。这些地区的突然升温的天气过程很少。

6．2 北疆地区的升温过程

北疆西侧有比较低的准噶尔西部山地也有阻止暖空气进入准噶尔盆地低层的作用。在天气图上准噶尔盆地也是没有地面暖锋进入。一般认为从西部来的暖空气可以进入准噶尔盆地的上空（不是地面）。这表现为850hPa（海拔1500m左右）和700hPa（海拔3000m左右）的天气图上可以有外来暖空气进入北疆地区。冬季这些低空的暖空气有时反而起着加强大气逆温层的作用（使地面冷的局面得以维持）。冬末外来的暖空气如果温度高于0℃，还可以引起3000m以下的中低山区积雪的融化而形成小股洪水。

但是新疆向西开口的伊犁地区、塔城额敏盆地、额尔齐斯河谷有时可以有西方来的暖空气进入（暖锋尾部可以沿伸到这些地方），从而造成温度的迅速上升。在气候上它使西部伊犁冬季比东部哈密暖和。在天气方面它可以促成冬天下雨或者低层的积雪的融化。2006年2月上旬末新疆伊犁地区在前期丰厚积雪的基础上连续数日底层温度升到0℃以上，10日不仅地面以上2400m的气层温度高于0℃，而且其中部温度达到12℃。这使海拔3000m以下的积雪、冰凌大量消融，从而形成冬季的洪水。报纸上称它为冰凌、冰雪性洪水，损失接近2000万元人民币。

6．3 逆温层破坏引起的升温

冬季准噶尔盆地在没有明显的外来天气系统入侵时存在逆温层，气层下冷上暖。当有天气系统进来时，哪怕是弱冷空气入侵，天气系统的动力破坏了逆温层的结构。结果是低空的温度下降而地面附近的温度反而上升。于是出现了冷空气进入，地面变暖的现象。群众的感受就是下雪时不冷（破坏了逆温层），下雪后（又恢复了逆温层）才冷。

6．4 高空升温过程和它引起的洪水

夏季天山和昆仑山地区如果海拔4000～5000m的高度上有暖空气移入当地，或者局地升温，使大气0℃层的高度迅速升高。它会使高山的积雪大量迅速融化，并且可能形成洪水。这种高空升温过程一般与高空天气图上的暖空气移动和加强对应。它也是气象水文部门十分关心的预告对象。做好高空温度的突然升高预告对预告洪水有重要意义。

6．5 下沉东风的升温过程

在地面天气图上，当新疆位于高压的西南部时，高压下的下沉气流配合当地地形会形成当地的偏东大风。乌鲁木齐的东南大风是例子，阿拉山口、哈巴河等地也有类似现象。下沉气流会使空气温度升高（也变干），所以刮起偏东大风经常伴随着当地的温度的突然升高。这种高温大风有时也会在冬末引起局部融雪洪水。这种升温的预告与偏东大风预告是联在一起的。

6．6 升温过程有时是冷空气入侵的前兆

在对流层里，冷暖空气经常沿着高空气流依序东移。当我们感到这里的温度异常的高，可能有冷空气和降水过程即将来临。高温对冷空气的入侵也有预告意义。850hPa和700hPa的高空天气图上有暖中心进入北疆有时就是后面有大的降水过程的预兆。而当850hPa上的冷中心控制北疆以后（原有的暖中心经常是北去减弱、消失）新疆的降水也就结束了。

7 东、南疆的冬季低温

冬季与积雪配合的逆温层可以锁住严寒的现象不仅可以出现在北疆地区。吐鲁番盆地（含哈密）、塔里木盆地有了数万平方公里（不必覆盖整个盆地）的积雪，也可以在积雪区形成稳定的贴地逆温层。这个贴地的薄冷空气使当地的冬天特别冷。严重时那里的温度比北疆还要低。1960年1月吐鲁番到哈密都有积雪，吐鲁番和哈密1月平均温度分别是?20.6℃和?19.8℃，比多年平均值分别低了11.1℃和7.6℃，而北疆乌鲁木齐同期温度仅为?14.8℃。2002年冬塔里木盆地比北部的准噶尔盆地还冷也是例子。

下图就是吐鲁番11月到翌年3月各旬的多年平均温度的变化曲线（虚线）和1959～1960年冬对应旬的温度情况。它清楚地表明在12月下旬到2月上旬的温度比常年低了大约10℃。当时12月18日开始有积雪，它延续到2月16日才消失。积雪期与低温期十分吻合。

只要冬季吐鲁番盆地或者塔里木盆地出现比较大面积的积雪，就可以形成贴地逆温层，它锁住地面附近的冷空气使那里持续低温。这个低温与积雪相拌，比及雪消，逆温层消失，空气温度迅速上升。

由于吐鲁番和塔里木盆地一般年份没有积雪，只有个别年份、个别地区有积雪，所以那里冬季一般比北疆暖和，而夏季塔里木盆地的温度与准噶尔盆地差别并不大。

8 新疆没有台风和龙卷风

台风和龙卷风都是可能形成严重危害的天气现象。台风可以影响上千公里的长度，数百公里的宽度范围，它一般生成于热带洋面后向西移动。在亚洲台风活动在太平洋、印度洋以及与之临近的大陆，新疆处于内陆，不会受台风危害。

龙卷风是强积雨云下的旋风漏斗，直径约250m，寿命不足一小时，移动距离数百米到几十公里，但它却是破坏力最强的天气系统之一，可以把上千吨的轮船卷到岸上。有的年份我国东部地区在暖季会出现龙卷风，北美洲一年出现的龙卷风约500次。新疆50年来没有发现过龙卷风。

新疆暖季晴天的平坦戈壁、沙漠也会在近地面空气不稳定（温度垂直递减大于1℃/100m）时出现尘卷风，它卷起来的沙尘不高，没有对流性云对应，一般寿命也较短，只有几分钟，它们的出现机会不少，但是危害不大。