沙漠尘卷风与沙尘天气形成的气象条件对比分析

摘要

基于1992—2024年塔克拉玛干沙漠北缘气象观测与强化观测试验，揭示了尘卷风与沙尘天气的异质性演变及热力-动力耦合机制。尘卷风的发生日数于1994年达到峰值（104 d），之后呈波动下降趋势，2020年减少至55 d。沙尘天气的发生频率因生态治理措施的实施而显著减少，2024年沙尘暴的发生天数降至20 d。卷风呈夏季单峰（7月日数最多），受热力驱动（地气温差≥20℃、风速3.0～3.5 m/s、湿度<25%）；沙尘天气表现为春季双峰（3—5月），依赖动力驱动（风速≥8 m/s、湿度<35%）。过渡期（5—6月）热力增强使尘卷风日数增至11 d，沙尘暴日数降至8 d，反映时空竞争机制。回归模型表明：尘卷风由地气温差（每增加1℃频次增加0.86次，R2=0.82）与风速（每增加1 m/s频次增加1.32次）协同驱动，低湿（≤25%时的尘卷风为22次）和低压（898.6 hPa）促进；沙尘天气以风速主导（≥8 m/s的沙尘天气为22.12次，R2=0.78），低湿（≤20%的沙尘天气为20.24次）利于起沙。尘卷风作为小尺度热力湍流现象，依赖局地热对流；沙尘天气受大尺度动力输送控制。

关键词

塔克拉玛干沙漠 / 尘卷风 / 沙尘天气 / 形成机制差异 / 热力-动力耦合