我國(guó)西北地區(qū)是世界四大沙塵暴區(qū)(中亞、北美、中非和澳大利亞)中，中亞沙暴區(qū)的一部分。1993年5月5日，在該區(qū)出現(xiàn)了一次歷史上罕見的大范圍強(qiáng)沙塵暴天氣，局部地區(qū)發(fā)展成了黑風(fēng)暴?？耧L(fēng)攜裹沙塵席卷了甘肅河西走廊東部，內(nèi)蒙古西南部和寧夏西部與北部地區(qū)，其強(qiáng)度之大、范圍之廣和持續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)是前所未有的。
那么，這場(chǎng)罕見的沙塵暴是由什么引起的呢？我們知道，沙塵暴的形成有三個(gè)基本條件：大風(fēng)、沙塵、不穩(wěn)定大氣層結(jié)。大風(fēng)是形成沙塵暴的動(dòng)力條件；地面上有豐富而松散的沙塵是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)；不穩(wěn)定的大氣層結(jié)狀態(tài)時(shí)重要的局部熱力條件；適宜的地形條件，更有助于沙塵暴的形成和加強(qiáng)。
動(dòng)力條件：大風(fēng)
“5.5黑風(fēng)暴”是在一股強(qiáng)冷空氣入侵的天氣背景下發(fā)生的。當(dāng)時(shí)一股來自西伯利亞的強(qiáng)冷空氣經(jīng)新疆東部東南下，經(jīng)過甘肅河西走廊、內(nèi)蒙古的巴丹吉林沙漠和寧夏回族自治區(qū)，所到之處風(fēng)力有7~8級(jí)，最大10級(jí)，瞬時(shí)風(fēng)速最大37.9米/秒，達(dá)到了臺(tái)風(fēng)的強(qiáng)度。這無疑為5.5黑風(fēng)暴的發(fā)生提供了良好的動(dòng)力條件。
圖1、河西走廊附近的沙源示意圖
物質(zhì)基礎(chǔ)：沙源
久旱少雨、高溫低濕是黑風(fēng)暴形成的必要條件。西北地區(qū)是我國(guó)風(fēng)沙天氣最多的地區(qū)，直接原因是那里的廣闊戈壁、沙漠和干涸湖泊、大片裸露干燥疏松、無植被覆蓋的荒漠化土地等（如圖1所示，西北地區(qū)有多個(gè)沙漠區(qū)），一般只需風(fēng)速達(dá)到8-10米/秒就可塵土飛揚(yáng)，這些為沙塵天氣提供了豐富的沙源條件。
1993年4月份甘肅、寧夏、內(nèi)蒙西部降水較稀少，從拐子湖到銀川一帶月降水量不足2毫米，3-5月降水總量不足20毫米，降水量較常年同期偏少五成以上。4月中下旬，西北大部地區(qū)土壤已經(jīng)解凍，同時(shí)氣溫回升很快，溫度比常年偏高2-5攝氏度，空氣相對(duì)濕度很小，土壤水分蒸發(fā)加速。這樣，西北地區(qū)干旱少雨、高溫低濕、地表干燥、塵土浮起，就為這場(chǎng)黑風(fēng)暴的出現(xiàn)提供了極為有利的物質(zhì)條件
熱力條件：大氣層結(jié)不穩(wěn)定
圖2、上冷下暖不穩(wěn)定大氣層架強(qiáng)烈垂直運(yùn)動(dòng)拋起沙塵示意圖
一般情況下，若大氣的層結(jié)比較穩(wěn)定，則大氣中即使受到某種擾動(dòng)，地面上的沙塵也不會(huì)被拋得很高；反之，若低層大氣不穩(wěn)定，則受到擾動(dòng)后大氣中的中、小尺度天氣系統(tǒng)會(huì)迅速發(fā)展，垂直氣流加強(qiáng)，從而將地表的大量沙塵高高卷起。在風(fēng)力和沙塵條件均具備的情況下，大氣層結(jié)是否穩(wěn)定往往是形成沙塵暴的決定性因素。
甘肅河西走廊處在冷空氣從西路入侵我國(guó)的通道上，一般來說，冬春兩季特別是春季經(jīng)常有勢(shì)力比較強(qiáng)大的冷空氣入侵。 春季，這里的植物稀少，沙漠和裸露的地表溫度上升很快，只要連續(xù)兩三天晴好的天氣，地面溫度就可以上升到很高，如果這時(shí)遇到冷空氣在中午前后過境，就很容易形成上冷下暖的不穩(wěn)定大氣層結(jié)，產(chǎn)生有強(qiáng)烈上升運(yùn)動(dòng)的小渦旋等天氣系統(tǒng)，從而將地面大量沙塵卷起并拋送到很高的位置（如圖2所示）。
地形影響
圖3、河西走廊“狹管效應(yīng)”示意圖
強(qiáng)沙塵暴發(fā)生是有一定地域分布，其中局地地形的作用也是一個(gè)不可忽略的因子。當(dāng)氣流由開闊地帶進(jìn)入峽谷時(shí)，空氣將加速流動(dòng)，風(fēng)速增大，這種地形的“狹管效應(yīng)”在強(qiáng)沙塵暴的形成中起到了重要的作用。
河西走廊呈西北-東南向1100公里的狹長(zhǎng)地帶，南有祁連山，北有馬鬃山、賀蘭山以及阿拉善高原，南北山及高原之間形成了較窄的狹管，當(dāng)冷空氣經(jīng)過時(shí)，地形引起的“狹管效應(yīng)”，使風(fēng)力明顯增大（如圖3所示）。因此在5月4日強(qiáng)冷空氣由新疆入侵我國(guó)，經(jīng)過塔克拉瑪干等沙漠地帶，大風(fēng)挾帶了大量沙塵進(jìn)入河西走廊，由于地形作用形成“狹管效應(yīng)”風(fēng)速加強(qiáng)，地處狹管中的酒泉、張掖、金昌、武昌等地出現(xiàn)了強(qiáng)沙暴及黑風(fēng)暴。另外，冷空氣沿山坡下滑，使位能向動(dòng)能轉(zhuǎn)換，亦是令風(fēng)速加大的因素之一。
因此以上這幾個(gè)因素共同作用影響形成了史上罕見、破壞力極強(qiáng)的“5.5黑風(fēng)暴”事件。
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