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37-47°N，呈階梯槽形勢，槽區東南為輻散氣
流，溫度場和高度場反位相配置，槽后鋒區加
強，槽移動較快，12小時移動了18個經距，這是
由于東亞槽正減弱東移的緣故。槽后至烏拉爾山
有一支強勁的偏西北急流，平均風速32m/s。19
日12時，上游槽北段仍滯留在原來位置，而南段
已過蒙西山地且明顯加強，移至103°E，40-
55°N之間的位置，8個緯距/12小時，移動明顯
減速。
這時在槽底38-45°N形成的急流風速達33米/秒。
20日00時，由于低槽內強的斜壓性，在90°E、
65°N處形成冷渦，有3圈閉合，冷中心-40C°從
19日00時700hPa看，位于呼和上空的暖脊開始減
弱，槽后鋒區加強，5個緯距內有4條等溫線。19
日12時，槽移到二連—四子王—東勝一線，槽后
西北氣流平均17米/秒，最大28米/秒，呼和站
260°/12米/秒，溫度-3°。20日00時，在
111ºE，50ºN處出現兩圈閉合中心，內圈272線，
此時呼和站高空槽已過，呼和站風向正西，風速
20米/秒，由各層形勢場配置知，為一深厚的后傾
系統，隨著高空冷渦的形成、加深，地面蒙古氣
旋加強，為強沙塵暴的發生提供了大尺度環流背
景。
• 3.2 低空850hPa強斜壓不穩定
• 18日12時，本場上空為暖脊控制，高空槽位于
95°E，50°N—哈密一線。19日00時移到烏蘭巴
托—44347—52378—52657一線，隨著冷空氣東
移南壓，到19日12時，在蒙古國烏蘭巴托站附近
形成一閉合低壓中心，最內圈等高線132線，等溫
線更加密集，鋒區出口為輻散氣流，其后冷平流
極強，此時高空槽剛好移過呼和站，基本位于
53083— 涼城—53923，呼和站轉偏北風350º/16
米/秒，溫度9度，槽后平均風速17米/秒，最大風
速26米/秒，與地面鋒面過境時間基本一致。這段
時間(11：42—13：48)地面風最大，達24米/秒，
到了20日00時，冷渦繼續發展，最內圈等高線降
為124線。由此可見，冷空氣活動不但對冷渦發展
非常重要，而且冷鋒后的強冷空氣下沖對地面大
風的形成也很關鍵。
• 3.3地面冷鋒路徑和蒙古氣旋發展
• 3月18日18時地面圖，在新疆北部地區存在冷高
壓，中心值1035hPa，隨著冷空氣東移南壓，氣
旋發展，中心值為1001hPa，鋒后最大正變壓
6.4hPa，19日00時，由于地形影響，冷空氣分北
路和西路，北路移動較慢，在貝加爾湖-44區區號
附近，西路則移速加快至105ºE、40ºN—西寧一
線，19日06時冷鋒越過蒙西山地，北路冷空氣以
烏蘭巴托和沙音山德地區為中心發展成蒙古氣
旋，中心氣壓值為976hPa，變壓差達7.3hPa,兩圈
閉合，在此過程中，蒙西山地地形起了一定的作
用。其影響方式主要通過位渦守恒強迫背風坡渦
度的產生，另外，山地地形對冷空氣的阻滯也引
發高層輻散和上升運動等地轉調整過程導致地面
減壓，導致蒙古氣旋發生。
之后，進入蒙古氣旋的發展階段，此時，
低層冷空氣越過山地，形成對流層低層的
地面氣旋冷鋒，使斜壓強迫成為該階段氣
旋發展的主要因素。到19日18時，蒙古氣
旋中心移到了115ºE、50ºN，中心值為
952hPa，20日00時，蒙古氣旋進一步發
展，中心氣壓值到896hPa，氣旋冷鋒在
115ºE、50ºN—二連浩特。這個時期，由于
對流層高層高空槽下坡加深，急流加強，
引發高層等熵位渦的下傳，迫使地面氣旋
進一步發展，可見，在爆發性蒙古氣旋發
展中，等熵位渦平流往往具有非常重要的
作用。
圖2 地面冷鋒路徑
• 4 動力診斷分析
• 4．1 高空急流
• 在高空冷渦發展過程中，正渦度中心一直位于冷
渦中心的南部（圖略），這說明其切變渦度很
強，冷渦底部的急流發展很快。急流中心從19日
00時的32米/秒，迅速發展到20日00時的46米/
秒，位置與沙塵暴區域吻合；急流出口區左側地
面冷鋒前的上升運動區與高空急流出口區次級環
流的上升氣流區相疊加，有利于不穩定能量蓄
積；同時由于強烈的減壓作用使得蒙古氣旋強烈
發展，所以說高空急流的發展為地面大風的形成
提供了動力條件。
• 4．2 散度的垂直分布
• 對比沙塵暴區域與各個高度層次的散度區
域，發現：500hPa和850hPa 散度與沙塵
暴、大風區分布的對應關系非常好（圖
略），500hPa在沙塵暴區有強輻合，而
850hPa在沙塵暴區有強輻散，可以推斷，
在500hPa到850hPa之間有較強的下沉氣
流，這與鋒區隨高度西傾是相適合的。從3
月20日00時500hPa高空冷渦及槽區不同層
次的位置也可以看出500hPa的槽區位于
850hPa槽區的后部，正是沙塵暴區域。可
見這支下沉氣流是動力強迫產生的。
• 4．3沙塵暴動力機制分析
• 強冷空氣的東移南下，使高空斜壓槽迅速發展成
冷渦，其后部的西北氣流使冷空氣卷入冷渦，使
冷渦強烈發展，在冷渦南部風速加強形成高空急
流，為沙塵暴的形成提供了動力條件。當然有了
高空急流并不一定在地面產生大風，要產生地面
大風還必須有動量下傳的條件，正如上面分析
的，500hPa層地面大風對應為輻合區，而850hPa
為輻散區，因此存在下沉氣流，這種配合與冷鋒
面傾斜是吻合的。可見這支下沉氣流是冷渦發展
中其垂直結構分布所致，是一支動力強迫下沉氣
流。這支下沉氣流將500hPa急流的動量下傳到低
層，在地面形成大風區，這與觀測事實是吻合
的。
• 5 冷空氣的移動路徑與呼和浩特地區出現沙塵暴
天氣的關系
• 這次冷空氣活動從一開始18日18時地面圖上出現
就是兩個低值中心，到19日00時冷空氣由于地形
　
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