沙尘暴过程中沙尘对流层-平流层输送的数值模拟初步分析

在初步明确东亚沙尘气溶胶对流层-平流层输送监测事实的基础上，利用观测资料、ncep再分析资料以及基于中尺度天气模式mm5的数值模拟方法，对一次蒙古气旋沙尘暴过程中沙尘对流层平流层输送问题进行了初步分析。结果表明：斜压不稳定是本次蒙古气旋发展的主要强迫要素，伴随气旋发展成熟，高空切断低涡的形成引导高空急流下落并诱发对流层顶折叠和高空位涡下传。对流层顶折叠区呈漏斗状，底部达500hpa左右。高空急流产生近似垂直的下落，并在高空切断低涡的南侧和东侧达到最强。在对流层顶折叠区周边的300—500hpa，上升气流与低涡区偏西、偏南、偏东气流叠加，或水平横穿折叠的对流层顶，或斜升并准垂直地穿过下落的对流层顶到达平流层，且随时间的推移，空气质点能够进一步抵达平流层中部（100hpa）。轨迹分析表明，沙尘天气区对流层低层的空气质点在气旋涡旋上升气流的驱动下呈气旋式盘旋上升，并在对流层高层形成分支，一支穿过对流层顶到达平流层，并在平流层向下游进行反气旋式螺旋运动，另一支则留在对流层高层并向下游进行准水平的气旋式螺旋运动。在高空位涡下传过程中，主要产生平流层到对流层的净输送；高空位涡停止下传之后则出现对流层到平流层的净输送，且强度随时间呈指数型增长。这一特征有利于形成更强的沙尘对流层平流层输送。