我國西北地區(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沙塵暴天氣，局部地區(qū)發(fā)展成了黑風暴。狂風攜裹沙塵席卷了甘肅河西走廊東部，內蒙古西南部和寧夏西部與北部地區(qū)，其強度之大、范圍之廣和持續(xù)時間之長是前所未有的。
那么，這場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基本條件：大風、沙塵、不穩(wěn)定大氣層結。大風是形成沙塵暴的動力條件；地面上有豐富而松散的沙塵是形成沙塵暴的物質基礎；不穩(wěn)定的大氣層結狀態(tài)時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。
動力條件：大風
“5.5黑風暴”是在一股強冷空氣入侵的天氣背景下發(fā)生的。當時一股來自西伯利亞的強冷空氣經新疆東部東南下，經過甘肅河西走廊、內蒙古的巴丹吉林沙漠和寧夏回族自治區(qū)，所到之處風力有7~8級，最大10級，瞬時風速最大37.9米/秒，達到了臺風的強度。這無疑為5.5黑風暴的發(fā)生提供了良好的動力條件。
圖1、河西走廊附近的沙源示意圖
物質基礎：沙源
久旱少雨、高溫低濕是黑風暴形成的必要條件。西北地區(qū)是我國風沙天氣最多的地區(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)有多個沙漠區(qū)），一般只需風速達到8-10米/秒就可塵土飛揚，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)土壤已經解凍，同時氣溫回升很快，溫度比常年偏高2-5攝氏度，空氣相對濕度很小，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，就為這場黑風暴的出現(xiàn)提供了極為有利的物質條件
熱力條件：大氣層結不穩(wěn)定
圖2、上冷下暖不穩(wěn)定大氣層架強烈垂直運動拋起沙塵示意圖
一般情況下，若大氣的層結比較穩(wěn)定，則大氣中即使受到某種擾動，地面上的沙塵也不會被拋得很高；反之，若低層大氣不穩(wěn)定，則受到擾動后大氣中的中、小尺度天氣系統(tǒng)會迅速發(fā)展，垂直氣流加強，從而將地表的大量沙塵高高卷起。在風力和沙塵條件均具備的情況下，大氣層結是否穩(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的通道上，一般來說，冬春兩季特別是春季經常有勢力比較強大的冷空氣入侵。 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，產生有強烈上升運動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”示意圖
強沙塵暴發(fā)生是有一定地域分布，其中局地地形的作用也是一個不可忽略的因子。當氣流由開闊地帶進入峽谷時，空氣將加速流動，風速增大，這種地形的“狹管效應”在強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，當冷空氣經過時，地形引起的“狹管效應”，使風力明顯增大（如圖3所示）。因此在5月4日強冷空氣由新疆入侵我國，經過塔克拉瑪干等沙漠地帶，大風挾帶了大量沙塵進入河西走廊，由于地形作用形成“狹管效應”風速加強，地處狹管中的酒泉、張掖、金昌、武昌等地出現(xiàn)了強沙暴及黑風暴。另外，冷空氣沿山坡下滑，使位能向動能轉換，亦是令風速加大的因素之一。
因此以上這幾個因素共同作用影響形成了史上罕見、破壞力極強的“5.5黑風暴”事件。
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