沙尘暴是一种严重的灾害性天气现象,尤其是强沙尘暴是破坏力更大的自然灾害,它的发生发展给工农业生产、交通运输和人民生活及生命财产都带来了极大的危害,并且还造成严重的环境问题.因此,强沙尘暴及其预报方法的研究具有重要的学术意义和经济价值.该文利用NCEP再分析资料以及中国的历史天气图资料对1970~1997年中国北方147个典型强沙尘暴天气过程进行了综合性的分析研究,首先根据沙尘暴天气类型特征进行了环流形势分类,系统地研究了强沙尘暴的高空环流特征、不同环流型下强沙尘暴发生频率,通过物理量诊断分析,初步揭示了强沙尘暴形成的物理机制.最后运用因子分析法,归纳并筛选物理意义明确、相关性较好的预报因子,建立了以天气环流形势和物理量相结合的强沙尘暴预报模型.研究结果表明:①春季强沙尘暴平均每年约5.1次,发生次数以80年代最多,80~90年代次数有减少趋势.②从天气预报的角度来考虑,强沙尘暴前48小时、前24小时和当天的天气形势分别分成了3、4和6种天气型,前48小时高空500hpa环流场特征可分为:Ⅰ型,其天气型的影响系统在大致为60°~75°E,45°~55°N范围内,温度场上有一个强冷中心(-37℃),槽区至槽后有冷平流;Ⅱ型,其天气型的影响系统处在咸海到巴尔喀什湖即中亚地区,槽底南压到35°N,等温线较密集,槽区至槽后为强冷平流;Ⅲ型,其天气型的影响系统在新西伯利亚或新疆北部附近,冷空气多是从新西伯利亚来;前24小时500hpa环流形势可分为A、B、C、D四种类型.③在前48小时的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型下,南疆区发生强沙尘暴的频率都较高,范围也较大,其次是河西区和河套区,西藏区均较小.④诊断分析表明,涡度场能显示产生强沙尘暴的天气形势,涡度场上显示槽区至槽后是正涡度,槽前为负涡度,且涡度中心较明显;散度显示槽区至槽后的辐合趋势,但位置偏南和偏东.⑤6个区的强沙尘暴与气象因子的相关性有很大差异:河套区强沙尘暴与诊断量的相关性较好,河西区与气象因子的相关性较好,北疆区与各因子的相关性要好于南疆区,东北区和柴达木区强沙尘暴与气象因子的相关关系相对来说不是很好.