一、基本情況
結(jié)合實(shí)況照片、數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)、災(zāi)害統(tǒng)計(jì)、雷達(dá)云圖等分析，我們認(rèn)定，2016年6月27日16時(shí)52分至17時(shí)00分，蘭州大學(xué)榆中校區(qū)疑似發(fā)生一起較為由雷暴高壓短時(shí)烈風(fēng)引起的沙塵暴過程。
二、前期環(huán)流形勢(shì)
本次強(qiáng)對(duì)流天氣發(fā)生之前，我校處在500hpa冷渦后部和高原小槽前部位置。500hpa溫度仍較低，GFS分析為-8.7℃；而由于高原小槽的關(guān)系，暖濕氣流從青藏高原東側(cè)涌入，700hpa假相當(dāng)位溫快速升高，事實(shí)上形成上冷下暖，上干下濕的形態(tài)。加之高原槽前部的動(dòng)力抬升，對(duì)流條件較好。
GRAPES的700hpa風(fēng)場(chǎng)預(yù)估顯示，我校發(fā)生對(duì)流時(shí)大部K指數(shù)達(dá)35以上，并且低空存在明顯切變線，熱力和動(dòng)力均滿足發(fā)生強(qiáng)對(duì)流要求。值得一提的是，發(fā)生對(duì)流的時(shí)間較此前預(yù)估較早，因此最終導(dǎo)致強(qiáng)度偏強(qiáng)。
三、前期中尺度對(duì)流發(fā)展情況
14時(shí)許，烏鞘嶺借地形優(yōu)勢(shì)，在槽前低空弱切變線上率先有對(duì)流發(fā)展。對(duì)流于一個(gè)小時(shí)內(nèi)有所南下影響天祝藏族自治縣，15時(shí)天祝降水1.2mm。隨后高原槽東移，低空切變線南壓，其快速向東南發(fā)展；至16時(shí)20分，其已兵臨蘭州城下。
四、襲擊榆中校區(qū)時(shí)雷達(dá)圖
圖為16時(shí)39分，16時(shí)50分和16時(shí)56分蘭州雷達(dá)圖像?？梢?，雷暴云團(tuán)隨切變線南壓迅速向東南方向發(fā)展，但主要在黃土壟上有大量強(qiáng)對(duì)流發(fā)生。不過16時(shí)56分雷達(dá)顯示在我校附近存在一窄紅波帶，懷疑是苑川河河谷強(qiáng)南風(fēng)在喇叭口位置聚集抬升引發(fā)地形性強(qiáng)對(duì)流，也懷疑是黃土高原上的雷暴云團(tuán)產(chǎn)生下?lián)舯┝髟斐啥虝r(shí)強(qiáng)風(fēng)。
五、調(diào)查情況
1．沙塵調(diào)查情況
圖片顯示，沙塵發(fā)生時(shí)，極端最低能見度小于1200米。
考慮到拍攝時(shí)可能并非沙塵暴峰值，峰值能見度小于1000米，黃沙漫天，可以聞見撲鼻而來的黃土味，因此考慮這是一次沙塵暴過程。考慮到早間蘭州就出現(xiàn)了中度至重度污染，因此本次沙塵很有可能是雷暴大風(fēng)令已囤積的沙塵聚集，并依靠不穩(wěn)定氣流卷起黃土高原上的相當(dāng)數(shù)量的塵土，一并吹往我校。我校的環(huán)境監(jiān)測(cè)站亦監(jiān)測(cè)到存在單峰現(xiàn)象，但監(jiān)測(cè)密度不夠，監(jiān)測(cè)時(shí)沙塵已經(jīng)被風(fēng)和雨水吹打了大半。
考慮到雷雨大風(fēng)卷起的黃土高原上大顆粒物較多，結(jié)合能見度和沙塵濃度的經(jīng)驗(yàn)換算公式，初步推斷本次沙塵過程
PM10濃度達(dá)1300~1700μg/m3，TSP（總顆粒物濃度）達(dá)4500~6500μg/m3。由于伴隨大風(fēng)，這是今年最強(qiáng)的一次沙塵暴過程。
2．大風(fēng)調(diào)查情況
本次強(qiáng)對(duì)流伴隨大風(fēng)過程，造成蘭州大學(xué)榆中校區(qū)圖書館昆侖堂樓頂建筑材料掉落，部分軟結(jié)構(gòu)掀起；據(jù)資料，西北民族大學(xué)榆中校區(qū)有房屋樓頂結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題。
調(diào)查顯示，昆侖堂前自行車一般向南倒，判斷圖書館前出現(xiàn)北大風(fēng)，與當(dāng)時(shí)在宿舍的觀測(cè)一致。考察校園內(nèi)樹木風(fēng)毀情況，一般只折斷直徑0.5~2cm的樹枝，最大觀測(cè)到3cm樹枝折斷；沒有觀測(cè)到明顯的樹木倒伏現(xiàn)象，特別是校區(qū)北面迎風(fēng)樹木未觀察到倒伏，可見極大風(fēng)力不強(qiáng)。結(jié)合照片和當(dāng)時(shí)聽到的風(fēng)聲，初步判定極大風(fēng)力為8~9級(jí)。校區(qū)以北谷地內(nèi)均未觀測(cè)到明顯損毀現(xiàn)象，排除下?lián)舯┝鞯目赡堋?/p>
圖中可見，在北面空曠地帶的小樹，甚至較少出現(xiàn)樹枝被刮斷的情況。這與10~11級(jí)大風(fēng)和下?lián)舯┝鞯墓烙?jì)不符；考慮高層的風(fēng)，本次強(qiáng)對(duì)流極大風(fēng)速定性為普通的9級(jí)烈風(fēng)，且主要出現(xiàn)在離地20~30米左右的地方。
榆中本站1小時(shí)30分內(nèi)記錄下10℃的降溫和3.5hpa的升壓，顯示出明顯雷暴高壓侵襲的痕跡；在榆中校區(qū)手持氣壓計(jì)記錄下40分鐘內(nèi)氣壓驟升3.1hpa過程；這些都對(duì)判斷是否出現(xiàn)強(qiáng)雷暴高壓和大風(fēng)強(qiáng)度的判斷做出了一定幫助。
我們認(rèn)為，8~9級(jí)大風(fēng)并不算十分極端的天氣，能造成圖書館建筑材料毀壞，凸顯了圖書館建筑上的明顯缺陷。試想如果出現(xiàn)10~11級(jí)大風(fēng)，圖書館那一大片建筑材料直接吹下砸毀自行車甚至是人，將會(huì)造成不可逆轉(zhuǎn)的后果。因此我們認(rèn)為，昆侖堂在雷雨天氣發(fā)生前存在明顯安全隱患，修復(fù)時(shí)應(yīng)當(dāng)特別注意加固。
六、小結(jié)
今天我校出現(xiàn)了較罕見的雷暴大風(fēng)型沙塵暴天氣。
沙塵暴極端最低能見度800~1200米，PM10濃度達(dá)1300~1700μg/m3，TSP（總顆粒物濃度）達(dá)4500~6500μg/m3。極大風(fēng)力8~9級(jí)（17~24米/秒）。
天氣主要由高原槽引起的低空切變線誘發(fā)，配合冷渦后部，整層熱力條件和動(dòng)力條件較好；雷暴大風(fēng)聚集沙塵污染物，外帶黃土高原上塵土和大顆粒物洶涌而來，形成了此次沙塵暴。
本次過程中圖書館建筑造部分損毀，顯示其存在明顯安全隱患，此次修復(fù)應(yīng)注意建議做好全館建筑結(jié)構(gòu)的加固。
