甘肃省河西走廊东部是中国乃至中亚地区沙尘暴天气的高发区之一，这里北邻巴丹吉林沙漠，东接腾格里沙漠，境内戈壁、沙地广为分布，气候干旱，蒸发量大，大风日数较多，为沙尘暴天气的发生提供了较为丰富的沙源和动力条件。特别是20世纪90年代后期以来，随着全球气候的变暖，暖冬现象日益明显，冬春干旱频繁发生，该区的沙尘暴日数明显增多，已造成2亿多元的经济损失，严重地影响着人们的生产和生活(李岩瑛等，2002；李国昌等，2002)。如何做好沙尘暴的预报，有效减少沙尘暴的危害，改善生态环境，已成为当前西部大开发的重点工作之一。在沙尘暴预报中通常集中考虑冷空气的强度、高低空风速、变高场、地面气压场的变化，而在实际预报工作中，发现对于定量的沙尘暴预报这些还远不能满足需要。螺旋度归类为垂直螺旋度、水平螺旋度及完全螺旋度，同时又将垂直螺旋度划分为局地垂直螺旋度和积分垂直螺旋度(岳彩军等，2006)，由于表达式不同，采用坐标不同、风向不同，正负值也不同。就沙尘暴预报而言，无非反映的是低层辐合上升运动，而高层辐散，即低层涡度为正，重直速度为上升运动，对于Z坐标系中的局地垂直螺旋度，低层为正，高层为负，而p坐标系中的积分垂直螺旋度则相反。垂直螺旋度在沙尘暴预报中的应用，如赵光平等(2001)使用积分垂直螺旋度确定强沙尘暴落区，而陶健红等(2004)、王劲松等(2004)、申红喜等(2004)却用局地垂直螺旋度进行沙尘暴的分析和预报。结果表明，沙尘暴区上空螺旋度垂直分布为高层负值，低层正值，高、低层螺旋度数值的演变与沙尘暴的出现均有一定的对应关系。沙尘暴动力学研究表明，沙尘暴的起沙过程主要由中小尺度风暴系统引起，而在中小尺度系统中，水平螺旋度的量级远大于垂直螺旋度。从量级上看(至少在风暴初期)，水平螺旋度的量级远大于垂直螺旋度，较大程度上决定了总螺旋度的情况，其预示性和重要性充分体现在预报中，而垂直螺旋度更倾向于一个能反映系统的维持状况和系统发展、天气现象的剧烈程度的一个参数(陆慧娟等，2003)。本文采用Z坐标系中的水平相对螺旋度(p坐标系中为水平局地螺旋度)，利用风场进行计算，当中低空西北风较强时，反映低层负值较明显，而当中低层为强东南风时，高低空配置则相反。

岳平等(2007)通过对民勤沙尘暴典型个例的分析发现水平相对风暴螺旋度与沙尘暴的强度在时间上具有很好的对应关系；李岩瑛等(2008)应用2002—2006年资料分析了水平螺旋度与沙尘暴的动力学关系，表明水平螺旋度与沙尘暴有较好的时空和强度预报关系。然而，目前应用水平螺旋度来追踪预报沙尘暴天气在中国尚不多见。本文旨在应用MICAPS高空流场资料，计算水平螺旋度，对中国北方沙尘多发区的沙尘暴天气预报进行研究。 2 资料和方法

应用2002—2010年3—6月MICAPS逐日08和20时(北京时，下同)11类数据格式资料：地面、850、700和500 hPa四层流场客观分析资料，在(12°—80°N，32°—160°E)范围内，对33×18个格距为4°的格点资料进行计算分析。

沙尘暴实况资料主要来自2002—2010年3—6月MICAPS资料亚欧(12°—80°N，32°—160°E)范围内地面每隔3 h或逐时的加密实况观测资料及同期甘肃省武威市民勤、凉州区、永昌、古浪和乌鞘岭(代表南部天祝县)5站天气图表逐日资料。

水平螺旋度，确切地说，是忽略垂直运动水平分布不均匀下的相对风暴水平螺旋度

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在实际计算时，h通常取3 km，将式(2)用求和近似代替，则有

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水平螺旋度取决于水平涡度和风暴相对风速的大小，通常在计算中，风暴移速采用Maddox(1976)的计算方法，其在研究中以平均风速的75%估算风暴移速，风向向右偏转30°。其中，平均风向、风速是取850—300 hPa气层中的平均风计算出的。由于中国沙尘暴主要出现在35°—50°N，

沙暴出现在近地面层的850 hPa左右，因而在本文中，以平均风速乘以850与500 hPa实际风速的比值作为风暴的移速，用850与500 hPa的平均风向偏转角度来确定风向右移程度，平均风向、风速取近地面925、850和700 hPa 三层中的平均风计算(李岩瑛等，2008)。

在格点资料中，u＞0为西风，v＞0为南风。当每天的高空天气报文收齐后，可计算出(12°—80°N，32°—160°E)范围内的相对风暴水平螺旋度。

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槽型沙尘暴的高空形势是中亚到河西为冷温槽(35°—60°N，65°—95°E)，一般槽前后风速较大，有很强的正负变高差和变温差，配合地面有冷锋，锋面前后有明显的3 h变压差，本地处于热低压控制，强度变化主要与冷空气、风速强弱有关，无明显的日变化，此类沙尘暴来势迅猛，破坏力大，是造成甘肃省武威市沙暴危害的主要天气系统，个例约占80%。水平螺旋度是沙尘暴短期预报中冷槽型沙尘暴的重要判别指标(图 1)，由于造成区域性、灾情重的沙尘暴几乎均是槽型沙尘暴，所以，准确预报出此类沙尘暴的强度是沙尘暴关注的重点，而水平螺旋度是其预报的重要指标之一。

图 1 甘肃省武威市沙尘暴短期预报的流程Fig. 1 Process chart of s and storm short-term forecast in Wuwei of Gansu province

图选项

沙尘暴大多是强西北风的产物，主要集中在近地面3 km以下，而500 hPa以上的高层螺旋度值多为正值，削弱了沙暴的预报能力。如2002年3月 19日08时，地面至400 hPa的螺旋度负值中心为-1587.3 m²/s²，而高空400—150 hPa仅为-35.4 m²/s²；2010年4月24日20时，地面至400 hPa的螺旋度负值中心为-1028.3 m²/s²，而400—150 hPa却为501.8 m²/s²，高低空的正负中心并不重合，本指标是经过多次天气过程对比分析得出的。

水平螺旋度的预报条件是当沙尘暴分型满足槽型时，需与高空槽、地面冷锋等指标配合，在具备水平螺旋度负值中心≤-200 m²/s²时，未来24 h内该区下游将有沙尘天气出现，当螺旋度值≤-600 m²/s²时，6 h内该区下游将有能见度低于500 m的强沙尘暴天气出现，当螺旋度值≤-1000 m²/s²时，6 h内该区下游将有能见度低于50 m的特强沙尘暴天气出现。

强沙尘暴与下垫面的沙源、前期持续高温、干旱少雨关系密切(李岩瑛等，2004a，2004b)，由于中国各地下垫面条件差别很大，而沙尘暴主要来自沙尘关键区和多发区，所以，特别要注意沙尘关键区的下垫面条件分析。春季增暖快，蒸发大，进一步用河西走廊东部5个气象站1961—2007年逐月积雪深度、积雪日数和沙尘天气的常规观测资料分析可得出：甘肃省河西东部冬春季积雪对沙尘暴的影响较大，积雪深度与春季沙尘的相关性为-0.25。该区域性强沙尘暴发生时需满足：

(1)气候背景条件：(X₁+X₂)×X₃=1，其中，X₁：当月或前两个月中民勤或凉州区月降水距平百分率至少有一个月小于-40%；X₂：民勤当月或前两个月中月气温正距平≥3℃：X₃：民勤当月或前一个月的干旱指数y>1.5。

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(2)积雪条件：当月民勤最大积雪深度小于1 cm。

据分析2010年4月24日甘肃省武威市仅民勤发生黑风，上述气候背景条件不满足，积雪条件满足，而螺旋度负值中心在(44°N，100°E)为-1028.3 m²/s²，这说明在干旱沙尘区沙尘暴发生的动力条件起主要作用，而下垫面条件可影响沙尘暴的范围和强度。

由于螺旋度值是沙尘暴发生的必要条件，所以，文中沙尘暴的空报率就等于1减去沙尘暴出现的百分率。 4 螺旋度在沙尘强度预报中的应用

水平螺旋度主要与水平方向的力管、涡度与气压梯度相联系，较强的负水平螺旋度中心常常与正的3 h变压中心相伴。而沙尘暴的大小除沙源外，主要取决于高低空风速的大小和强烈的辐合上升运动。低层负值螺旋度越大，一方面表明近地面层风速越大，西风增强，水平方向上容易起沙；另一方面垂直风切变逆向增强，在垂直方向上形成逆时针旋转辐合上升运动，利于沙尘向空中输送，因而沙尘暴发生的可能性越大，强度越强。螺旋度既考虑了大气旋转、扭曲的特性，同时又考虑了水平和垂直方向的输送作用，比单一地用涡度或散度描述大气物理结构，意义更加清晰。负值螺旋度综合体现了近地面层到500 hPa的水平风速、垂直风切变和辐合上升运动，因而在预报沙尘暴方面，比风速有更大的优越性。相反，当水平螺旋度为正值时，高层纬向风与低层风暴的纬向风垂直切变大，低层中经向风与风暴的经向风水平切变大，形成顺时针螺旋式的辐散下沉运动，不利于沙尘暴的发生。

南疆民丰至和田的沙尘暴高发中心有其独特性，这里沙源丰富、地形呈盆状且气温高、干旱少雨，在风力很小的情况下也可以形成沙暴，但由于盆地周围高大山脉地形的阻挡作用，形成的沙暴不容易向东传输，局地沙暴很多，向外传输的沙暴远少于河西走廊东部的沙暴。河西走廊东部的黑风常常会向下游传输，形成范围和强度直接影响中国北方，这也是本文突出河西沙暴预报的重要原因。 4.1 空间预报 4.1.1 中国、甘肃省和南疆地区

从图 2看出，不同螺旋度值在无沙尘、沙尘(扬沙和浮尘)和沙尘暴不同强度中，沙尘出现概率最小，不足15%，在中国全国范围内无沙尘的概率最大在50%—80%。螺旋度值≥-200 m²/s²时，南疆地区无沙尘、沙尘的概率高于甘肃省，出现沙尘暴的概率仅为25.5%，远小于甘肃省的41%；在螺旋度值≤-200 m²/s²时，南疆无沙尘和沙尘的概 率均小于甘肃省的，但沙尘暴出现的概率略高，超过68%；当螺旋度值≤-600 m²/s²时，甘肃省沙尘暴出现的概率达82.5%，而南疆地区高达100%。这说明当螺旋度负值增强时，南疆地区出现沙暴的概率显著增加，南疆沙暴对新疆北部或西部的水平螺旋度负值中心反映较甘肃显著。

图 2 2002—2010年3—6月08时不同螺旋度值下各级沙尘天气出现的百分率分布(a. 中国全国，b. 甘肃省，c. 南疆地区)Fig. 2 Occurring percentages of s and -dust intensities under the various minimum helicity values at 08：00 BT from May to June of 2002-2010 over China(a)，Gansu Province(b) and sothern Xinjiang Province(c)

图选项

由于中国沙漠和沙地主要集中在北方地区，在东北或36°N以南很少出现沙尘天气，甘肃省发生在河西走廊一带，故将中国全国、甘肃省和南疆范围内沙尘多发地区分为沙尘关键区进行分析。

图 3表明当螺旋度负值中心越大，其附近或下游出现沙尘暴的概率越大，而无沙尘的概率减小。如当最小螺旋度值≤-600 m²/s²时，在沙尘源区(44°—48°N，90°—100°E)沙尘暴出现的概率为87.5%，满足槽型条件下甘肃省和南疆地区沙尘暴出现的概率均为100%，而在中国北方地区(36°—48°N，84°—128°E)沙尘暴出现概率只有46.8%，这说明沙尘暴的发生与下垫面关系较密切。经逐日跟踪分析，螺旋度的负值中心相同时在不同区域产生的结果不同，如当最小螺旋度值≤-600 m²/s²时出现在沙尘源区如南疆盆地、河西走廓、中蒙长城以北时多有强沙尘暴发生；出现在青藏高原时为雷雨大风；而在长江中下游、东北、沿海时常伴有暴风雨。

图 3 2002—2010年3—6月08时沙尘关键区内不同螺旋度值下各级沙尘天气出现的百分率分布(a. 中国北方：36°—48°N，84°—128°E； b、c.甘肃省：44°—48°N，90°—100°E；d. 南疆：32°—48°N，60°—90°E； a、b. 沙尘天气，c、d. 槽型沙尘天气)Fig. 3 Occurring percentages of s and -dust intensities under the various minimum helicity values at 08:00 BT from March to June of 2002-2010 over the s and -dust key regions in China(s and -dust key regions： northern China(36°-48°N，84°-128°E)； Gansu Province(44°-48°N，90°-100°E)； and south of Xinjiang Province(32°-48°N，60°-90°E))

图选项

由于高空风速和蒙古气旋的季节变化，螺旋度负值中心也随季节变化，表现为春季最强、夏秋较弱。

进一步根据中国区域性沙尘划分标准：5站及以上出现沙尘，3站及以上出现沙尘暴，分析螺旋度值对区域性沙尘暴的预报能力，当最小螺旋度值≤-600 m²/s²，其附近或下游出现沙尘暴时，甘肃省约90%、全国约83.9%会出现3站以上区域性沙尘暴。 4.2 时效预报

由于水平螺旋度值≤-600 m²/s²时出现的沙尘暴概率大、强度强、范围广，故重点针对2002—2010年3—6月08和20时水平螺旋度值≤-600 m²/s² 时的典型个例进行6 h和24 h预报时效分析。

从图 4中分析得出：无论是局地沙尘暴或区域性沙尘暴出现的概率甘肃省总是高于中国北方，白天多于夜间，螺旋度负值≤-1000 m²/s²引起的沙尘暴概率高于≤-600 m²/s²的概率，24 h内发生的概率高于6 h的概率。就出现范围来看，螺旋度≤-600 m²/s²时中国北方沙尘暴的出现概率为30%—40%，甘肃省为50%—80%；≤-1000 m²/s²时中国北方沙尘暴的出现概率提高到40%—80%，甘肃省为50%—100%。对甘肃省而言，当螺旋度≤-1000 m²/s²出现在08时，有区域性沙尘暴的概率为100%，出现在20时则概率仅为50%。

图 4 2002—2010年3—6月08和20时沙尘关键区内不同螺旋度值时沙尘暴出现的百分率分布(a. 局地沙尘暴的日变化，b. 区域性沙尘暴的日变化；a1、b1. 螺旋度值≤-600 m2/s2，a2、b2. 螺旋度值≤-1000 m2/s2)Fig. 4 Occurring percentages of the s and storm with the helicity values less than -600 m2/s2 at 08:00 and 20:00 BT from March to June of 2002-2010 over the s and -dust key regions in China(a. local s and storm’s daily change； and b. regional s and storm’s daily change)

图选项

上述说明螺旋度负值越大，沙尘暴出现的概率越大，同一螺旋度负值时白天出现沙尘暴的概率较大，西北干旱沙尘关键区出现沙尘暴的概率较大。沙尘暴出现的概率与螺旋度负值中心、日变化和下垫面关系密切。

经过对螺旋度的负值中心与其下游沙尘暴天气区域的移动跟踪分析，该方法适用于中国北方冬春季沙尘暴的预报，但对于夏秋季和湿润下垫面地区其预报能力较弱。 5 重大沙尘暴过程预报 5.1 空间对比

图 5给出了2002年3月18—21日沙尘暴过程中螺旋度最小负值中心移动路径、沙尘暴强度与螺旋度最小负值中心等值线的对比分析，这次沙尘暴过程是20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重和持续时间最长的一次过程，西北、华北及吉林省西北部出现了强沙尘暴。北京2002年3月20日发生了有历史记录以来最强的沙尘暴，总悬浮颗粒物浓度达10.9 mg/m³，高出国家颗粒物污染标准54倍，其他金属元素是平日的10倍以上，青岛总悬浮颗粒物浓度达0.721 mg/m³，比平时增加了4.1 倍(赵琳娜等，2004；孙业乐等，2004；盛立芳等，2003)。对2002年3月18—21日的沙尘暴过程进行螺旋度间隔为12 h、地面图间隔为3 h的移动跟踪分析，发现大风沙尘暴天气区域常出现在螺旋度负值中心的右前方。螺旋度负值中心从新疆(18日08时达-315.3 m²/s²，中心在52°N，76°E)向东南方逐渐增强(18日20时达-748.2 m²/s²，中心在48°N，88°E)，到河西走廊北部一带达最强(19日08时达-1587.3 m²/s²，中心在44°N，100°E)，然后移向宁夏附近减弱(19日20时达-373.2 m²/s²，中心在40°N，104°E)，向东北再度增强(20日08时达-578.3 m²/s²，中心在44°N，120°E)；20日20时继续向西南移增强达-807.2 m²/s²，中心在(32°N，116°E)；21日后逐渐减弱东移入海。

图 5 中国北方区域2002年3月18—21日强沙尘暴天气过程(a)螺旋度最大负值中心(实线)和沙尘暴前锋(虚线)移动路径、(b)螺旋度的负值中心等值线与其对应沙尘强度对比(箭头表示螺旋度负值中心≤-600 m2/s2对应强沙尘暴区域)Fig. 5 Comparison between the maximum negative horizontal helicity value centers(solid line) and the s and storm front(dashed line)moving tracks(a)，and between the maximum negative helicity values’ isograms(dashed) and their s and storm intensities shaded for one strong wind s and storm weather process(b)during 18-21 March 2002 in northern China(Arrow shows the corresponding horizontal helicity negative center with its value less than -600 m2/s2 to the strong s and storm occurring area)

图选项

由此可以看出，螺旋度的等值线与沙尘暴出现的强度在空间范围内对应一致，强沙尘暴中心出现在最大螺旋度负值中心下游的东南方向，与其螺旋度的负值中心等值线相对应，负值中心越大，对应沙尘暴强度越强，-600 m²/s²最小螺旋度负值中心 与强沙尘暴中心、-1000 m²/s²最小螺旋度负值中心与特强沙尘暴中心相对应。

2010年4月24—25日南疆盆地出现大范围浮尘天气，局地出现了扬沙，青海中部、西北部出现扬沙及沙尘暴，甘肃河西五市、宁夏、内蒙古中西部、陕西出现大范围扬沙及强沙尘暴天气，其中甘肃河西走廊出现6站特强沙尘暴。24日19时09分至21时10分甘肃省民勤县出现黑风天气，最小能见度为0，瞬时极大风速达28.0 m/s，首要污染物PM10浓度小时平均值高达6.38 mg/m³，全县大田作物、设施农业、林牧业、水利、电力、交通及城市基础设施损失惨重，本次大风特强沙尘暴共造成民勤县各类直接经济损失达2.5亿元，武威市近5亿元。

2010年4月24日上午新疆至河西走廓西部出现扬沙和沙尘暴(图 6)，14时河西走廓西部出现区域性大风沙尘暴，17时继续东移，蒙古出现大风沙尘暴，20时青藏高原及河西走廓出现了大范围的区域性大风沙尘暴天气过程，最小螺旋度值由08时的-182 m²/s²(中心在48°N，84°E)迅速增强东移为20时的-1028.3 m²/s²(中心在44°N，100°E)，25日减弱东移。相应大风沙尘暴最强出现在24日20时前后，24日夜间至25日08时减弱东移至宁夏、内蒙古中西部、陕西一带，25日14时大风沙尘再度加强，25日夜间西北至华北为大范围降水区，沙尘趋于结束。

图 6 2010年4月24—25日特强沙尘暴天气过程中(a)螺旋度负值中心移动路径、(b)螺旋度的负值中心等值线与其对应沙尘强度分布(箭头表示螺旋度负值中心≤-1000 m2/s2对应强沙尘暴区域)Fig. 6 Comparison between the strong wind s and storm weather process’s minimum helicity moving path(a)，and the minimum helicity values’ isograms and their wind s and storm intensities(b)in 24-25 April 2010(Arrow shows the corresponding horizontal helicity negative centers with its value less than -1000 m2/s2 to the strong s and storm occurring area)

图选项

从图 7和表 1结合看出，中国区域性强沙尘暴发生时螺旋度负值中心较强，通常≤-600 m²/s²，其移动路径大致是从西北向东移至华北，再向南从渤海湾或黄海入海，结束时分为干沉降和湿沉降两种，干沉降为入夜减弱或入海减弱；湿沉降是冷锋移动中与暖湿气流相遇变成雨雪，致使沙尘消失。

图 7 2010春季中国北方3次重大区域性沙尘暴过程中每隔12 h最小螺旋度的移动路径Fig. 7 Minimum helicity values’ moving routes of the three strong s and storm weather processes in the time-interval of 12 hours in the spring of 2010 over northern China

图选项

对于2002—2005年春季3—5月逐日共368个个例，计算其08时40°—50°N，90°—105°E范围内的螺旋度值，将螺旋度值≤-400 m²/s²的个例挑选出来与中国北方沙尘天气进行对应分析(表 2)。可以看出，当螺旋度≤-400 m²/s²时，24 h内下游沙尘天气出现百分率达100%，当螺旋度≤-600 m²/s² 时，沙尘暴出现的概率达100.0%。在实际计算结果中发现，最小螺旋度≤-300 m²/s²的中心位置常常在(44°N，100°E)处，这正好是蒙古气旋发生的地方，也是沙尘暴出现最多的地方。

河西走廊东部螺旋度常常最强，其原因是：(1)冷锋翻过萨彦岭后，由于地形的下沉干绝热增温容易形成热低压而生成蒙古气旋；(2)该地90％以上为沙漠戈壁，地表午后增温快，有利于增强位势不稳定，加强上升运动；(3)河西走廊地形的狭管效应使东部出口处风速增大，涡度和风速增强，因而螺旋度负值中心常常在河西走廊附近最强，又因该地气候干旱，沙源丰富使河西走廊东部的民勤县成为沙暴最多的地方。 6 螺旋度在沙尘暴预报中的应用分析

应用MICAPS中11类数据格式资料，利用2002—2010年逐日08和20时地面至500 hPa高空4层风场资料跟踪计算螺旋度，分析沙尘暴发生实况得出，螺旋度负值中心越大，对应沙尘暴越强。应用该方法后，通过对2000—2004年甘肃省武威市12次区域性沙尘暴过程跟踪预报，24 h预报准确率由2000年的25.0%，提高到2004年的50.0%；6 h短时预报准确率由2000年的66.7%，提高到2004年的100.0%；能见度低于500 m的强沙尘暴24 h或6 h预报准确率由2000年的50.0 %，提高到2004年的100.0%，无漏报，2003和2005年无强沙尘暴天气，尤其对强沙尘暴天气发挥了很好的预警作用(表 3—4)，并于2006年正式投入日常业务运行。

实际应用中发现，螺旋度对于冷锋型沙尘暴的预报准确率较高，特别是6 h内的强沙尘暴天气过程准确率达93.3%，如2001年4月6日08时最小螺旋度值为-1180.5 m²/s²(中心在44°N，100°E)、2001年4月8日08时螺旋度值为-1265.0 m²/s²(中心在44°N，100°E)、2001年4月28日20时螺旋度值为-416.2 m²/s²(中心在40°N，92°E)、2002年4月4日08时螺旋度值为-596.3 m²/s²(中心在48°N，72°E)，武威市中北部均出现了3站以上能见度低于500 m的强沙尘暴天气过程。但对于脊型沙尘暴预报能力较差，如2001年3月26日11时起，武威市中北部出现了较强的大风强沙尘暴天气过程，08时螺旋度值为-443 m²/s²，但中心位置偏东在华北一带。螺旋度有较强的日变化，白天强，夜间弱(表 5—6)。

从表 6看出，在中国传输的大范围区域性沙尘暴大多形成于甘肃省河西走廊和内蒙古一带，经华北、渤海入海，继而影响韩国和日本，所以，要注意沙尘关键区(40°—48°N，84°—120°E)的最小螺旋度值的变化。 7 问题与结论

(1)由于高空流场资料的间隔时间在12 h以上，日常预报中资料传输时间往往滞后超过2 h，对08时的资料便于跟踪预报，而对夜间出现的强沙尘暴容易造成漏报，如2010年4月24日的黑风天气中，水平螺旋度的负值中心白天弱、夜间强。

(2)低层负值螺旋度越大，一方面表明近地面层风速越大，西风增强，水平方向上容易起沙，另一方面垂直风切变逆向增强，在垂直方向上形成逆时针旋转辐合上升运动，利于沙尘向空中输送，因而沙尘暴发生的可能性越大，强度越强。

(3)注意沙尘关键区(40°—48°N，84°—120°E)最小螺旋度值的变化，当螺旋度中心分别≤-600、-1000 m²/s²时，6 h内该区下游对应将有能见度低于500、50 m的区域性强沙尘暴天气出现，并会向下游传输影响中国北方地区。

(4)螺旋度有较强的日变化，白天强，夜间弱，对于中国北方的冷锋型沙尘暴天气有较强的定量预报能力，适用于MICAPS系统资料中的日常天气预报，有很强的实际推广应用价值。该方法可时刻跟踪和监测沙尘暴的发生、发展，对中国北方干旱区的沙尘暴天气有良好的预警作用。