内蒙古沙尘暴的成因、趋势及其预报

本文利用内蒙古1961～2001年的天气气候资料,对内蒙古中西部地区沙尘暴作了统计分析,阐述了沙尘暴的危害并给出了沙尘暴的基本定义。分析了引起沙尘暴的天气和气候因子的变化趋势,研究了他们对沙尘暴的影响,结果表明近40年内蒙古的沙尘暴总体呈减少趋势,但从1998年开始有所增加;沙尘暴的空间分布以阿拉善盟偏北地区为最高发区;降水、气温、大风、寒潮、北半球极涡、西太平洋副热带高压、亚洲西风环流、东亚大槽和南方涛动等天气和气候因素均对该地区沙尘暴的发生有不同程度的影响。     

西北地区沙尘暴灾害及防治对策

沙尘暴天气是主要发生于干旱，半干旱乃至半湿润地区天气现象，对农业、工业、交通运输乃至人们生命财产和身体健康具有相当的危害，西北地区是沙尘暴的重灾区，自50年代以来强和特强沙尘暴频次有增多的趋势；且集中出现在甘肃北部至内蒙中部，宁夏，新疆东部至甘肃北部，新疆吐鲁番盆地等地区，究其原因，受气候、下垫面，水源、社会等诸多因素影响，针对西北地区沙尘暴灾害的特点，分布和成因，作者提出了相应的防治对策。     

喀什地区沙尘暴天气变化特征及影响因素分析

根据喀什地区喀什、巴楚和莎车三个气象站1961-2013年的数据资料,采用morlet小波分析、多元线性回归分析及Mann-Kendall突变检验法等分析方法对喀什平原地区沙尘暴天气的周期特征、气候影响因素(日平均气温、气温日较差、地气温差、地温日较差、日平均压强、其平均风速和日平均相对湿度)及突变特征进行研究,并通过普查气象图,对发生沙尘暴天气时的大气环流形势进行了分析。结果表明:近53年来,喀什平原地区的沙尘暴日数呈震荡减少趋势,沙尘暴日数变化的时间尺度为8年、12年和28年,其中28年的时间尺度周期波动最强,为沙尘暴日数变化的第一主周期;从环流形势上看,喀什地区沙尘暴天气受翻越天山和帕米尔高原的冷空气活动影响较大;气候因素对沙尘暴天气的影响显著,从全年来看,影响沙尘暴发生的主要气候因素依次为日平均风速、地温日较差、气温日较差、地气温差及日相对湿度。春、冬两季,日相对湿度对沙尘暴日数有较强抑制作用;在秋季,较低的热气压易形成沙尘暴天气;在冬季,气温日较差和地温日较差对沙尘暴天气的影响显著;沙尘暴日数在1987年发生均值突变,突变可能是由日平均风速减小及地气温差升高造成的。     

导致一例强沙尘暴的若干天气因素的观测和模拟研究

利用常规观测资料和数值模拟方法对影响2001年4月6-8日强沙尘暴天气发生的若干天气因素进行了研究。结果表明在本次“锋面气旋型”沙尘暴过程中,气旋冷锋是引发强沙尘暴的主要系统,冷锋过境对沙尘暴的触发作用远强于气旋发展。冷锋的动力学特点决定其常与强沙尘暴伴随。影响沙尘暴的诸多天气因素中,影响地面大风形成的有效动量下传机制为高空急流下沉支使高空动量下传至对流层中层,其下方形成的深厚混合层使这一动量继续下传到地面。“混合层”从本质上反映了有利沙尘暴形成的大气层结特征,深厚混合层的是否形成很大程度决定着沙尘暴的强度。本次过程深厚混合层的形成是长时间地面加热的结果,这也是特强沙尘暴仅发生在内蒙古中部偏北地区而不是下垫面条件更为适宜的内蒙古西部的原因。混合层空气的平流对内蒙古中部偏北地区深厚混合层的形成具有相当的贡献,其影响程度与地形分布密切相关。地面热通量试验表明地面加热对冷锋过境时上升运动的强度、深厚混合层形成、高空动量下传等具有重要影响,并因此影响沙尘暴强度。     

"7·12"特异沙尘暴成因研究

2004年7月12日在我国内蒙古西部和河西走廊西端出现了一次特异沙尘暴天气过程,根据造成这次沙尘暴的天气形势确定了触发机制,用能量天气学方法和温度对数压力图对大气层结稳定度进行了描述,从层结与地形因素影响沙尘暴的机理及下垫面性质等角度进行分析研究.结果表明,高空切变线和大气层结不稳定的共同作用是导致这次沙尘暴的主要因素;该地区特殊的地形条件所形成的"狭管效应",对沙尘暴天气现象起到了加强作用.     

河西走廊东部沙尘暴特征及地面气象因素影响机制

利用1961—2015年河西走廊东部民勤、凉州和永昌逐小时沙尘暴资料以及代表站民勤逐日气温、地温、降水、最大冻土深度、积雪日数、积雪深度、平均风速、平均大风日数和近10 a逐小时气温、地温和风速资料,运用常规的气候统计方法,对河西走廊东部沙尘暴特征进行研究,并采用相关系数(Pearson)法进一步分析沙尘暴的影响因素。结果表明:河西走廊东部沙尘暴频次下午到傍晚出现最多,凌晨最少,沙尘暴频次春季上午开始增多,秋、冬季中午开始增多,夏季下午开始增多。河西走廊东部持续60～180 min沙尘暴频次最多,夏季持续1～30 min频次最多,长持续时间的沙尘暴上午开始增多,而短时间的沙尘暴基本出现在下午到晚上。沙尘暴频次月、季变化4月和春季出现最多,9月和秋季最少;近55 a沙尘暴频次呈减少趋势,主要是由大风日数减少、风速减小,地温、气温升高、降水增多、下垫面生态环境改善等因素造成。     

沙尘暴影响综合评价指标体系及评估方法研究

沙尘暴影响综合评价是沙尘暴灾害研究中的一个重要方面,而沙尘暴影响综合评价指标体系是其中的一个重要环节。文中从省级沙尘暴影响综合评价角度出发,对沙尘暴影响综合评价指标体系建立原则、沙尘暴影响评估现状、沙尘暴影响、沙尘暴监测手段进行了阐述,并初步研究了针对气象部门的沙尘暴影响综合评价的指标体系和评估方法。最终对当前沙尘暴影响综合评价的一些问题进行了讨论,并最终提出了针对气象部门省级沙尘暴影响综合评价的一些思路。     

沙尘暴过程中的混合层特征

本文基于大气气溶胶垂直分布的一些观测事实和针对两例不同天气类型的沙尘暴过程进行的观测分析,得出在行星边界层中,气溶胶浓度远大于其上方的自由大气;且其层结越接近中性,其浓度越接近均匀分布。在冷锋型沙尘暴的维持阶段,地面风速较强且其大小与沙尘暴强度是比较一致的。在高压底部偏东风型沙尘暴过程中,使沙尘暴触发和维持的地面风速弱于冷锋型,且沙尘暴强度与地面风速大小没有明显关系。混合层是影响沙尘暴发生及强度的另一个重要因素。混合层总与沙尘暴伴随,且其维持滞后于沙尘暴。其原因是沙尘气溶胶对地面吸收太阳辐射的削弱使混合层的日变化减小,从而产生一种使混合层维持的机制。这一辐射影响在沙尘暴过程中具有普遍性。在冷锋型沙尘暴过程中,沙尘辐射对冷锋强度的强迫也导致混合层日变化出现增强的趋势。它们的共同影响使冷锋型沙尘暴过程中混合层能够始终维持但其日变化强于高压底部型。混合层与沙尘暴的关系应该结合沙尘暴的不同发展阶段考虑。     

塔里木盆地2004年春季沙尘暴特征分析

利用逐日的Davis自动气象站和FD12水平能见度仪资料,分析了塔里木盆地2004年春季系统性沙尘暴和局地性沙尘暴的环流形势、气象要素及能见度变化特征.结果表明:(1)前期气温持续上升和特殊的地理环境以及下垫面条件为沙尘暴爆发提供了条件;(2)低压槽前暖平流提供了热力条件,低压槽前正涡度平流提供了动力条件;(3)下层锋区的加强是形成沙尘暴的动力因子,不稳定的大气层结是重要的局地热力因子,也是形成沙尘暴天气的内在动力;(4)系统性沙尘暴能见度变化趋势复杂;局地性沙尘暴能见度变化走向分明,器测值约为目测值2倍;(5)系统性沙尘暴持续时间长、强度大、各气象要素变幅很大;局地性沙尘暴持续时间短,各气象要素在短时间内有剧烈变化.     

内蒙古中西部一次强沙尘暴天气过程的诊断分析Ⅰ——背景场分析

利用NCEP/NCAR再分析资料和自动站观测资料对2009年4月23日-24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程,从高低空环流系统配置、风速场方面对沙尘暴影响机理进行了分析研究。结果表明:这次强沙尘暴的主要影响系统是蒙古气旋;高空动量下传对沙尘暴发展有重要作用。     

宝鸡陵塬地区全新世以来成壤环境演变和沙尘暴活动研究

全新世环境演变研究是过去全球变化研究的重点,也是当今全球变化研究的重点和热点。深入了解和探讨全新世成壤环境演变和沙尘暴活动对于丰富全新世环境变迁理论、认识现阶段的沙尘暴活动,促使人与自然环境协调发展都有着十分重要的意义。本文通过研究宝鸡陵塬地区全新世地层的粒度、磁化率、CaCO3和pH值四项指标,综合分析了本区全新世以来成壤环境演变及与之相关的沙尘暴活动信息。     

宁夏盐池春季局地沙尘暴特征及其与下垫面的关系

通过对宁夏盐池1980-2006年春季局地沙尘暴资料的分析表明,盐池春季局地沙尘暴呈减少的趋势,局地沙尘暴占沙尘暴总次数的三分之二,71%的局地沙尘暴持续时间在3小时以内,最大风速集中在5.1~15.0m/s之间,未达到大风标准,引起局地沙尘暴的风向集中出现在N、NNW、WNW、W方向。土壤湿度与局地沙尘暴次数的变化趋势基本相反,两者相关系数通过0.01信度检验;干土层深度与局地沙尘暴的变化趋势基本一致,相关系数通过0.01的信度检验。土壤湿度大有利于抑制局地沙尘暴的发生,干土层深度深有利于局地沙尘暴的发生和持续。     

近13年内蒙古地区沙尘暴的分布特征

利用1995-2007年13年内蒙古地区118个地面测站的沙尘暴、能见度、风速风向观测资料,确定了不同范围、不同强度沙尘暴标准,给出了特强、强、次强和弱沙尘暴日的个例谱;对地理分布、时间分布特征进行分析。结果表明:近13年内蒙古地区有5个沙尘暴多发中心,强和特强有2个高发区。年变化显著,1995年沙尘暴开始减少,1999年开始增加,2001年达到最多,之后开始减少,2003年沙尘暴次数最少,2004年开始呈波动增加趋势。在一年内,沙尘暴、强和特强沙尘暴集中出现在春季的3~5月份,4月份最多,沙尘暴下旬相对集中,上、下旬是大、小范围强和特强沙尘暴易发时段。     

生态脆弱区农业可持续发展途径探讨--以宁夏改种冬麦的沙尘暴防治为例

我国春麦区主要位于西北地区 ,并与沙尘暴源区、路径区、多发区基本重合。根据沙尘暴形成机制、时空分布规律以及环境的暖干化趋势 ,历经 1 0多年的田间种植试验和推广证实 :我国沙尘暴多发区的春麦区改、扩种冬小麦可以在沙尘暴多发期增加地面植被覆盖 ,有效遏制扬沙条件 ;同时可以提高复种指数和光热利用率 ,进而提高粮食产量 ;推动西部大开发退耕还林、还草和粮食生产的可持续发展     

阿拉善盟一次区域性大风沙尘暴天气过程成因分析

沙尘暴是发生在干旱、半干旱荒漠化地区的主要灾害性天气之一,对其形成过程及成因探讨能为沙尘暴监测和预警提供参考。以2019年5月11日阿拉善盟一次区域性大风沙尘暴天气为例,在气象实时监测数据基础上,从地面气象要素变化、环流特征、动力条件和热力条件等方面对此次沙尘暴天气过程成因进行了探讨和分析。结果表明:1)阿拉善盟大风沙尘暴最强时段为午后至傍晚,沙尘暴发生时,气压和极大风速急剧增加,气温和能见度明显下降。2)大风沙尘暴的发生与500 hPa冷平流触发作用、700 hPa大气斜压性作用、高空动量下传作用、变压梯度风、锋生作用以及必要的大气层结条件之间存在着密切联系,表明控制大风沙尘暴形成的因素复杂。3)不同地区以及不同时间内发生大风、沙尘暴天气所需的风速条件不一致,强冷空气的侵入是沙尘暴发生的前提条件。此外,混合层,即不稳定层结是产生大范围沙尘暴天气的必要条件,在大风条件具备,但无混合层出现时,沙尘暴天气较难形成。     

塔里木盆地沙尘暴的历时分布特征

本文用塔里木盆地周边的气象台站沙尘暴资料，分析研究塔里木盆地沙尘暴的历时分布特征，并且着重与沙尘暴日数进行了比较研究，提出用历时分析沙尘暴危害要比日数更确切，也给防沙提出了对策依据。     

基于Copulas函数的内蒙古强沙尘暴特征及其灾害性研究

针对自然灾害中进行多变量分析的重要性和目前存在的不足,引入了金融领域中应用成熟的Copulas函数理论和方法,对内蒙古1990-2008年的强沙尘暴灾害事件进行了案例分析,建立了强沙尘暴事件10 min平均最大风速和持续时间两个基本特征变量的联合分布,计算了基于联合分布的联合重现期。通过与基于单变量重现期的比较和实际验证,得出联合重现期更加准确。实例研究表明,Copulas函数能够很好的描述强沙尘暴灾害两个基本特征变量的联合分布,得出的重现期对当地防灾减灾策略的制定和风险管理水平的提高具有重要的参考价值。通过对沙尘暴灾害多变量分析方法的探讨,也为此方法在自然灾害风险研究中进一步的应用奠定基础。     

近40a来塔里木盆地沙尘暴气候时空变化分析

本文利用1961—2000年塔里木盆地22个气象站的气象实测资料,分析了近40年塔里木盆地沙尘暴天气的时空分布特征。结果表明:塔里木盆地沙尘暴日数从60年代至90年代,总的趋势是在波动中下降的,高发年代多在20世纪70年代和80年代,90年代沙尘暴的发生明显减少;塔里木盆地沙尘暴天气发生的日数有2个明显的高发区,即以喀什、阿图什的塔东地区和以策勒、和田为中心的塔南地区;塔里木盆地沙尘暴天气对于新疆地区气候的变化响应显著,与平原区的降水和温度相关性较好。     

宁夏中北部春季沙尘暴与气候及环流背景关系的研究

本文利用1961-1999年宁夏中北部有代表性的5站的地面观测资料及NCEP资料,分析了宁夏中北部春季各月沙尘暴与气候及环流背景的关系。结果表明:春季3、4月宁夏中北部的沙尘暴天气发生频数与其前冬的气温呈显著反相关关系,而冬季气温对5月份宁夏中北部沙尘暴天气的发生频数影响并不显著。而3、4月份宁夏中北部春季沙尘暴发生频数与我区上游沙源区的地面低压系统发生的频数与强度密切相关。