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。     

塔里木盆地南缘近54年沙尘天气的变化特征及其未来趋势预测

利用塔里木盆地南缘六个代表站近54年的沙尘天气的气象资料,使用小波变换等方法,分析了近54年沙尘天气的变化特征并预测了未来的变化趋势。结果表明:近54年的沙尘天气变率较大,线性下降趋势显著;通过小波分析得出年沙尘日数的变化存在大约40年、19年、8~10年以及4年等周期,而年沙尘暴日数的变化存在大约32年、15~18年、6~8年等周期;年沙尘日数的突变大体发生在20世纪60年代后期的由少到多的变化以及80年代后期的由多到少的突变;年沙尘暴日数的突变在1961年、1979年与1988年前后。最后根据小波变换得出的主周期变化规律,预测在未来二三十年沙尘天气有波动增多的趋势。     

西北地区春季沙尘暴的区域性时间变化特征

本文应用方差极大准则下的正交旋转因子分析(REOF),对我国西北地区近46a(1960-2005年)春季沙尘暴日数资料序列进行客观分区,并采用11年滑动平均方法和morlet小波对其各区区域性时间变化特征进行分析研究。结果表明:1)西北地区春季沙尘暴可划分为5区,它们是河套区、南疆区、高原区、河西区和北疆区。2)西北各区的春季沙尘暴日数自1960年以来有下降趋势,南疆区下降趋势最快,北疆区下降趋势较缓,其它三区数值接近,且夹与上述两区之间。3)在年代际变化方面,南疆区下降趋势明显,各年代也呈现下降趋势。河套区和河西区沙尘暴从60年代开始有增加,分别在70年代初和70年代末达到峰值,然后转而下降。除南疆区以外的其它4个区春季沙尘暴日数较少,总体呈波动下降趋势,在90年代中期开始有所回升,到21世纪初又呈现下降趋势。4)在年际变化方面,利用小波分析方法清晰分析出西北各区域春季沙尘暴日数的年际变化,对小波功率谱进行90%的信度检验,提高小波分析结果的可靠性。同时得出了各区周期主要集中在2~3a和4~8a周期尺度上。     

近55年来河西地区沙尘暴时空演变特征

根据河西地区15个地面气象站近55年沙尘暴观测资料,运用线性拟合、Mann-Kendall方法进行趋势和突变分析。分析表明:近55年河西地区沙尘暴季、年递减趋势显著。年沙尘暴日数空间分布特征明显,年最大值出现在民勤(25.5d)。河西各区域沙尘暴日数在20世纪90年代初出现了减少突变。沙尘暴日数与大风日数之间有显著的正相关,与平均气温存在显著负相关。气候变暖,大风日数减少,是造成沙尘暴日数减少的主要原因。     

新疆近50年沙尘暴灾害变化趋势分析

采用新疆88个气象站近50年的气象资料,分析新疆沙尘暴时空分布特征、年际和年内演变趋势及年际演变的影响因素。结果显示：新疆沙尘暴近50年以来空间分布特征是南疆多于北疆,南疆多发时期4-10月,北疆多发时期3-9月;年际演变趋势20世纪80年代以来较60、70年代都有所减少;80年代以后虽然沙尘暴发生日数减少,但是沙尘暴...     

近60a柴达木盆地沙尘天气时空变化特征及其影响因子

利用柴达木盆地9个代表站58 a的扬沙、浮尘、沙尘暴日数和气温、降水、相对湿度等气象要素资料,通过统计学方法、Mann-Kendall检验、小波分析等方法,对柴达木盆地沙尘天气(扬沙、浮尘、沙尘暴)的时空变化特征及其影响因子进行了分析。结果表明:(1)58 a来扬沙、浮尘、沙尘暴日数整体呈极显著下降趋势,20世纪70年代沙尘天气日数最多,21世纪初期沙尘天气日数最少;(2)扬沙日数在1997年发生了突变,突变后呈下降趋势;(3)沙尘暴日数存在10～15 a的长周期和5～7 a的短周期,扬沙日数也存在10～15 a的长周期,浮尘日数无明显周期性;(4)柴达木盆地沙尘天气的空间分布形态基本以西南多东北少为主;(5)扬沙、浮尘、沙尘暴日数与气压、大风日数和亚洲区极涡的面积、强度均呈正相关,与气温、西藏高原指数、印缅槽指数和西太平洋副热带高压、印度洋暖池的面积和强度呈负相关。     

1961-2017年南疆地区沙尘天气的时空变化特征及影响因素分析

利用南疆地区49个地面气象站1961-2017年沙尘资料,通过Mann-Kendall突变检验法、 IDW插值法、多元回归分析和相对贡献率等方法,对南疆地区沙尘天气的月、季和年及年代的时空变化特征及影响因素进行分析。结果表明:近57a南疆地区沙尘天气呈极显著波动下降趋势,减速为-1.06d/a,其中浮尘日数减速最大(-8.6d/10a);沙尘变化特征表现为单峰式的先增后减;沙尘暴、扬沙和浮尘日数突变年为1989、1995和1994年;沙尘天气具有季节性、区域性差异,春夏秋冬分别为31.4、20.9、11.4和6.8d,季节变化表现为春季(-4.1d/10a)最大,年内月份均表现显著减少趋势;浮尘、沙尘暴和扬沙均呈现南多北少的纬向特征,主要发生在和田和巴州地区的南部,且绝大部分站点沙尘天气呈现显著减少趋势;风速、气温日较差与沙尘天气日数呈显著正相关,对沙尘天气的相对贡献率为51.2%和13.1%,水汽压、气温、最低气温、降水量呈显著负相关,贡献率为20.4%、9.5%、0.5%和0.2%,影响排序为风速>水汽压>气温日较差>气温>最低气温>降水量,风速对沙尘天气发生的影响占主导地位。综上所述,风速、下垫面的干湿状况、气温和冷空气活动等因素是南疆沙尘天气发生的主要因素。研究成果可为南疆地区绿洲合理扩张和沙土资源利用提供科学依据。     

甘肃沙尘暴变化特征及其对农业生产的影响

利用甘肃省资料年代较长的75个地面气象站1960～2006年历年逐日沙尘暴资料,采用相关和小波分析方法,对沙尘暴变化特征进行分析。得出各季沙尘暴日数近47 a总体呈减少趋势,小波分析显现出各季沙尘暴日数都存在6 a和9 a准周期变化振荡,也分析了沙尘暴对甘肃农业生产的影响,对沙尘暴的监测预警和防御对策提出了见解。     

塔里木河流域沙尘暴变化的多尺度特征研究

采用1961-2007年塔里木河流域37个气象站点的沙尘暴日数资料,在分析其空间变化格局的基础上,采用Morlet小波函数,分析了流域近47a来年、春和夏季沙尘暴变化的多时间尺度的复杂结构,确定了其年、春和夏季变化的周期和突变点。结果表明:流域沙尘暴的空间分布既受天气系统的制约,又受地形等环境因素的影响,有明显的地区性差异;47a塔里木河流域年沙尘暴在约2-6a、6-16和16a以上周期尺度上变化类型为多-少、多-少-多和多-少;春季沙尘暴在约2-8a、约8-15a和15a以上周期尺度上表现为多-少-多-少、多-少-多变化和多或少的变化。夏季沙尘暴在约2-6a、6-15a和15a以上周期尺度上表现为少-多-少、多-少-多和多-少的变化,各周期尺度上沙尘暴多在1980和1990年代较少;塔里木河流域年、春和夏季沙尘暴的年际周期变化明显,均存在约2-3 a左右的显著周期,春夏季沙尘暴与年沙尘暴变化小波方差较大且相近,说明春夏季沙尘暴较大程度地影响着年沙尘暴。     

1958-2006年河西走廊极端天气气候事件变化特征

利用1958-2006年甘肃河西走廊18个观测站大雨、干旱、≥35℃高温、≤-20℃低温、霜冻、大风、沙尘暴、雷暴、冰雹等极端天气气候事件的年发生日数资料,采用多项式法、线性倾向、M ann-Kendall法、滑动t检验及Morlet小波等统计学方法诊断分析其变化特征。结果表明:近49年来,河西走廊大风、沙尘暴、低温、霜冻、雷暴和冰雹呈显著减少趋势,高温呈显著增多趋势,其中大风、沙尘暴、高温和霜冻分别于1996,1989,1996年和1998年前后发生突变;大雨和干旱频数总体变化不显著。20世纪90年代初,低温和霜冻由多趋少,高温、大雨和干旱由少趋多,与河西走廊突变增暖时间基本吻合。干旱和高温存在长期性变化周期,沙尘暴、雷暴存在阶段性变化周期,其余极端天气周期变化不明显。