塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区的风动力环境

输沙势是衡量一个地区风沙活动强弱的重要参数。为了更好地了解塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区的沙粒运移状况,为沙尘暴预防与治理提供科学依据,通过地表土壤湿度修订出每个月的临界起沙风速以替代以往的一个经验值,进而以塔中气象站所提供的2006—2012年风速和风向数据为基础,研究了塔中地区的输沙势分布特征。结果表明:(1)起沙风风向主要分布在ENE,NE及E这3个方向上。(2)输沙势主要集中在春夏季。春季年平均合成输沙势分别为71.3VU,合成方向为31°;夏季年平均合成输沙势为59.7VU,合成方向为70.7°;冬季最小,合成输沙势仅为1VU。(3)春、夏、秋、冬方向变率指数都相对较大,说明塔中地区的风况较为单一。(4)春、夏、秋、冬4个季节的输沙势主要集中在ENE,NE及E这3个方向上。     

土地利用景观格局动态分析——以阜康荒漠绿洲为例

阜康荒漠绿洲土地利用景观格局受自然分异和水土资源开发利用程度的制约 ,通过划分景观样带和选取景观空间格局指标 ,本文重点揭示该区域景观格局的变化及其影响因子。结果表明 :( 1 ) 1 987年至 1 998年间阜康土地利用景观格局变化主要表现为耕地面积在洪积扇上增加 ,在冲积平原上下降 ;荒地则刚好相反。林地面积在低山丘陵带和洪积扇带下降 ,在冲积平原上没有变化。牧草地面积在低山丘陵带上升 ,其他各带均下降。城镇面积在各样带上都有所增加 ,水域各带基本不变。 ( 2 )低山丘陵带和洪积扇带景观多样性和均匀度下降 ,优势度上升 ;而冲积平原则多样性和均匀度上升 ,优势度下降。景观破碎度有增加的趋势 ,表明了人为影响的不断增强。     

新疆区域高空气温变化特征分析

运用再分析资料(NCEP/NCAR)分析了新疆区域高空年均气温变化特征,同时运用逐步回归法对新疆高空冷月(1月)、暖月(7月)实测气温数据进行缺测插补,并通过交叉验证法对插补数据进行精度检验,在此基础上分析了新疆区域冷月、暖月高空气温变化特征,运用插补重建后的高空实测数据对1月、7月再分析资料(NCEP/NCAR)进行精度验证。结果表明:(1)新疆区域高空缺测插补后的数据精度较高效果较好,能够反映新疆高空气温变化的客观事实。(2)通过对新疆区域对流层(低、中、上)、平流层下层的冷、暖月和年平均变化趋势分析来看,随着高度的上升气温变化趋势由升温转为降温,并且随着高度的上升升温率在减小,减温率在增大;气温越高的月份,随着高度的升高,气温变化趋势发生改变的高度就越高;2000年后,对流层各层多为偏暖年,平流层下层多为偏冷年。(3)850 hPa和700 hPa年均温转折点均发生在1996年,由冷转暖;100 hPa发生在1995—1997年,由暖转冷;500 hPa和300 hPa均未出现明显的突变年份。(4)1月、7月再分析资料(NCEP/NCAR)与实测数据相关系数大多在0.9以上,总体误差相对较小。     

新疆夏季行星边界层参数化方案模拟特征研究

行星边界层参数化方案(PBL)对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式(SCM)的乌鲁木齐单点理想实验,以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析,研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明:土壤湿度增加时,使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征;GBM、ACM2中,垂直水汽输送效率较低,大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大,降水偏漏报;QNSE、MYJ中,垂直水汽输送效率较高,大气比湿较高、位温较低,湍涡作用范围较小,降水偏空报;QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大;ACM2模拟的2 m比湿最小;夜间QNSE模拟的2 m温度最低;白天MYJ模拟的2 m温度最高;QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。     

塔克拉玛干沙漠及其大气降尘点粒度特征分析

对塔克拉玛干沙漠及其大气降尘点的粒度参数进行了分析计算,结果表明:风沙天气过程中,塔中沙漠地区平均粒径φ值较小,标准偏差较小;肖塘沙漠过渡带平均粒径φ值较大,标准偏差较大.肖塘沙漠过渡带粒度曲线分布形态左偏;塔中沙漠地区曲线分布形态右偏.肖塘沙漠过渡带的峰度值较大,塔中沙漠地区较小.塔里木盆地及其周边地区平均粒径φ值为2～6,为细沙、极细、粗粉沙、中粉沙或者是其混合体.     

塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带风沙流结构特征分析

利用多种集沙仪,通过野外实时输沙观测,对塔克拉玛干沙漠北缘荒漠过渡带的地表风沙流特征进行了分析,结果表明：① 100 cm高度范围内,总输沙量的47.3%分布在30 cm高度内,这一比例小于前人的研究结果;输沙量随高度的变化比较符合幂函数分布。② 风沙流输沙的粒径以细砂、极细砂与粉砂为主,各高度层所占比例均达99%以上;风沙流输沙平均粒径随高度增加而减小,沙尘的含量随高度增加呈现“象鼻”状分布。③ 风沙流中贴地层风速廓线受风沙相互作用的影响,不再符合对数分布,更加符合幂函数u=az^b分布。     

策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地面不同方向的输沙特征

利用策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿输沙资料及风速风向资料,分析这一区域近地面输沙的方向分布特征。结果表明：① 风沙前沿起沙风风向以W、WNW为主,风向变化比较单一;② 观测点输沙量集中于NW、WNW、W、SW、WSW 5个方位,合计占总输沙量的68.3%;0～40 cm高度年输沙量为96.0 kg,年合成输沙量为45.9 kg,合成输沙方向为102.5°;③ 观测点年输沙势为43.2 VU,年合成输沙势为31.04 VU,输沙势的方向分布与实测输沙量存在较大差异。     

乌鲁木齐冬季大气中黑碳气溶胶污染特征

利用乌鲁木齐大气成分站观测的黑碳（BC）气溶胶质量浓度、主要污染物浓度以及相关气象资料,对该地区冬季BC类气溶胶的日变化、小时变化及影响因子进行分析。结果表明： 乌鲁木齐冬季BC质量浓度平均为6.55 μg/m³,日较差较大,与API、PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0、NO_x的日变化具有较好的相关性;BC质量浓度的小时变化具有明显的双峰特征,这与机动车排放污染、居民活动和冬季采暖燃煤等相关联; BC质量浓度出现频率主要在2～9 μg/m³,占所有观测的60%; 乌鲁木齐冬季BC质量浓度明显高于国外某些城市,与国内同类大城市的观测结果比较,其浓度相对较低;冬季从北、西北方向过来的气团易造成BC高污染;风速大于1.0 m/s时,BC质量浓度开始下降,下降幅度接近50％,当风速超过2 m/s时,风速与BC质量浓度之间没有明显相关性;工作日BC质量浓度略高于周末,周末BC质量浓度曲线比工作日推迟1 h左右。     

基于TM数据的MODIS雪盖产品精度分析

采用玛纳斯河流域2003年1月1日EOS/MODIS八日合成的雪盖数据和2003年1月4日TM雪盖图进行对比分析,通过TM数据的验证,MOD10A2的精度为95%,精度较高,MOD10A2对积雪进行监测可有效降低云层对遥感影像的影响,在一段时间内可有效对地面实施监测。