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。     

塔克拉玛干沙漠地表浅层土壤热扩散率、温度和热通量计算方法的比较研究

利用塔克拉玛干沙漠大气环境观测站2008年7月30日至8月4日的土壤温度、湿度和土壤热通量观测资料,定量分析了沙漠土壤热扩散率、温度、热通量的变化规律。采用谐波法、振幅法、相位法和热传导对流法分别计算了5~20 cm沙漠土壤的热扩散率,在此基础上,以5 cm深度的土壤层为上边界条件,计算了10和20 cm深度的土壤温度和8 cm深度的土壤热通量。结果表明:谐波法计算沙漠土壤温度的精度最高,10和20 cm深度的土壤温度计算值与观测值的标准误差分别为0.167℃和0.127℃;热传导对流法对土壤温度的计算结果好于振幅法和相位法。同样,谐波法计算的沙漠土壤热通量值与观测值的误差最小,计算值与观测值的相关系数R2达到0.976,热传导对流法次之,振幅法和相位法的误差最大。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴过程贴地层梯度输沙样粒度特征分析

利用2007年4月22日塔克拉玛干沙漠腹地一次沙尘过程采集的贴地层梯度输沙样,应用Malvern MS2000激光粒度分析仪进行实验测量。结果显示:平均粒径在100μm附近分布,按梯度层阶越向上颗粒分选越好,粒度曲线呈单峰正偏,极细沙比重最大。对比两个采样点,位于沙丘顶部的B点比位于平坦沙地的A点粒度分布范围更广。     

塔克拉玛干沙漠腹地与周边地区降水及风沙环境对比分析

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站和周边北缘、南缘、东缘3个气象观测站2000-2014年的气象观测资料,分析沙漠腹地降水和风沙环境特征并与同期周边地区作对比分析。结果表明:沙漠腹地逐年平均降水量为26.0mm,整体年平均降水量比周边偏少了37.3%,夏季降水最多,为全年的69.3%,冬季最少,仅为全年的3.4%,各季节平均降水量均小于周边平均值,月降水比周边偏少51.9%;通过变差系数说明沙漠腹地夏季降水量和水汽压比周边地区更稳定;沙漠腹地主要以NNE、NE、ENE和E四个方向风为主,风向更集中;沙漠腹地平均风速为2.10m/s,比周边各站都偏大,和周边各站的风速分布呈现了较好的一致性;沙漠腹地大风日数和年沙尘暴日数较稳定,轮台地区大风日数年际波动最大,且末年沙尘暴发生日数变化最显著。     

天气类型对塔克拉玛干沙漠腹地沙尘浓度的影响

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中大气环境观测试验站2013年3月至2014年2月地面常规气象观测资料和PM10质量浓度数据,运用聚类分析方法对影响沙漠腹地沙尘浓度的地面天气系统进行了分型,分析了沙尘浓度与气象要素、地面天气系统的关系,并运用后向轨迹簇分析方法研究不同气团移动路径下沙尘浓度的变化。聚类分析结果表明:影响沙漠腹地沙尘浓度的主要地面天气系统分为4类,对应其天气环流形势分别为冷空气入侵、反气旋控制、锋前热低压和中小尺度型。轨迹簇分析与地面天气系统分类结果相一致,表现出明显的季节性特征。研究结果可为该区域沙尘天气的地面天气分型与大气环境质量预报提供科学参考。     

塔克拉玛干沙漠地表温度时空变化特征研究

地表温度（LST）是重要的气候变量之一，是陆面过程地-气相互作用的一个重要参数。研究利用塔克拉玛干沙漠腹地2017年观测数据，分析该地区地表温度年内变化特征。结果表明，沙漠腹地地表温度季节变化明显，昼夜温度变化波动幅度大，年内日均温最高值出现在7月，最低值出现在1月，四季的日内温度变化特征基本一致，日最低温均出现在当地时间6:00，最高温出现在13:00。利用实测值验证了CLDAS地表温度产品在沙漠地区的适用性，在四类不同天气下与观测值的相关系数均大于0.8，晴天相关系数可达0.99，故利用CLDAS产品对塔克拉玛干沙漠区域晴天的地表温度时空变化进行分析和研究。整个沙漠区域的昼夜温差比沙漠周围的绿洲高6℃。