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。     

西北地区春季沙尘暴地面加热场基本特征

利用 NCEP/NCAR1 958-2 0 0 0年月平均全球再分析网格点资料 ,对西北地区春季典型沙尘暴年和典型非沙尘暴年的感热通量场、潜热通量场的差异进行了对比分析 ,找出了感热和潜热通量场与沙尘暴发生的关系。结果表明 ,春季典型沙尘暴年中沙尘暴发生区上游和西北区东侧是影响沙尘暴发生的关键区。西北地区春季典型沙尘暴年上游区为热汇区 ,沙尘暴发生区主要为热源区。     

西北地区东部耕作层土壤湿度近22年变化分析

利用西北地区东部17个测站1981～2002年3～10月固定地点测得0～30 cm土壤湿度资料,分析了近22 a来西北地区东部耕作层土壤湿度的空间变化和时间变化。结果表明:土壤湿度自西南向东北减少;1981～2002年呈现明显下降趋势,20世纪80年代前半期处于峰值;湿度变化大多有5～6 a的周期,1986～1988年为较为一致的干旱时期;春、夏、秋三季中春季湿度最小,秋季最大;22 a中春、秋季湿度下降明显,显著减少区位于陇中。     

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。     

中国西北地区与东部季风区秋季气温对比

选取1962-2006年中国西北地区139个气象站、东部季风区378个气象站的秋季平均气温资料,采用相关分析、周期分析、线性趋势分析,分别对西北干旱区、东部季风区秋季平均气温时空分布特征作了初步对比,分析了西北干旱区与东部同纬度季风区气温变化特征的异同。结果表明:西北干旱区和东部季风区秋季气温主要受大尺度天气系统影响,其历年变化趋势基本一致;在全球变暖的背景下,西北干旱区和东部季风区气温逐步升高的趋势是一致的,并且气温升高有进一步加剧的趋势。西北干旱区增温幅度0.36℃/10 a,东部季风区增温幅度0.31℃/10 a,西北干旱区升温的幅度明显高于东部季风区,是气候变化的敏感区和脆弱区。     

近50 a中国西北地区东部降水特征

利用我国西北地区东部54个气象站1960-2009年的降水资料,采用M-K检验和小波分析方法,对该地区的降水特征进行了分析。结果表明：① 西北地区东部降水量呈微弱下降趋势,1990年后降水减少趋势更为明显,Ⅱ区降水变化趋势较Ⅰ区更加显著;② 该地区降水频次以弱降水和中等强度降水为主,占降水总天数的70%以上,弱降水频次减少趋势显著;③ 中等强度降水和强降水的降水量占全年降水的75%以上,中等降水的降水量呈减少趋势,是造成年降水量减少的主要原因;④ 小波分析结果显示,年降水、中等降水和强降水序列均存在显著的3 a和5 a短周期,其中Ⅰ区和Ⅱ区的中等降水和强降水小波周期在20世纪70年代之后完全不同,中等降水的减少与70年代周期的变长密切相关。     

西北地区沙尘暴的危害及对策

该文以大量的例证,详实的数据介绍了西北地区沙尘暴的危害,并综合分析了沙尘暴产生形成原因、危害方式,为保护生态环境提出了治沙防沙的基本对策。     

不同时间尺度海温因子对西北地区东部夏季降水的影响及预测

利用1961—2020年中国西北地区东部夏季降水量月平均资料、NCEP/NCAR环流再分析以及英国Hadley逐月海表温度(SST)资料,采用功率谱、合成分析、多元线性回归等,分析了西北地区东部夏季年代际、年际降水分量的主导海温模态,并利用时间尺度分离前后得到海温因子分别建立降水预测模型。结果表明:(1)西北地区东部夏季降水不仅具有30 a左右的年代际震荡周期,还具有准3 a的年际周期,其中降水的年代际分量由太平洋十年际涛动(IPO)主导,春、夏季IPO正位相时,有利于西北地区东部夏季降水处于偏多的背景;反之,处于降水偏少背景。(2)降水年际分量的主导信号来自热带印度洋、热带西太平洋和北大西洋,当春季热带印度洋呈类全区一致海温模(IOBW)负(正)位相、类北大西洋三极子(NAT)为正(负)位相及热带西太平洋为冷(暖)海温异常时,有利于夏季中高纬贝加尔湖地区出现高(低)压异常,西太平洋副热带高压偏弱(强)、偏南(北),西北地区东部降水易偏少(多)。(3)独立检验时段内,基于时间尺度分离模型的西北地区东部夏季降水年均趋势异常综合评分(Ps)、符号一致率评分(Pc)分别较原始模型提高6%、7...     

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。     

1961-2009年西北地区东部降水时空分布及成因

利用西北地区东部99个站点的逐月降水资料,对降水的时空分布进行研究。西北地区东部降水呈变干趋势,秋季最明显,年降水没有发生明显的突变。近10 a,秋季的年代际降水有增加的趋势。西北地区东部降水主要集中在宁夏南部与青海东部。各个季节及年降水的周期性不一致,存在4 a、8 a和12 a左右的周期。用EOF（经验正交分解法）对年降水进行分析,第一模态全区域呈现一致性;第二模态呈现南北相异;第三模态东西相异明显。结合地面状况,发现地形是影响西北地区东部降水分布的重要因素之一,其中最明显的地形系统是高原,六盘山、沙漠戈壁（包括巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠和毛乌素沙地）等地形对降水分布也有影响。     

东亚副热带急流经向位置对中国西北东部盛夏降水的影响

选取国家气象信息中心整编的中国179个气象站逐日降水资料,以及NCEP/NCAR逐月再分析资料,在分析1979-2017年西北地区东部的盛夏(7、8月)降水变化特征的基础上,利用东亚副热带西风急流经向位置指数,重点讨论东亚副热带西风急流经向位置变化与西北地区东部盛夏降水的关系,以期进一步提高对西北地区旱涝灾害的预测水平。结果表明:在东亚副热带西风急流中心经向位置异常偏北年,西北地区东部偏北区域盛夏降水较常年多,而西北地区东部偏南区域盛夏降水较常年少,反之亦然。表现出东亚副热带西风急流经向位置变化对西北地区东部盛夏降水影响的南北带状反向分布特征。     

卫星遥感结合地面观测估算中国西北区东部地表能量通量

采用定西麦田微气象观测站和试验区其它地区36个自动气象站、91个常规气象站资料,结合NOAA-16卫星的AVHRR资料,用地表能量平衡算法(SEBAL)推导中国西北区东部4~8月的日平均地表净辐射、感热、潜热、土壤热通量密度和波文比的区域分布特征,并按土地覆盖类型的不同分别统计沿黄灌区、冬春小麦雨养农田、草地、森林和沼泽草甸等不同地表的能量通量特征。结果显示:作物不同生育期,自南向北由湿润的常绿林区经半干旱雨养农业区直到干旱的荒漠地带,地表能量输送存在巨大的地区差异。计算结果与实测值之间的平均绝对百分误差为4%~21%,两者基本相符,该方法在算法上解决了用卫星资料反演地气温差的难点问题,提高了感热通量区域分布的计算精度。     

PDSI和Z指数在西北干旱监测应用中差异性分析

利用西北地区137个气象台站1961～2003年气象资料,分别计算了西北地区的Z和PDSI两种干旱指数,并对其结果进行了对比分析.结果认为:两种指数在多数地区多数季节可以互相兼容,但Z指数适宜于在雨季表征干湿事件,而PDSI则适宜于西北的所有地区和所有季节,并对当地干旱事件的反映更为敏感;在对不同程度干旱面积的表征上,PDSI对轻旱的表征反映较为敏感,而Z指数对重旱的反映更为敏感;对于中等程度的干旱而言,两种指数表征下的干旱面积较为统一;从西北地区的实际情况出发,PDSI对干旱的表征更为客观.     

近50a西北干旱区降水量变化差异分析

利用近50a西北干旱区21个代表站点的逐月降水量资料,通过逐月降水量趋势系数和对西北干旱区降水量变化贡献最大的月份的比较,深入分析近50a西北干旱区降水量变化的差异,从而得到以下结论:(1)降水量变化具有明显的季节差异。西北干旱区春季降水量变化较为复杂;夏季除了新疆西北部降水量减少趋势外,其他地区降水量都以增加为主;秋季形成了从南到北降水量依次增加的格局;冬季在新疆东部、南部和河西走廊的降水量有减少趋势,新疆西北部和柴达木盆地降水量以增加为主。(2)对夏半年降水量增加贡献最大的月份主要在7月,在新疆东部、南部和柴达木盆地。冬半年降水量增加贡献最大的月份主要在3月,在新疆西部、南部地区、河西走廊和柴达木盆地。     

西北五省区粮食生产灰色关联比较分析

根据1983-2004年的统计资料,分析了西北地区22年来粮食生产的基本态势,运用灰色系统理论对影响各省区粮食生产的诸因素进行了关联动态分析,量化了各因素与粮食总产量的关联度,就各省区的关联度进行了排序与比较分析,提出了西北各省区改善粮食生产的基本途径。     

西北地区"精确农业"发展对策与关键技术探讨

基于时空差异和按需定量管理的精确农业是21世纪农业生产的发展方向。西北地区地形相对平坦、干旱少雨、地广人稀、经济落后,具有发展精确农业的可行性和必要性;目前需要解决的关键技术是:加强农业基础学科研究与学科间的相互渗透,提高农田作业定位精度技术,加强农田基础数据库的建立与自动更新,重视新型农田机械与3S技术的集成。     

西北地区东部一次大暴雨天气过程的诊断分析

使用探空、地面加密自动气象站、卫星云图、NCEP 1°×1°再分析资料,对2010年7月23日发生在西北地区东部的大暴雨过程进行了诊断分析,结果表明：低涡切变线在中、低层形成强辐合,对流层高层南亚高压东侧北风急流出口区左侧形成强辐散,高、低空系统耦合,在暴雨区上空形成强大的上升运动。在台风灿都和副热带高压作用下,副热带高压西侧偏南风低空急流源源不断向西北地区东部输送水汽。暴雨期间,整层大气可降水量与暴雨不同阶段的雨强变化一致,暴雨最强时段大气可降水量达到50 mm以上。南风风速中心向对流层中高层的加强抬升伴随暴雨增幅,降低伴随暴雨减弱。非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度激发的次级环流强弱能反应暴雨增幅及减弱变化,低层非地转湿[WTBX]Q[WTBZ]矢量散度辐合区与同时刻暴雨的强度及落区演变基本一致。中低层湿螺旋度负值区分布与相应时刻的强降水落区分布较一致,雨强中心与湿螺旋度负值中心配合较好,对降水强度和落区预报具有很好的指示性。     

城市化与西北地区居民生活质量的互动关系分析

居民生活质量作为城市化质量的集中体现,与城市化之间存在明显的互动关系。本文通过分析西北地区城市化与居民消费结构的关系、城市化与居民生活质量的相关性,得出以下结论:(1)城市化水平与城镇居民消费性支出之间的关系存在较大的区域差异;(2)城市化水平与城镇居民消费结构之间相关性不明显;(3)随着城市化水平的提高,城镇居民的消费性支出增加,居民消费层次不断提升;(4)城市化水平与生活质量诸方面都存在着明显的相关性。