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。     

和田地区沙尘暴天气的时空分布特征

文中以和田地区8个气象观测站1960~2005年的沙尘暴天气资料为研究对象,应用CRESSMAN函数和数理统计方法进行统计分析,得出和田地区沙尘暴天气的时空分布特征。结果表明:1)和田地区属于沙尘暴的高发区,区域之间沙尘暴分布不均匀;2)和田地区全天都有沙尘暴发生,大多出现在17~22时;3)和田地区沙尘暴天气主要出现在3~9月,高发期在4~8月,最活跃的是5~6月,春夏多、秋冬少;4)年际变化呈现出波动减少的趋势,1988年后减势明显;5)沙尘暴的多发年代在20世纪60年代,进入90年代沙尘暴的发生明显减少,平均每10 a减少近4.4d;6)多数沙尘暴天气持续时间在4h以内,平均在1~3h之间,最长持续时间超过9h,民丰长达28.3h。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘天气特征

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中气象站2007—2011年的地面(10 m)风速、风向和沙尘天气等气象要素,分析沙漠腹地的沙尘天气特征。结果表明:1塔克拉玛干沙漠腹地沙尘频率和强风频率年、月分布具有较好的一致性,沙尘天气具有明显的季节性,春、夏季占全部沙尘频次的88.3%,冬季仅占总数的2.3%。2春、夏季沙尘天气的高发时段为12:00—00:00;20:00发生频次最多,分别占春、夏季沙尘频次的12.7%和10.8%,秋季和冬季沙尘天气高发时段为14:00—21:00。3出现沙尘天气时,风向主要集中在E、ENE、N和NNE 4个方向。4沙漠腹地临界起沙风速ut5%为4~5 m·s-1,一般地表的临界起沙风速ut50%为5~6 m·s-1;5从NfDO分布来看,春、夏两季要明显高于秋冬季节,其中4月最大,为0.284。因此,沙漠腹地春、夏季易发生沙尘天气。     

柴达木盆地平均风速与大风日数的变化特征

利用1971-2O10年柴达木盆地8个气象站观测资料,采用气候统计诊断分析方法,对柴达木盆地平均风速和大风日数的变化趋势及突变特点进行研究。结果表明:近40a柴达木盆地平均风速、大风日数的年、季、年代际变化均呈下降趋势。年平均风速下降幅度为-0.28m·s-1/10a(P0.01),四季平均风速减小幅度表现为夏季春季秋季冬季的气候特征;年平均大风日数减少幅度为-5.8d/10a(P0.05),以夏季减幅最明显,秋、冬季减幅最小;大风天气最多的季节是春季,占年大风日数的44.2%,春季大风日数最多且风速较大,秋季大风日数最少且风速较小,主要与大气环流系统的活动有关;年、季平均风速的异常年份出现在20世纪70年代,这与20世纪70年代荒漠化程度比较严重有一定的关系;气温、降水量与大风日数呈明显的负相关,这在很大程度上解释了大风呈减少趋势的原因,而降水的显著增加是主要原因之一。     

民勤沙区50多年来沙尘天气特征及其影响因素

沙尘天气是民勤沙区主要的灾害性天气之一,利用1953-2006年民勤沙区气象站的沙尘暴实测资料,系统地分析了50多年来的气温、降水、平均风速、沙尘暴的年、月、季节变化特征、民勤沙区气候变化趋势、沙尘暴与大风、气温、降水之间的相关关系.结果表明:民勤沙区沙尘暴的日数20世纪50年代开始最高,60年代缓慢减少,70年代又有回升的趋势,到80-90年代在波动中逐渐减少,但波动很大,并出现2个高峰值(1988年、1993年),2000-2006年最少.从沙尘暴发生机理和形成机制来看,今后应在民勤沙区绿洲边缘,沿现代尘暴路径布置更多的监测点,以便进一步研究风速对沙尘释放、输送和搬运等过程的机理.     

新疆绿洲区沙尘暴变化特征及气象因子影响分析

新疆绿洲农业区是世界上受风沙危害最严重的地区之一。文中采用Mann-Kendall非参数趋势检验法、跃变检测等方法,对新疆绿洲农业区54a来沙尘暴演变趋势及气象因子对其影响进行了分析。结果表明:(1)近54a来,研究区沙尘暴发生次数均呈负趋势变化,其中,库车、和田、阿克苏、喀什以及莎车等地沙尘暴发生次数减少趋势尤为显著,而且沙尘暴发生次数越多的地区,其减少趋势越明显;(2)除巴音布鲁克之外,大部分研究区均在80年代前后出现显著跃变,即80年代之后沙尘暴发生次数均少于80年代之前;(3)研究区沙尘暴的年持续时间均呈逐年下降趋势,而且沙尘暴发生次数越多、总持续时间越长的地区,沙尘暴的年持续时间减少趋势越显著;(4)降水距平百分率、日降水量≥0.1mm日数与沙尘暴发生次数均呈反相关关系,且后者相关性要稍高;除巴音布鲁克外,其余地区的年平均风速、年最大风速与沙尘暴发生次数均为正相关,除和田外,年平均风速与沙尘暴发生次数的相关性比年最大风速要高些;除石河子外,其余地区年平均相对湿度均与沙尘暴发生次数呈反相关。     

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。     

塔克拉玛干沙漠西部和南部沙尘暴的形成及危害

沙尘暴是发生在干旱半干旱地区的一种气象灾害 ,我国的西北地区是我国沙尘暴多发区 ,新疆又以塔里木盆地西部和南部频次最多 ,灾害造成的损失最大。盆地南缘的和田地区沙尘暴天气主要发生在 3 -6月 ,西缘沙尘暴天气主要发生在 4-6月 ,多年发生频次一般为每年1 0 -3 0次 ,多则达到每年 3 5次。塔里木盆地沙尘暴发生的频率如此之高 ,主要该地区有沙尘暴形成的气象条件 ,下垫面条件和环流条件。在新疆沙尘暴的危害是巨大的 ,如何减少其危害 ,改善塔里木盆地地区的生存环境 ,是我们关注的主要问题之一     

宁夏大风日数气候变化及其对沙尘天气的影响

本文利用宁夏23个气象台站1961—2004年共44a的大风日数、沙尘暴日数、扬沙日数资料,统计分析了宁夏大风日数的空间分布和时间分布特征,结果表明:近44a来宁夏存在2个大风中心———北部的惠农和东部的麻黄山,西南部的隆德大风日数最少,春季是宁夏各站大风日数最多的季节;20世纪60、70年代是宁夏大风日数明显偏多期,80、90年代是偏少期,21世纪初期比20世纪80、90年代略有增加;大风日数气候倾向率16个站为负值,7个站为正值;大武口———石炭井一带、麻黄山、兴仁、泾源是大风日出现的沙尘暴次数占其沙尘暴出现总次数的百分率高值区,陶乐———盐池一带、中卫是低值区,且大风中心区与沙尘暴频发区不重合;惠农、麻黄山是大风日出现的扬沙次数占扬沙出现总次数的百分率高值区,陶乐、永宁、盐池、中卫是低值区;年平均大风日数、年大风日出现沙尘暴次数及扬沙次数均呈减少趋势,时间曲线变化趋势也相同。     

河西走廊东部的降水特征

利用河西走廊东部武威市5个气象站近48年逐日降水资料,运用统计学的方法对降水量和降水日数的地理分布、出现频率、持续性和强度进行分析。结果表明:河西走廊东部年降水量和年降水日数由北向南逐渐增加,南部降水量是北部的3倍多,南部降水日数是北部的2倍多。年代降水量总体呈增加趋势,年代降水量日数总体呈减少趋势。年降水量(除古浪外)总体呈增加趋势,年降水量日数(除古浪外)总体呈减少趋势。降水主要以小雨为主,出现的几率92.6%～96.9%。各量级降水日数的变率较大,随着降水量级的增加降水日数迅速减少。持续1h的降水过程平均降水强度相对较小,随着持续时间增加降水强度呈增强趋势,最大降水强度的分布没有明显的地域性,且与降水过程持续时间关系不大。降水持续时间一般很短,持续1～3h的降水过程占绝大部分,且随着持续时间的增加,出现的频次迅速下降。年降水量的多少与发生强降水的场次关系很大,强降水场次20世纪90年代最多,80年代最少,强降水只出现在5～9月,8月最多,5月最少,共出现局地暴雨3次。本研究将为逐步建立该地区精细化的气象预报体系奠定基础。     

基于器测能见度的沙尘暴分析

本文通过分析塔克拉玛干沙漠腹地能见度仪、自动气象站观测沙尘暴的资料,得到:(1)在沙尘暴过程中,器测能见度越小,持续时间越短,随着器测能见度增大,持续时间呈波动增长,持续时间最长的等级是800m,时间为419min。(2)在沙尘暴过程中,器测能见度200m,500m是两个明显的分界点,在分界线左右的能见度持续时间变化较大,最大相差20倍,在<200m,200-500m,500-1000m三段范围内器测能见度持续时间变化不大,最大相差0.8倍,(3)沙尘暴过程中,平均风速的变化趋势是随着器测能见度增大而减小,平均风速最大值出现在能见度400m处,最小值出现在能见度接近1000m处,平均风速11.9m/s,最大风速21.1m/s。器测能见度从400m变化到500m风速有较大减小。气压和相对湿度以器测能见度500m为界,能见度<500m,数值较大,能见度>500m数值较小。(4)根据器测各能见度持续时间、气象要素变化和统计检验,沙尘暴中,在器测能见度500m处各气象要素变化很大,这对沙尘暴分级有积极意义。(5)器测能见度与人工观测值有较大差距,但它们之间有较好相关性,其相关系数是R=0.7993,通过了t检验(α=0.01)。它们之间拟合方程是y=5.746X0.8523。     

塔里木东风低空急流特征分析

利用1981—2020年常规探空资料对塔里木东风低空急流进行了分析。结果表明:(1)塔里木东风低空急流平均每年出现74.2 d,整体呈减少趋势;平均风速为16.3 m·s-1,呈减小趋势;平均高度为1555.1 m,呈升高趋势;平均高层垂直风切变为9.94×10-3s-1,低层为7.33×10-3s-1,均呈减弱趋势。(2)塔里木东风低空急流的季节变化明显,其日数、风速和垂直风切变都是春季最多(强),夏季次之,冬季最小(弱);高度则为冬季最高、秋季次之,春季最低。(3)塔里木东风低空急流的逐月差异较大,其日数和高层垂直风切变均在5月最多(强),12月最少(弱);平均风速在5月最大,12月最小;平均高度在1月最高,4月最低;低层垂直风切变在4月最强,12月最弱。(4)塔里木东风低空急流的平均持续时间为2.3 d,夏季最长,冬季最短,出现次数随持续时间的增加而迅速减小,其中,持续1 d的塔里木东风低空急流出现次数最多,占总次数的48%;持续时间在3 d以内的出现次数占总次数的76.0%。位于内陆干旱区的塔里木东风低空急流,从上下层垂直风切变的分布特征来看,总体属于大尺度低空急流,与我国季风区的中尺度低空急流存在差异。     

民勤沙区沙尘暴的分布特征及前期特征研究

民勤沙区 1 998年以来发生的 44次沙尘暴的观测研究结果表明 :( 1 )在民勤沙区每年春季 4月份是一年当中沙尘暴发生的高峰期 ,下午 1 4时左右和 1 8时左右是在一天当中沙尘暴发生的两个高峰时段 ;沙尘暴持续时间多在 2 h之内 ,最长的超过 6h;能见度 <50 0 m和≥50 0 m的各占一半 ,持续时间长则能见度小 ;沙尘暴的最大风向以 NW和 WNW占绝大多数 ;沙尘暴最大风的风速多在 2 0 m/ s以上 ,最大 2 5.2 m/ s。 ( 2 )沙尘暴的发生存在着一个或长或短的发育过程。在民勤沙区 ,沙尘暴发生前期在气温、气压、风速、风向等气象因子方面表现出明显的预兆 ,根据这些前期气象因子方面的异常特征就可以对沙尘暴进行预测、预报和预防。( 3 )在民勤沙区冬季 1 2～ 1月份的沙尘暴不仅持续时间较短 ,而且在前期气象因子方面与其他季节的沙尘暴有明显不同。 ( 4)沙漠地区主要天气现象的前期特征比较明显 ,但其表现过程比较短促。因此 ,根据沙尘暴前期气象因子的异常特征只适合对沙尘暴的发生时间、能见度和持续时间等进行短期预测     

河西走廊西部沙尘暴时空差异及其动力分析

利用1961-2021年河西走廊西部7个气象站的逐日观测资料,运用统计学方法分析了沙尘暴的多尺度时空变化特征,总结了不同类型沙尘暴的典型环流形势和特征。结果表明：1)近61年河西走廊西部不同强度的沙尘暴频次差异较大,有四分之一的沙尘暴能达到强沙尘暴的标准。沙尘暴和强沙尘暴空间分布非常相似,高值中心均位于金塔县,低值中心位于马鬃山。2)单站沙尘暴与强沙尘暴年变化趋势较为一致,下降趋势极为显著,1986年以前和1979年以前分别为沙尘暴和强沙尘暴的高发期。沙尘暴主要发生在1960-1980S,强沙尘暴主要发生在1960-1970S,之后迅速减少。3)不同强度的沙尘暴天气一年四季都可发生,4月最多,3月次之,9月最少。季节特征明显：春季最多且强,秋季最少,但冬夏发生频率明显不同,沙尘暴夏季高于冬季,而强沙尘暴则与之相反。沙尘暴的易发时段和持续时间分别集中在12:00-22:00、0-6h,发生概率分别高达76%、93%。4)河西走廊西部典型的沙尘暴天气主要有偏西风和偏东风两种类型,其各自的环流形势、动力特征和影响区域明显不同。     

民勤西沙窝生态气候变化特征分析

(1 ) 1 3个指标的 1 45个统计项前 6个主成分最大载荷因子的多年变化特征是 :年日照时数 70— 80年代持续下降 ;年平均气温 60— 80年代下降 ,90年代以后显著增高 ;1 0月份平均风速 70年代中期至 80年代中期下降 ,之后增大 ;年大风日数波浪式上升 ;年最大风速有增无减 ;8月降水相对稳定。当地的气候环境在 80年代中期以前朝良性方向发展 ,80年代中期以来进一步恶化。 (2 )年沙尘暴日数的多年变化特征与年日照时数有较大的相似性 ;年平均最高温、年平均地温和 7月份极高温与年平均气温的多年分布有较大的相似性 ;年大风日数和 1 0月平均风速多年分布有较大相似性。 (3 )从 60年代到 80年代中期气候逐步改善 ,与当地 60、70年代大面积营造防风固沙林密切相关 ;80年代中期以来气候环境迅速恶化 ,与 80年代以来大面积开荒超采地下水 ,大面积人工固沙林衰败死亡有着不可分割的联系。     

内蒙古自治区沙尘暴的分布特征及其影响因素分析

根据国家气象局的48个基本气象站沙尘暴及相关资料分析得出,影响内蒙古自治区沙尘暴的因素,不仅有风速、大风持续时间与频率等动力因素,亦有物质组成(颗粒)、植被盖度、土壤含水量等下垫面因素。沙尘暴并非单一天气现象,而是天地碰撞的产物,人可通过干扰"地"而影响沙尘暴。文中提出一些观点可为研究区域沙尘暴成因,科学制定防治措施提供参考。     

准葛尔盆地南缘沙尘暴、大风气候特征分析

选取1953~2006年准葛尔盆地南缘石河子垦区3个地面观测站的资料,对比分析了沙尘暴、大风的时空分布特征,探讨沙尘暴和大风之间的关系及沙尘暴发生时的最多风向和最小风速指标。结果表明:准葛尔盆地南缘石河子垦区沙尘暴与大风的地理分布刚好相反,沙尘暴多的地方大风较少,北部莫索湾沙漠边缘一带为沙尘暴高发区;但有着基本一致的气候变化趋势。沙尘暴发生时的最多风向为西北风,引起沙尘暴的最小风速指标大于10m/s。     

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。     

南疆和田地区沙尘暴气候特征、成因及应对策略

运用和田地区气象、社会统计、NCEE/NCAR、国家气候中心气候诊断等资料,综合应用统计、气候趋势、小波、突变方法分析了和田地区沙尘暴的气候特征,揭示了沙尘暴多发的地形(貌)、大尺度环流背景、气候要素及人类社会活动等综合因素.结果发现:(1)和田地区沙尘暴日数呈现出下降、减少的趋是势,显著突变减少点在1988年,年代际...     

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。