塔克拉玛干沙漠腹地气流轨迹模拟

文中采用NCEP 1°×1°再分析资料,利用美国NOAA空气资源实验室(ARL)研发的混合单粒子拉格朗日综合轨迹模式Hysplit,对2011~2012年春季到达塔中气象站上空近地面和海拔5000m两个高度上气流的3天后向轨迹进行了聚类分析。2011~2012年春季,气流轨迹主要有西北路径和西方路径两种。各个高度上两种路径均有出现,但均以西方路径为主,分别占轨迹总数的90、和81%。在2011年春季分别占93和91%,在2012年春季分别为65和88%。随着高度的升高,西方路径比重增大,而西北路径比重减小。本次轨迹模式聚类分析的结果进一步定量印证了气流在高空的纬向性传播特征,在近地面与寒潮高压的传输路径有关。     

一次区域沙尘过程的垂直结构和传输路径分析

利用CALIPSO卫星的星载激光雷达资料,结合地面CE-318太阳光度计,分析了2015年3月31日～4月1日,我国西北地区的一次区域沙尘天气过程中的高空流场、沙尘气溶胶的垂直分布及输送气流轨迹.结果表明:这次过程中,粒径较大的沙尘颗粒大多出现在地面至3km之间,而相对较小的粒子则均匀分布4～ 8km范围.应用HYSPLIT模式和NAAPS全球气溶胶模式,结合地面实况资料,可以看出沙尘一部分向东北方向传输,最高达到8km,一部分在甘肃境内持续作用,造成当地的扬沙、浮尘天气.     

2011年广西兴安地区白背飞虱种群发生动态及迁飞轨迹分析

采用田间系统调查和灯光诱捕的方法研究了2011年广西兴安地区白背飞虱田间种群发生动态,并运用轨迹分析软件HYSPLIT4.8和气象图形处理软件GrADS对2011年广西兴安地区白背飞虱迁飞高峰期进行轨迹分析和气象背景分析。结果表明:(1)2011年,白背飞虱始见期为5月6日,共有8个迁飞高峰,迁入峰为5月7-10日、6月4-18日、6月27日-7月11日、8月9-11日,8月27日-9月7日,迁出峰为7月17-18日,8月3-5日,10月8日。(2)白背飞虱在双季早稻、单季中稻和双季晚稻混合发生,单季中稻的发生量明显高于双季早稻和双季晚稻。(3)2011年5月上旬白背飞虱迁入虫源主要来自广西西南部稻区,6月上旬大规模迁入虫源来自广西西南部和越南北部稻区。西南气流为白背飞虱的迁入提供了运载气流,降水是迫使白背飞虱降落的主要原因。8月初从本地迁出的白背飞虱随西南气流北上到达湖南西部和北部稻区,10月份迁出的白背飞虱随东北气流南下到达广西的柳州市。     

1958～2000年黄土高原沙尘天气基本特征分析

分析了黄土高原1958～2000年57个气象监测站记录的沙尘天气资料,分析显示:(1)黄土高原沙尘天气主要发生在西部地区,沙尘暴、扬沙和浮尘发生频率的最大值分别为19.2天/年、86.1天/年和45.7天/年;(2)春季为沙尘天气的频发期,62.7%沙尘暴、53.5%扬沙和56.3%浮尘发生在春季,4月是沙尘天气发生最多的月份,29.8%沙尘暴21.3%扬沙22.8%浮尘发生在4月;(3)近43年黄土高原沙尘天气呈减少趋势,1958年是沙尘暴天气最多的一年,1966年是扬沙和浮尘天气最多的一年;(4)强沙尘暴也呈减少的趋势,1966年是强沙尘暴最多的一年;(5)黄土高原57个站43年间只有23条特强沙尘暴记录,其中11条在宁夏;(6)沙尘暴大多开始于10时至17时之间约占71%;(7)持续时间大于t的沙尘暴次数N满足:lg(N)=a-bt,b值为0.1662 hr-1。     

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。     

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。     

祁连山老虎沟地区大气颗粒物输送轨迹及潜在源区

基于祁连山西段老虎沟冰川站2010年1月至2011年10月大气颗粒物观测数据,通过HYSPLIT-4后向轨迹模式,使用轨迹聚类分析、潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT),研究了老虎沟地区不同粒径颗粒物(PM_(10)、PM_(2. 5)和PM_1)传输路径及潜在源区的分布。结果表明:①影响研究区的气流轨迹主要来自偏西方向,夏季还受到偏东气流方向的影响,3类颗粒物质量浓度存在显著的季节变化,表现为春、夏季节高、秋冬季节低的特点。②PSCF分析显示,春季颗粒物浓度高值与塔里木盆地东部和河西走廊西部等干旱半干旱地区沙尘向下游传输关系密切,夏季研究区颗粒物浓度高值的形成主要受到偏西方向的塔里木盆地周边、新疆北部、河西走廊西部等地区,以及研究区偏东方向的内蒙古西部、河西走廊、宁夏,甚至陕西西部等地区共同影响。③春季CWT高值区分布在研究区西北和偏西2个方向,夏季CWT高值除了偏西方向上贡献,还有来自偏东方向河西走廊等地区的贡献。     

天津春季典型天气条件下气溶胶浓度谱分布特征

利用天津大气边界层观测站2011年4月1日-5月10日PM10和PM2.5质量浓度、气溶胶数浓度资料、大气能见度和常规气象观测数据,分析晴日、霾日、降水日和沙尘日等典型天气条件下气溶胶质量浓度和数浓度的分布特征,并考察风和降水对气溶胶质量浓度和数浓度的影响。结果表明:2011年春季天津城区PM10质量浓度平均值为194.42±164.19μg·m-3,PM2.5质量浓度平均值为57.89±37.02μg·m-3,PM2.5/PM10为0.35±0.20;不同天气条件下气溶胶质量浓度和数浓度分布特征差异明显,PM2.5质量浓度在霾日和沙尘日较高,PM2.5-10质量浓度沙尘日最高,降水日最低;PN1霾日最高,晴日最低,PN1-2.5和PN2.5-10沙尘日最高,降水日最低;典型天气下后向轨迹有显著不同,来自偏南和偏西风向的气流易造成细粒子污染而形成灰霾天气,晴日以偏北气流为主,偏东气流易导致降雨;降水对清除气溶胶粗粒子和改善大气能见度作用明显,但降雨前后细粒子数浓度变化不大。     

宁夏中北部春季沙尘暴与气候及环流背景关系的研究

本文利用1961-1999年宁夏中北部有代表性的5站的地面观测资料及NCEP资料,分析了宁夏中北部春季各月沙尘暴与气候及环流背景的关系。结果表明:春季3、4月宁夏中北部的沙尘暴天气发生频数与其前冬的气温呈显著反相关关系,而冬季气温对5月份宁夏中北部沙尘暴天气的发生频数影响并不显著。而3、4月份宁夏中北部春季沙尘暴发生频数与我区上游沙源区的地面低压系统发生的频数与强度密切相关。     

“4.24”民勤特强沙尘暴过程初步分析

特强沙尘暴是干旱区一种破坏性极大的灾害性天气现象,文中分析了2010年4月24日民勤特强沙尘暴过程中地面气象要素和近地面沙尘浓度的变化,同时对大气动力、热力学参数进行了计算和分析。结果表明:在强沙尘暴过境时地面水平风风向经历了从稳定到多次调整,再到稳定,最后崩溃的演变。风向调整时,风速减弱,而调整之后,风速加大,同时伴有很强的上升气流。强沙尘暴使地表发生非常严重的风蚀起沙现象,近地面沙尘浓度迅速升高200多倍。沙尘暴天气来临前,地面空气呈干热状态处于低气压控制之下,而在沙尘暴过境时和过境后,地面空气显得相对湿冷,地面气压急剧上升,并处于高压控制之下。沙尘暴的强度与相对风暴螺旋度有很好的对应关系。