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。     

从沙尘暴降尘中元素的富集因子追踪元素的来源及对环境的影响

采用中子活化法和X射线吸收-沉降法对发生在中国甘肃武威地区的一次沙尘暴降尘中的29种元素的含量进行了分析,并分别以此次沙尘暴源区、传输过程中经过地区的不同土壤类型的元素背景值为参考,分别计算了沙尘暴降尘中29种元素的富集因子,研究了不同土壤类型间元素富集因子的相关性,探讨了各元素的主要来源:元素As,Br,Ca,Cr,K,La,Sm,Ta,U,W,Zn的富集因子均大于2,说明它们可能有外来源。外来源主要是由采矿等人类活动造成。过量的这些元素随风迁移并沉积有可能污染环境并产生危害;元素Ce,Co,Cs,Dy,Fe,Mn,Na,Rb,Sc,Tb,Th,Ti,V,Yb的富集因子均接近于1(0.8～2),说明这些元素主要来自自然界本身,而且性质较稳定;元素Eu,Mg,Hf的富集因子均小于0.8,说明这些元素可能随水平移或向土壤深处下移。研究结果可作为沙尘暴对环境的影响的科学依据。     

应用沙尘暴的气象资料测定土壤风蚀研究

<正> 自1984年以来,在西非、中东、美、澳等国,已开始应用沙尘暴的气象资料来描述大范围的土壤风蚀。研究证明,利用这些气象资料测定大范围的风蚀是有效的,但大量研究集中于沙尘暴频率这一指标。本文使用沙尘暴持续期和沙尘暴频率等综合性指标,对比研究了澳大利亚全国有沙尘暴记录的138个气象站(见图1)从1960年至1987年期间的沙尘暴情况,结果如下:     

沙尘暴影响综合评价指标体系及评估方法研究

沙尘暴影响综合评价是沙尘暴灾害研究中的一个重要方面,而沙尘暴影响综合评价指标体系是其中的一个重要环节。文中从省级沙尘暴影响综合评价角度出发,对沙尘暴影响综合评价指标体系建立原则、沙尘暴影响评估现状、沙尘暴影响、沙尘暴监测手段进行了阐述,并初步研究了针对气象部门的沙尘暴影响综合评价的指标体系和评估方法。最终对当前沙尘暴影响综合评价的一些问题进行了讨论,并最终提出了针对气象部门省级沙尘暴影响综合评价的一些思路。     

和田地区沙尘暴时间分布及变化特征

采用4个气象站1961—2018年的沙尘暴监测资料,分析了和田地区沙尘暴频次和持续时间的分布特征和变化趋势,并探讨了沙尘暴长时间变化原因。结果表明:(1)和田地区年平均沙尘暴日数20.4 d,是我国沙尘暴最多的地区之一。(2)和田地区在春夏季沙尘暴频次最多,峰值在5月;冬季12月的沙尘暴过程持续时间最长,夏季6月的持续时间最短;持续时间在1～30 min的沙尘暴频率最多。(3)和田地区24 h都有可能出现沙尘暴,在18:00—23:00出现沙尘暴频次最多,后半夜至上午开始的沙尘暴持续时间最长。(4)和田地区在16个风向方位都会出现沙尘暴,来自西方路径沙尘暴的风速和频率大(多)于其余路径沙尘暴。(5)在和田地区,最大风速达3.0 m·s-1就可能会引发沙尘暴,有87.5%的沙尘暴发生时极大风速未达到大风标准。(6)近58 a来,和田地区的年沙尘暴日数显著减少,年大风日数和最大风速也显著减少;沙尘暴频次20世纪60年代最多,从90年代开始明显减少,沙尘暴过程持续时间20世纪70—80年代最长,从21世纪00年代开始明显缩短。     

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。     

沙尘暴风洞模拟实验的综述

沙尘暴(Sand-duststorm)又简称为尘暴(Duststorm),是指伴随较强烈的天气系统的长距离推进过程中,携带大量的沙尘颗粒的大风,对过境沿线裸露、疏松而又干燥的地表,进行着更强烈的风蚀,并在热力与湍流交换力等作用下而不断发展起来的一种中尺度的灾害性天气系统。沙尘暴以其具有延伸高度达数百至数千米,移动速度在10m/s左右和形成蘑菇云状的沙尘暴壁而著称。其中最大瞬时风速可超过30m/s。特强沙尘暴过境时的能见度小于50m,甚至为零m。长期以来,由于沙尘暴的室内模拟实验十分困难,因而相关的资料极其稀少。本文根据中国科学院寒区旱区环境与…     

阿拉善盟一次区域性大风沙尘暴天气过程成因分析

沙尘暴是发生在干旱、半干旱荒漠化地区的主要灾害性天气之一,对其形成过程及成因探讨能为沙尘暴监测和预警提供参考。以2019年5月11日阿拉善盟一次区域性大风沙尘暴天气为例,在气象实时监测数据基础上,从地面气象要素变化、环流特征、动力条件和热力条件等方面对此次沙尘暴天气过程成因进行了探讨和分析。结果表明:1)阿拉善盟大风沙尘暴最强时段为午后至傍晚,沙尘暴发生时,气压和极大风速急剧增加,气温和能见度明显下降。2)大风沙尘暴的发生与500 hPa冷平流触发作用、700 hPa大气斜压性作用、高空动量下传作用、变压梯度风、锋生作用以及必要的大气层结条件之间存在着密切联系,表明控制大风沙尘暴形成的因素复杂。3)不同地区以及不同时间内发生大风、沙尘暴天气所需的风速条件不一致,强冷空气的侵入是沙尘暴发生的前提条件。此外,混合层,即不稳定层结是产生大范围沙尘暴天气的必要条件,在大风条件具备,但无混合层出现时,沙尘暴天气较难形成。     

内蒙古沙尘暴的成因、趋势及其预报

本文利用内蒙古1961～2001年的天气气候资料,对内蒙古中西部地区沙尘暴作了统计分析,阐述了沙尘暴的危害并给出了沙尘暴的基本定义。分析了引起沙尘暴的天气和气候因子的变化趋势,研究了他们对沙尘暴的影响,结果表明近40年内蒙古的沙尘暴总体呈减少趋势,但从1998年开始有所增加;沙尘暴的空间分布以阿拉善盟偏北地区为最高发区;降水、气温、大风、寒潮、北半球极涡、西太平洋副热带高压、亚洲西风环流、东亚大槽和南方涛动等天气和气候因素均对该地区沙尘暴的发生有不同程度的影响。     

准噶尔东部地区3种土壤类型137Cs与土壤颗粒的关系

为更加深入地了解土壤颗粒对137Cs分布的影响,选取新疆准噶尔东部地区沙土、灰棕漠土和灰漠土3种主要的土壤类型,探讨不同土壤类型及自然地理环境条件下137Cs与土壤颗粒的关系.结果表明:沙土、灰棕漠土和灰漠土均以>50μm的颗粒占据主导地位,其占比介于51.35％～90.22％,中值粒径(D50)表现出风沙土>灰棕漠土...     

对1958-2000年山西沙尘天气的分析

本文分析了山西省1958—2000年16个气象监测站记录的沙尘天气资料,分析表明:山西沙尘天气主要发生在西北地区,沙尘暴、扬沙和浮尘发生频率的最大值分别为:5.3天/年、27.6天/年和23.8天/年。近43年山西省沙尘天气呈减少趋势,1966年是山西沙尘天气最多的一年,16个站累计有94天沙尘暴天气、448天扬沙天气、626天浮尘天气。春季为沙尘天气的频发期,沙尘暴占到77.6%,扬沙占到61.5%,浮尘占到59.5%;4月是沙尘天气发生最多的月份,沙尘暴占到44%,扬沙占到26.6%,浮尘占到25.4%。对沙尘暴的分析还发现,在1958-2000只有五寨记录到4次特强沙尘暴,强沙尘暴也呈减少的趋势,1966年最多,1989-2000年没有强沙尘暴出现的记录。沙尘暴大多发生在13点至20点之间,占沙尘暴发生总次数的69.1%。     

兰州市尘暴过程中降尘粒度特征探析

通过对兰州市两次强度上有较大差异的尘暴样的采集、粒度分析及其与自然降尘样的对比研究,揭示出兰州市尘暴降尘粒度特性的一些细微特征。不论是自然降尘样还是尘暴样,皆以4～63μm的粉砂为主,说明粉砂粒级的颗粒是兰州地区自然降尘与沙尘暴所携带的主要组分;虽然含量甚微,但是尘暴样中存在近源低空气流所搬运的粒径(181.97～724.44μm)较大的粗颗粒物质。在粒径-体积百分含量曲线上,尘暴样基本上为三峰分布模式,区别于自然降尘样的双峰模式。同时,尘暴样具有向粗、细颗粒区间(尤其是细颗粒区间)延伸并富集的特点,尘暴强度越大,其延伸富集的程度也越明显,而且,随着尘暴强度的增大,其主峰的众数粒径呈减小趋势。     

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。     

“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。     

Saline dust storms and their ecological impacts in arid regions

In many arid and semiarid regions,saline playas represent a significant source of unconsoli-dated sediments available for aeolian transport,and severe saline dust storms occur frequently due to human disturbance.In this study,saline dust storms are reviewed systematically from the aspects of con-cept,general characteristics,conditions of occurrence,distribution and ecological impact.Our researches showed that saline dust storms are a kind of chemical dust storm originating in dry lake beds in arid and semiarid regions;large areas of unconsolidated saline playa sediments and frequent strong winds are the basic factors to saline dust storm occurrence;there are differentiation characteristics in deposition flux and chemical composition with wind-blown distance during saline dust storm diffusion;and saline dust storm diffusion to some extent increases glacier melt and results in soil salinization in arid regions.An under-standing of saline dust storms is important to guide disaster prevention and ecological rehabilitation.     

阿拉善高原频发沙尘暴因素分析

阿拉善高原是几条强冷空气的主要交汇处,冷空气活动频繁,干旱荒漠区风的作用十分强烈,年大风日数西北部多达50~100d,东南部较少,也达15~30d。阿拉善高原上的尘源物质丰富,有流动沙丘79928km2,半固定沙丘13113km2,粉粒含量在1.18%-2.00%。阿拉善高原有11个干旱湖盆,总面积达10581.3km2。粉粒平均含量达到63.08%。人类活动对沙尘暴加强作用主要表现在三个方面:不合理用水导致湖泊萎缩,形成干旱湖盆;破坏地表植被及土体结构;采矿业增加工业粉尘。     

我国沙尘暴形成机制及防治对策研究

本文认为沙尘暴是发生于干旱半干旱地区沙漠化土地上的一种自然灾害,其形成机制是气候干旱;土地基质稳定性差;起沙大风多;地表植被覆盖度低和人类不合理生产生活活动。沙尘暴防治必须走综合防治路线,建立起5个配套的防治体系,即沙尘暴防治技术体系、沙产业发展体系、科技保障体系、法律法规体系和社会化融资体系,能实现有效防治目的。     

全球变暖背景下中国北方沙尘暴变化及其对黄土高原成壤的影响研究

黄土的风成说表明粉尘黄土沉积及其成壤与沙尘暴之间存在着密切的联系,作为粉尘搬运的典型:沙尘暴是一种在强冷空气条件下粉尘快速而大规模被搬运和沉降事件,而长时间尺度的沙尘暴事件受全球气候变化的控制和影响;同时,沙尘暴发生的频次和强度变化进而会影响黄土高原地区的黄土粉尘沉积及其成壤强度的变化。本文是在考察中国北方沙尘暴成因机制与黄土高原粉尘沉积和成壤之间关系的基础上,探讨了在全球持续变暖背景下中国北方沙尘暴的发生频次变化及其对黄土高原地区粉尘沉积和成壤强度的可能影响。主要结论是:在全球持续变暖的背景下,虽然粉尘沉积区的降水并没有显著增加,但粉尘源区气候趋于暖湿化,导致中国北方沙尘暴有逐年减少的趋势,使得黄土高原粉尘堆积的速率减小,因而,黄土高原地区将进入一个成壤相对强的时期。     

导致一例强沙尘暴的若干天气因素的观测和模拟研究

利用常规观测资料和数值模拟方法对影响2001年4月6-8日强沙尘暴天气发生的若干天气因素进行了研究。结果表明在本次“锋面气旋型”沙尘暴过程中,气旋冷锋是引发强沙尘暴的主要系统,冷锋过境对沙尘暴的触发作用远强于气旋发展。冷锋的动力学特点决定其常与强沙尘暴伴随。影响沙尘暴的诸多天气因素中,影响地面大风形成的有效动量下传机制为高空急流下沉支使高空动量下传至对流层中层,其下方形成的深厚混合层使这一动量继续下传到地面。“混合层”从本质上反映了有利沙尘暴形成的大气层结特征,深厚混合层的是否形成很大程度决定着沙尘暴的强度。本次过程深厚混合层的形成是长时间地面加热的结果,这也是特强沙尘暴仅发生在内蒙古中部偏北地区而不是下垫面条件更为适宜的内蒙古西部的原因。混合层空气的平流对内蒙古中部偏北地区深厚混合层的形成具有相当的贡献,其影响程度与地形分布密切相关。地面热通量试验表明地面加热对冷锋过境时上升运动的强度、深厚混合层形成、高空动量下传等具有重要影响,并因此影响沙尘暴强度。