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。     

北非埃及地区风蚀沙尘时空变化研究北大核心CSCD

通过分析1990—2020年北非埃及气象观测数据和卫星遥感资料,研究风蚀沙尘的时空变化特点,并阐明主要影响因素。结果显示:埃及近30 a沙尘天气发生频次在20~65 d·a^(-1)之间变化,整体呈现出逐渐降低的变化趋势,总悬浮颗粒物(Total Suspended Particulates,TSP)年均浓度在400~1200μg·mg^(-3)之间波动,在全球干旱区处于较高强度水平;扬沙天气发生频率最高,其次是浮尘、沙尘暴和强沙尘暴天气,其中春、夏两季扬沙天气日数占全年沙尘天气总日数的60%以上,环境TSP浓度与沙尘天气发生频次高度相关;近30 a埃及地面风速呈现减小趋势,风力侵蚀作用是影响地区空气质量的关键因素;沙尘天气频率与大西洋多年代际振荡(Atlantic Multidecadal Oscillation,AMO)指数显著负相关,相关系数约为-0.67。本研究为全面了解北非埃及地区风蚀沙尘的时空变化特征和预防沙尘暴灾害提供理论依据和数据支持。     

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%。     

近60a柴达木盆地沙尘天气时空变化特征及其影响因子

利用柴达木盆地9个代表站58 a的扬沙、浮尘、沙尘暴日数和气温、降水、相对湿度等气象要素资料,通过统计学方法、Mann-Kendall检验、小波分析等方法,对柴达木盆地沙尘天气(扬沙、浮尘、沙尘暴)的时空变化特征及其影响因子进行了分析.结果表明:(1)58a来扬沙、浮尘、沙尘暴日数整体呈极显著下降趋势,20世纪70年代...     

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。     

新疆和田策勒1960-2013年沙尘天气变化趋势

沙尘天气的年际变化受多种气象要素及绿洲化进程的影响,对和田策勒1960-2013年的沙尘天气气象数据进行回归分析和双变量相关性分析,探讨策勒沙尘天气的变化趋势及影响因素。结果表明:1960-2006年策勒扬沙、浮尘、沙尘暴、大风天气5月份出现日数最多,其次是4、6、7、3月;年平均气温随年份总体呈增长趋势,年降雨量随年份变化不明显。1960-2013年,年浮尘日数与年份符合多项式函数关系,先增大再减小,年沙尘暴、扬沙、大风天气日数与年份之间变化相关性不显著。1960-1980年扬沙日数与年份符合多项式函数关系且相关性较好。年沙尘暴日数与年份呈线性增长关系,相关性中等。1980-2013年,年浮尘、扬沙、沙尘暴日数与年份之间都呈线性递减规律,R2分别为0.80、0.70、0.582。1960-2006年,年扬沙、年沙尘暴日数与年浮尘日数变化趋势一致。年平均风速与年沙尘暴日数之间呈现显著的正向变化,年平均气温与年平均相对大气湿度、年平均气温与年大风日数之间呈现显著的负相关性。年降雨量与年平均相对湿度之间呈现极显著正向变化。农田开垦等人为活动也会影响到年扬沙、浮尘日数的变化。     

南疆阿拉尔地区近31年沙尘天气变化特征及影响因素

根据南疆阿拉尔地区1981-2011年逐日沙尘日数、平均气温、平均相对湿度、平均风速、降水量、蒸发皿蒸发量和大风日数等气象资料,采用气候倾向率、距平和距平相关方法分析了阿拉尔地区近31年沙尘天气变化特征及影响因素。结果表明:1)近31年阿拉尔地区浮尘日数﹥扬沙日数﹥沙尘暴日数,整体呈减少趋势,减幅分别为2.4d/10a、8.2d/10a和45.1d/10a,累计减少了7.4d、25.4d和56.7d。2)阿拉尔地区沙尘天气呈"春﹥夏﹥秋﹥冬"的季节分布,4月、5月为沙尘天气高发时段,12月、1月是低发时段;四季(春、夏、秋、冬)沙尘天气呈减少趋势,累计减少了1.2d、5.6d、23.6d,4.3d、12.7d、19.5d,1.2d、5.9d、9.0d和0.6d、1.2d、5.3d。3)近31年阿拉尔地区年沙尘天气减少主要与蒸发量减少、平均风速降低、大风日数减少和平均相对湿度增大有关,与平均气温、降水量和干燥度无关;季沙尘天气减少是由蒸发量减少、干燥度减小、平均风速降低、大风日数减少和平均相对湿度增大等多种气象因子共同作用,与平均气温和降水量关系不大。     

降尘空间分布与沙尘天气日数关系研究

降尘是沙尘暴、浮尘、扬沙等沙尘天气过程的反映,文中以甘肃省10个监测点15年(1986-2000年)降尘监测数据及沙尘天气日数数据,讨论降尘空间分布与沙尘天气日数之间的相关性,建立降尘与沙尘事件之间的回归方程。结果表明:在沙尘暴区和非沙尘暴区,降尘与沙尘天气的回归方程不同,前者沙尘暴系数(1.32)小于后者沙尘暴与扬沙和的系数(1.66),可以判断后者较之前者降尘量受沙尘暴和扬沙日数影响更大,可以突现出后者沙尘天气主要以浮尘为常态形式出现。前者浮尘系数远大于扬沙系数(3.72>0.21),表明前者降尘量受浮尘影响大于扬沙。前者常数项(291.6)明显大于后者(235.2),这代表两地区降尘量的背景值的不同。回归方程很好地解释了不同地区降尘与沙尘天气日数之间的关系。将降尘与沙尘天气日数的回归方程应用到研究区,求得研究区各气象站点降尘数据,结合GIS空间插值,绘制出该研究区降尘空间分布图。     

沙尘天气中的大气电场

我们利用布设的地面大气电场仪观测沙尘天气中大气电场的变化。通过对2002年春季几次沙尘天气过程中大气电场数据的分析,获得了沙尘暴、扬沙、浮尘等天气现象初步的大气电场特征。通过比较沙尘和雷暴天气现象下的大气电场特征,我们认为可以将大气电场仪作为有效的监测装备用于监测沙尘天气现象,而应用于气象业务。     

新疆和田绿洲空气质量状况与气象条件的关系

利用和田绿洲空气质量日报数据和同期的常规气象资料,分析了2015年1月1日至2017年12月31日该区的空气质量特征,探讨了气象条件和空气质量之间的相互关系。结果表明:和田绿洲近3 a平均环境空气质量指数(AQI)为199,达到空气质量中度污染标准,污染天数占总日数的78.1%。其中,春季空气质量最差,以严重污染为主;其次是夏季,以轻度和严重污染为主;再次是秋季和冬季,以轻度污染为主。PM10、PM2.5浓度年平均分别为332μg·m^-3和100μg·m^-3,超标率为75.7%和49.5%,其余污染物超标率在3%以下,其中PM10浓度春季最大,夏、秋季其次,冬季最小;PM2.5浓度春季最大,夏、冬季其次,秋季最小;SO2、NO2、CO浓度冬季最大,秋、春季次之,夏季最小;O3浓度夏季最大,春、秋季次之,冬季最小。除降水量外,AQI与其余气象因子均呈极显著相关;除平均气温与PM2.5、相对湿度与CO、降水量与SO2、PM10、O3、PM2.5无相关外,其余气象因子对污染物浓度均有显著影响;能见度与AQI和各类污染物浓度均为极显著相关。随着能见度的上升,AQI下降,在同样能见度条件下,AQI在沙尘多发期的夏半年高于沙尘少发期的冬半年;不管在沙尘多发期还是少发期,随着能见度的转好,SO2、PM10、CO、PM2.5浓度呈减少趋势,O3浓度呈增多趋势,NO2浓度无明显的规律,而且PM10、O3、PM2.5浓度夏半年高于冬半年,SO2、CO、NO2浓度冬半年高于夏半年。在沙尘天气期间,最低能见度小于1 km的浓浮尘和沙尘暴天气AQI相互接近,最低能见度在1~3. 5 km的浮尘和扬沙天气AQI相互接近,当最低能见度大于3.5 km时,浮尘天气的AQI高于扬沙天气的AQI;PM10、PM2.5浓度随着最低能见度升高而变小,其他污染物浓度虽然随着最低能见度的变化有一定的差别,但规律不明显。     

辽宁省沙尘天气分析

以1971-2005年辽宁60个站沙尘天气资料为基础,从年代际变化、季节变化、空间分布特点等方面对浮尘、扬沙、沙尘暴、沙尘天气综合影响程度进行了统计分析。结果表明:辽宁的沙尘天气年代际变化明显,且多发生在春季(4月最多),沙尘天气主要在3月下旬到4月下旬出现在沈阳西北部、阜新以及朝阳北部地区。结合辽宁的气候、空间特点,从沙源、大风、不稳定层结3方面分析了辽宁沙尘天气的形成以及时空分布不均的原因,简要介绍了辽宁防沙的措施、效果以及辽宁省气象台沙尘暴短期预报方法。     

北京春季沙尘天气特征和预报

根据北京地区资料分析了沙尘的年代变化、月变化,春季是沙尘天气的高发期并以浮尘和扬沙为主。造成沙尘天气的冷空气主要有三条路径,它与蒙古气旋、冷锋、高空急流等大尺度天气系统紧密相连。     

乌兰布和沙漠东北缘磴口县沙尘天气变化规律及其对防护林体系建设的响应

利用磴口县1970年～2000年31年的风沙天气发生日数资料和1977～2000年24年防护林建设资料,分析了沙尘天气的季节变化和年际变化,并通过线性回归和多项式回归分析了沙尘暴和扬沙日数的长期趋势变化,结果表明,大风、扬沙和沙尘暴日数呈总体下降趋势,1970～1985年沙尘发生日数相对较高,1985年以后明显下降;沙尘天气发生日数在防护林体系建设前期最高,在不同建设阶段各指标均明显下降,尤其是第三阶段各指标下降幅度可达73.0～94.0%。方差分析表明四个阶段沙尘天气差异极显著;相关回归分析表明风沙天气指标(年均大风日数、扬沙日数和沙尘暴日数)与防护林指标(防护林面积、防护林林木蓄积量)存在着显著的线性相关关系,同期扬沙、沙尘暴与大风日数的比值变化明显,说明防护林体系建设加强了其对沙尘天气的防护功能。     

塔里木盆地沙尘天气日数变化及影响因素

基于塔里木盆地32个气象站点1964—2022年观测数据,采用Sen+M-K趋势分析、重心移动模型、标准化回归系数和空间聚类方法,从空间特征角度着重分析塔里木盆地不同类型沙尘年日数的变化、趋势和移动规律,以及影响因素的贡献率。结果表明：（1）盆地以浮尘为主,其次是扬沙、沙尘暴,总体呈现南多北少的空间分布格局,且具有显著下降趋势。（2）盆地不同类型沙尘日数的重心呈向东南部移动的趋势,其中沙尘暴重心移动幅度最大。（3）气温升高、风速降低和大风日数减少是塔里木盆地沙尘日数减少的主要影响因素,降水量影响最小。（4）降水量对沙尘变化的贡献率高值聚集在盆地西部,平均气温和平均最高气温分别在盆地南部和西部,而大风日数和平均风速分别在盆地西北部和东南部。研究结果可为塔里木盆地有针对性的制定区域适用性防风固沙措施提供科学依据。     

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.     

2010年3月我国沙尘天气的若干特征

沙尘天气是一种非常严重的灾害性天气现象,给工农业生产、交通运输、居民生活和空气质量带来不利影响。2010年3月我国共出现了6次沙尘天气过程,次数比近10年同期（4.2次）偏多,其中强沙尘暴天气过程1次、沙尘暴天气过程3次、扬沙天气过程2次,具有发生时段集中、首发时间偏晚、影响范围广泛等特征。分析表明：在气候变化和沙尘源...     

北京地区沙尘天气的气候特征分析

本文利用1954-2001年北京地区(20个气象站)逐月沙尘资料,重点对北京地区沙尘天气的空间分布特征、沙尘日数的年代变化规律、沙尘日数的月变化进行分析;分析了近三年北京地区出现沙尘天气特点及成因;同时对近48年的沙尘出现日数变化规律进行了小波分析。     

承德地区沙尘天气的气候成因分析

基于1991-2010年承德地区9个气象站的气象数据采用统计分析和相关分析的方法,将承德地区沙尘天气(包括浮尘、扬沙和沙尘暴)的年、季特征与气候因子(包括降水量、气温、风速以及大风日数)作了详细的相关分析。结果表明:降水量增多可以在一定程度上抑制沙尘天气的发生频次。在温度偏高、降水量偏少、风速较大且大风日数较多的年份和月份,沙尘天气较多。风要素是影响沙尘天气的最为直接且最优的相关因子,风速的大小、大风日数的增减直接关系到沙尘天气频数的变化。从整体上看该地区气候因子对沙尘天气的相关性影响从强到弱依次是大风日数、风速、降水量和气温。因此沙尘天气的短期预测要抓住本地的敏感气候因子。     

塔里木盆地南缘近54年沙尘天气的变化特征及其未来趋势预测

利用塔里木盆地南缘六个代表站近54年的沙尘天气的气象资料,使用小波变换等方法,分析了近54年沙尘天气的变化特征并预测了未来的变化趋势。结果表明:近54年的沙尘天气变率较大,线性下降趋势显著;通过小波分析得出年沙尘日数的变化存在大约40年、19年、8~10年以及4年等周期,而年沙尘暴日数的变化存在大约32年、15~18年、6~8年等周期;年沙尘日数的突变大体发生在20世纪60年代后期的由少到多的变化以及80年代后期的由多到少的突变;年沙尘暴日数的突变在1961年、1979年与1988年前后。最后根据小波变换得出的主周期变化规律,预测在未来二三十年沙尘天气有波动增多的趋势。     

1961-2010年河北省日照变化分析

利用EOF、最大熵谱分析、Lepage突变性检验等方法,分析河北省1961-2010年日照时数的变化情况。结果表明：河北省日照时数空间分布差异较大,整体上表现为由北向南呈递减趋势,各区日照时数普遍呈下降趋势,其中中南大部地区下降趋势较为明显,而北部地区日照时数下降趋势相对较小,年日照时数下降趋势异常显著;空间分布上既有“一致型”,也存在“南中北型”;从时间变化上看,除个别月份外,其他年、季、月日照时数下降趋势均异常显著;Lepage突变性分析结果显示,在1972年和2001年有较为显著的突变现象发生。分析结果还显示,河北省年日照时数具有非常明显的年际变化特征,4.2 a左右的年际变化周期比较明显。影响河北省日照时数减少的主要因子有云量和雾,浮尘并不是引起河北省日照时数下降的主要原因。