2011年8月宁夏连日强对流天气监测预警技术分析

2011年8月21-25日宁夏发生了连日分散性强对流天气,综合多种探测资料,对其进行监测预警技术和可预报性分析,初步提炼出冰雹、短时强降水分级监测预警指标。强对流天气发生在稳定的西高东低环流背景下,属于典型的高层干冷、中低层暖湿的前倾槽配置;0 ℃层高度平稳,-20 ℃层高度的显著降低与冰雹发生有较好的对应关系,0 ℃层与-20 ℃层高度差减小至1 500 m以下时,降雹概率较大;进行回波强度比较时必须选取与雷达站距离相当的点,回波强度相同时,持续时间越长,降水量越大;回波强度与持续时间一定时,垂直液态水含量越大,可降水率越大,降水越强;对冰雹尺寸反映较敏感的是垂直液态水含量。中气旋可作为冰雹形成的一个监测指标。阵风锋雷达回波是产生雷雨大风天气的标志。     

石羊河流域中部太阳辐射变化的特征分析

利用2007-2010年石羊河流域中部观测的太阳辐射资料,结合下垫面和天气变化状况,应用数理统计,综合分析太阳辐射相关因子变化。结果表明：近年来年平均总辐射、反射辐射、地表长波辐射、大气逆辐射和净辐射总量分别为6 030.9 MJ•m^-2、1 596.1 MJ•m^-2、11 764.7 MJ•m^-2、8 892.8 MJ•m-²和1 563 MJ•m^-2。年内相关辐射变化均呈单峰形,夏季（6-8月）处于高位,冬季（12月和1-2月）相对较低。地表反射率随着下垫面植被的增加逐步减小,冬季最大值为0.329,秋季（9-11月）最小值为0.241。晴好天气下除大气逆辐射近似波动的一条直线外,其余呈单峰形,一般地表长波辐射的峰值在中午前后滞后于总辐射的峰值1～2 h;阴雨雪天气,短波和长波辐射的日变化比较复杂,呈现多个峰值和谷值。春季和夏季阵性降雨后,云间大气透明度好,出现总辐射瞬时值异常增大,超过太阳常数的现象,最大超过159 W•m^-2,云对辐射具有附加效应。云量影响辐射量的变化,大气逆辐射在同一季节,典型晴天值要小于多云和阴雨（雪天）天气,净辐射在日出日落前后均出现正负值之间的跳变,但云可以减少跳变的幅度。     

对甘肃中部局地最大冰雹直径识别的对比分析

以3D-Barnes方案插值的新一代天气雷达反射率因子等高平面资料,用垂直累积液态含水量(vertically in-tegrated liquid water content,简称VIL)的理论模式计算单体的VIL,用VIL与单体顶高度之比计算单体的垂直累积液态含水量密度(vertically integrated liquid water content density,简称VILD),利用MAX函数逐个提取雹云单体在降雹过程中的最大VIL和VILD(分别简称VILmax和VILDmax),采用统计和回归处理技术,利用2004-2006年的5~8月甘肃中部54例局地冰雹单体个例,对单体VILmax和VILDmax与地面最大降雹区的位置、地面最大冰雹直径(简称Rmax)之间的相关性以及对Rmax的识别效果等进行了对比分析。结果表明:①从总体上看,单体VILmax和VILDmax与地面最大降雹区的位置基本保持一致,且Rmax越大,一致性越好,但VILDmax与地面最大降雹区的位置比VILmax更接近。②VILmax和VILDmax在总体上与Rmax之间存在一定的正相关关系,但VILDmax与Rmax之间的相关性比VILmax更好。③相同的识别因子,用不同回归类型所建立的回归方程有所不同,但从回代结果的效果比较,VILmax和VILDmax均是用二次函数关系建立的与Rmax之间的回归方程的效果最好;不同的识别因子,用相同的回归类型所建立的回归方程自变量前的系数也存在差异,但用VILDmax作为识别因子的识别效果比用VILmax更好。     

青海东北部一次典型冰雹过程的观测分析

青海东北部是青海省主要的农作物生产区、也是冰雹高发区和灾害影响的高风险区,冰雹预报预警和人工防雹作业是降低冰雹灾害的重要手段,掌握冰雹发生时各监测资料的变化特征是提高冰雹预报能力、尽早开展人工防雹作业的前提。2021年6月29日青海东北部出现了一次大范围的冰雹天气过程,利用多普勒天气雷达、雨滴谱资料,结合高空和地面常规气象资料,对此次冰雹天气过程进行了分析。结果表明：青海东北部地区高空有冷平流输送,地面增温明显,导致层结不稳定,是产生此次冰雹的天气背景。平安地区降雹阶段平均雨滴谱和速度谱均呈多峰分布,人工观测的平安冰雹最大直径和雨滴谱仪观测的相差不大,说明雨滴谱仪能很好的观测到冰雹粒子,并且能确定最大冰雹出现的时间。雹云发展大致经历了发生、跃增、降雹和消亡等阶段,降雹前低层雷达反射率因子出现明显的“V”字型入流缺口;雹云成熟阶段具有明显的有界弱回波区结构,中低层有明显的偏南气流入流,且此时径向速度图上雹云有明显的“0线”,“0线”垂直向上,穿过悬垂回波和有界弱回波区域上部,指向冰雹云顶。此次冰雹个例的分析,对青海东北部冰雹预报具有重要的指导意义,冰雹发生前各要素变化特征是后期科学指导防...     

策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿近地表沙尘水平通量观测

沙漠地区近地表水平输送的沙尘物质通量及其随高度的变化是沙尘输送过程的重要表现特征。在塔克拉玛干沙漠南缘策勒绿洲-荒漠过渡带风沙前沿平坦沙地的风沙观测场,利用BSNE集沙仪对近地表（2 m）不同高度沙尘物质的水平输送进行了观测,对其随高度变化特征进行了分析,并对近地表水平运动的沙尘通量进行了计算。结果表明：观测点沙尘物质的水平通量随高度的增加而减小,与高度的关系可用幂函数和指数函数表示;55%～58%的沙尘量在地表0.5 m高度以内传输;73%～75%在地表1 m高度以内传输;87%～89%在地表1.5 m高度以内传输;2010年5月25日至2011年5月24日,通过0～2 m高度的单宽总输沙量为1 846.7 kg•m^-1;其中PM80、PM50的输送量分别为1 192.0 kg•m^-1、387.9 kg•m^-1。     

玛纳斯河流域绿洲土壤春季盐渍化研究

运用经典统计学和冗余分析方法,对玛纳斯河流域绿洲土壤全盐量（TS）、pH、电导率（EC）、钠吸附比（SAR）和盐分离子组成的空间分布特征进行了分析。结果表明：土壤全盐量呈现明显的底聚特征,各层土壤全盐量均值在5.80~9.02 g•kg^-1,表现为轻度至中度盐化;各层土壤中,pH在8.2~8.4、EC在0.70~1.38 mS•cm^-1、SAR在0.25~0.64,未出现碱化现象。冗余分析表明：不同层次土壤中,Ca ²⁺与SO ₄^2-、Na⁺与SO₄^2-保持较好的关联性。TS的空间分布,在 0 ~70 cm 全剖面上主要受控于Na^+、SO₄^2-、Ca ²⁺和Mg ²⁺;分层与全剖面的情况略有不同,但Na⁺、SO₄^2-在各个土层仍为最主要的控制离子。EC在全剖面上的空间分布受控于 Na⁺、SO₄^2-;50 ~70 cm 土层主要受Na⁺与Cl^-的控制,其他土层与全剖面相同。 pH受控于CO₃^2-;除0~10 cm土层受HCO^-₃影响外,其他土层与全剖面相同。SAR在全剖面的空间分布受环境因子的影响较小,除50~70 cm土层受Cl^-因子的制约外,0~50 cm土层未表现出明显的控制因子。     

新疆2018年冬季雨雪风沙强降尘事件

2018年11月30—12月3日中国西北新疆地区发生了罕见的冬季雨雪风沙强降尘天气事件,基于气象观测记录、环境监测和大气降尘连续观测数据,分析研究了此次异常天气过程的大气污染物的时空变化特点及其环境影响。结果显示：该天气过程造成新疆90%以上的绿洲城市遭受大气颗粒物污染,污染组分主要以粗颗粒污染物为主,环境PM10(空气动力学直径≤10μm的颗粒物)最大浓度高达4745μg·m^-3;大风天气与PM₁₀浓度以及空气质量指数(Air Quality Index,AQI)高度正相关;首府乌鲁木齐市大气颗粒物总沉降量约90×10⁴～152×10⁴t,大气降尘强度均值为85 g·m^-2,超过城市年均值的60%。此次冬季异常雨雪风沙天气过程导致环境空气重污染和高降尘量,风蚀沙尘颗粒物在大气环流场急流作用下传输到绿洲区域,对城市大气环境质量的恶化影响显著,塔克拉玛干沙漠是造成此次西北新疆地区大范围强降尘事件的主要源地。     

Detecting sand-dust storms using a wind-profiling radar

Sand-dust storm is a type of disastrous weather, typically occurring in arid and semi-arid climates. This study selected a region in the hinterlands of the Taklimakan Desert, called the Tazhong region, as the experimental area to quantitatively estimate the particle concentrations of sand-dust storms using the boundary layer wind-profiling radar. We thoroughly studied the radar echo signals and reflectivity factor features during the sand-dust storms. The results indicate that(1) under sand-dust storm conditions, boundary layer wind-profiling radar cannot capture the complete information regarding horizontal wind velocity and direction, but it can obtain the backscattering intensity of sand-dust storms; and(2) during sand-dust storms particle size distributions in the surface layer closely resemble log-normal distributions, with sand-dust particles sizes of 90–100 μm accounting for the maximum particle probability. Retrieved particle size distributions at heights of 600, 800, and 1000 m follow log-normal distributions, and the expected value of particle diameter decreases gradually with increasing height. From the perspective of orders of magnitude, the retrieved results for particle number concentrations and mass concentrations are consistent with previous aircraft-detected results, indicating that it is basically feasible to use boundary layer wind-profiling radar to quantitatively detect the particle concentrations of dust storms.     

近年来中国沙尘暴发生特点、成因及其防治对策

沙尘暴的发生是一个自然的过程 ,它的发生要具备三个条件 :强冷空气、气旋活动、地面干松的沙土。近年来强和特强的沙尘暴频繁发生 ,这与中国北方人类活动对地表覆盖的严重破坏 ,生态环境进一步恶化有关。不合理的人类活动增加了沙尘暴发生的机率 ,加剧了其危害程度。防治对策主要有 :增加地表覆盖 ,促进生态良化 ;加强沙尘暴多发区环境承载力的研究 ,促进区域资源、人口、环境的协调发展 ;建立沙尘暴预警系统与沙尘暴多发区环境质量动态监测预警系统 ;加强法制与管理力度     

Monitoring of Bark and Wood-Boring Beetles in France after the December 1999 Storms

After the December 1999 storms, two networks were set up over 2 years (2000 and 2001) to assess the scale and type of insect colonisation on storm damaged trees and to interpret these events for the future. The Level 1 network, was a large-scale survey that covered the entire storm area and provided qualitative observations on its 898 plots in which every major tree species was assessed. The Level 2 network, was a regional survey set up only in two regions: the 'Landes' region and the Northeast of France. The observations were intensive and quantitative, devoted only to maritime pine in the 'Landes' region and to Norway spruce in the Northeast of France. The Level 1 network indicated that less than 40% of the storm damaged trees were colonised by bark beetles in September 2000. No attacks were observed on standing trees in 2000 but many occurred during 2001 in spruce and maritime pine stands. The Level 2 network in the Vosges mountains showed a late colonisation in October and November 2000. The emerging population of Ips typographus on attacked trees reached 25 000–30 000 insects/m³. This huge population combined with the low rate of parasitism in 2001 leads to the expectation of increasing damage in spruce stands next year.     

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     

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.     

中国北方沙尘天气原因探讨

我国是沙尘暴易发的国家,进入20世纪90年代以来,强沙尘暴有频率增加、强度加大、范围扩展、危害程度加剧的趋势。沙尘暴的发生危害范围亦逐渐从西北干旱经济落后区扩展到经济发达的北京、天津及华北平原区,近年来的沙尘暴造成了社会经济和人民生命财产的重大损失。受大气环流场和季风气候类型影响,中国冬、春盛吹西北风,强劲而干燥。发生沙尘暴的天数与大风日数和地面热力稳定程度相关,3-5月中国西北内陆地表增温大,是风力场和热力场极不稳定的季节,地表气候容易发生蠕动,沙尘暴便由此启动并易发。除自然要素外,不合理的人类活动也将诱发沙尘暴天气的发生,有些情况下还起到比自然要素更重要的作用。从生态地理区域的角度看,沙尘暴的源地在干旱和半干旱地区,由于大气环流的作用,影响到下风向的半湿润甚至湿润地区。无论何地干旱、半干旱地区都将存在沙尘暴发生的自然条件,而其下风向必将受到不同程度的影响,只是因为中国的季风气候,决定西北干旱、半干旱地区发生的沙尘暴必然影响东南部地区。在现有的科学技术条件下,人类所能做的就是调节自身的行为。因此,在沙尘暴源地实施生态建设是减缓沙尘暴发生的最重要措施,也是消除东部城市沙尘天气的主要途径。根据生态地理区域的特征,沙尘暴源地的干旱区、半干?     

浑善达克沙地气候因子对沙尘暴频率的影响

利用浑善达克沙地气象台站的常规气候资料,分析气候要素和沙尘暴频率的多年变化状况,建立能够很好描述该地区沙尘暴频率年际变化的沙尘暴指数,并建立适合浑善达克沙地气候特征的气候因子影响沙尘暴频率指数模型。结果表明,浑善达克沙地自1960年后气候逐渐变暖,并有微弱变湿趋势,沙尘暴年日数自1998年起波动增加,2000年出现极大值;沙尘暴年日数与沙尘暴指数的相关系数达0．7左右;建立的气候影响指数模型,能够用来解释当前该地区沙尘暴频率的分布格局。     

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     

新疆塔里木盆地的现代气候状况

塔里木盆地是我国最大的半封闭型内陆盆地。其气候特征为典型的暖温带大陆性极端干旱气候。本区独特的地理位置决定了海洋气流不易到达，即使来自太平洋与印度洋的最强盛的海洋气团抵达本区已成强弩之末，从而决定了本区降水稀少，变率大；气温变化剧烈；大风沙尘暴活动频繁。研究它的现代气候状况，以及未来变化规律，对当地工农业生产，具有重要意义。对区内３０年来的观测资料进行三年滑动平均结果表明，塔里木盆地主要气候要素在空间分布上的特征是：温度高、降水少；温度低、降水多；大风多、沙尘暴少；大风少、沙尘暴多。但由于各地所处地貌单元存在差异，所以气候要素在空间分布上略有不同。依据资料并经距平等方法分析，认为极端干旱的塔里木盆地的现代气候变化状况，总的为干冷、暖湿相交替的波动式发展趋势，而不是直线式的干旱发展趋势，就是到本世纪末、下世纪初，区内温度、降水的自然变化趋势也不会出现大的波动，即便降水有所增加，也不会超过极端干旱的指标。随着本区油气井的大规模开发引起的地表植被不断破坏，以及ＣＯ＿２温室增温效应导致的全球气温增加，使全区气候可能更为干旱，大风、沙尘暴日出现的频次将增多。     

沙尘暴的生态效益

沙尘暴是一种自然的天气现象,本文初步分析了东亚地区(中、日、韩)沙尘暴发生的时空变化特征;提出了沙尘暴具有正负两方面的效应,论述了正面的生态效益,即中和酸雨、提供矿质营养、缓解温室效应、太阳伞效应、净化大气。此外,还对如何全面认识沙尘暴做了相关阐述。