近13年内蒙古地区沙尘暴的分布特征

利用1995-2007年13年内蒙古地区118个地面测站的沙尘暴、能见度、风速风向观测资料,确定了不同范围、不同强度沙尘暴标准,给出了特强、强、次强和弱沙尘暴日的个例谱;对地理分布、时间分布特征进行分析。结果表明:近13年内蒙古地区有5个沙尘暴多发中心,强和特强有2个高发区。年变化显著,1995年沙尘暴开始减少,1999年开始增加,2001年达到最多,之后开始减少,2003年沙尘暴次数最少,2004年开始呈波动增加趋势。在一年内,沙尘暴、强和特强沙尘暴集中出现在春季的3~5月份,4月份最多,沙尘暴下旬相对集中,上、下旬是大、小范围强和特强沙尘暴易发时段。     

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     

西北地区沙尘暴灾害及防治对策

沙尘暴天气是主要发生于干旱，半干旱乃至半湿润地区天气现象，对农业、工业、交通运输乃至人们生命财产和身体健康具有相当的危害，西北地区是沙尘暴的重灾区，自50年代以来强和特强沙尘暴频次有增多的趋势；且集中出现在甘肃北部至内蒙中部，宁夏，新疆东部至甘肃北部，新疆吐鲁番盆地等地区，究其原因，受气候、下垫面，水源、社会等诸多因素影响，针对西北地区沙尘暴灾害的特点，分布和成因，作者提出了相应的防治对策。     

影响中国北方特强沙尘暴的环流系统分型研究

使用中央气象台出版的历史天气图资料,对1957～2002年发生在我国北方的33次特强沙尘暴过程的环流系统进行了分析研究,重点分析研究了环流系统的热力和动力结构、活动特征及高低层系统的相互配置;在此基础上,以形成触发沙尘暴强风的主要地面环流系统为依据,通过分类归纳,将形成我国北方特强沙尘暴的环流系统,划分成纯强干冷锋型、蒙古气旋与干冷锋混合型、蒙古冷高压南部倒槽型和干飑线与冷锋混合型4种类型。研究结果指出纯强干冷锋型的冷锋具有典型的2型冷锋的垂直结构,冷锋后有强大的气压梯度,冷平流强烈,锋后为西北大风,沙尘暴带为西北东南方向。蒙古气旋与干冷锋混合型以蒙古气旋的强烈发展为主要特征,气旋强烈加深,在地面强风形成中起着重要作用,气旋暖区及冷锋后为西南大风或偏西大风,沙尘暴带自西向东延伸,与气旋中心移动路径关系密切,冷锋后降温较弱。蒙古冷高压南部倒槽型强沙尘暴是由蒙古冷高压与河西暖倒槽相互作用形成强盛东风触发的,沙尘暴区范围较小,但稳定少动,持续时间较长。干飑线与冷锋混合型强沙尘暴是由冷锋前干飑线或中尺度低压扰动和冷锋相伴影响造成的,它可以和第、类同时发生,第、类天气尺度环流形势是产生该类强沙尘暴的环流背景。文章给出了各类特强沙尘暴的天气学概念模型。     

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%。     

“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。     

内蒙古一次特强沙尘暴大风成因分析

2010年3月19日,内蒙古中西部地区发生了近几年最严重的沙尘暴天气。沙尘暴天气由蒙古国西部起沙,在内蒙古中西部地区加强,随着天气系统的演变,地面形成强沙尘暴或特强沙尘暴天气。利用常规观测资料及数值预报产品资料对3.19沙尘暴天气过程进行诊断分析,得到以下结论:3.19强沙尘暴、特强沙尘暴天气过程,是近地面前期强烈增温,导致地表热力不稳定,由蒙古气旋产生上升运动起沙。高空西北气流上,斜压扰动不稳定发展,高空冷平流激发了垂直于地面的锋面次级环流,地面气旋转为强冷锋过境,内蒙古中西部地区产生强沙尘暴天气。高空急流对沙尘暴天气的产生具有重要作用。高空急流出口区右侧,下沉气流落于地面冷锋后,引起大风,加强了沙尘暴天气。在冷锋移动过程中,冷高压强度少变,处于其前沿锋区内的山西、河北、河南、山东等地产生了扬沙或沙尘暴天气。     

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。     

相似离度的沙尘暴预报业务系统

选择1988年以来ECMWF资料齐全的沙尘暴个例,将其按区域分为全区、西部、中部、中西部以及中东部5类,再按强弱分别分为强和一般2类,建立不同的样本库。根据多年预报经验建立消空指标,对实时资料进行消空,在消空的基础上,用相似离度分析方法对ECMWF的3个场(500hPa高度场、850hPa温度场和海平面气压场)的历史资料库和实时资料进行比较,制作不同时次的沙尘暴预报。并利用VB和Fortran语言编程,建立沙尘暴预报业务系统,用人机交互的方式完成预报的制作,实现预报结果在Micaps系统下的自动显示。     

基于环流类型分析的沙尘暴预警系统的研究与设计

研究统计1998年-2012年银川河东机场发生的44次沙尘暴天气典型案例,采用天气学分析及诊断分析方法,对沙尘暴天气爆发前24小时500百帕的环流机制、天气系统、气候背景进行深入分析,寻找影响沙尘暴天气发生的关键因素。结果表明:河东机场沙尘暴天气发生的主要环流类型分为四类:一脊一槽型、两槽一脊型、两脊一槽型和其它类型;高空急流、机场地面风、对流层低层强烈垂直不稳定、横槽转竖是影响沙尘暴天气发生的关键因子。总结归纳出影响沙尘暴发生的四个环流共五十二条预报指标以及发生条件,建立基于环流类型分析的沙尘暴预警系统的概念模型,设计开发了沙尘暴预警系统。     

我国北方春季沙尘暴的异常及其对冬季青藏高原地面感热的响应

本文选用中国178个常规气象观测站建站～2000年历年春季沙尘暴日数资料,分析了近50年来中国北方春季沙尘暴的气候特征。在此基础上进一步揭示了我国北方沙尘暴的形成、发展以及造成的危害。结果表明我国北方春季沙尘暴存在东西反位相差异,近50年来,春季沙尘暴日数总体趋势在减少,但20世纪末又有明显的回升趋势。这不仅与影响我国北方的冷空气路径有关,还与青藏高原冬季地面感热的异常密切相关。     

沙尘暴发生的条件和影响因素

以历史时期沙尘暴活动的资料为依据，论证了沙尘暴成生条件和影响因素。特定时期的寒潮是沙尘暴发生的动力，它与处在特定状态的粉尘相结合是沙尘暴发生的必要条件。温度和降水量对沙尘暴的生成有重要影响。虽然沙尘暴的活动与冷空气活动有关，但最寒冷的冬季沙尘暴活动弱，温度适中的春季沙尘暴活动强。在沙尘来源区，沙尘暴主要活动期的温度比年均温高2℃-3℃。在沙尘堆积区，沙尘暴主要活动期的温度比当地年平均温低1℃-2℃。降水少，沙尘暴活动强。然而沙尘暴主要不是形成于降水最少的冬季，而是主要形成于降水量较少的春季。沙尘暴活动期的降水量一般比同一地区年平均降水量低约30%。     

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...     

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     

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。     

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。     

黄土高原沙尘暴持续时间LH现象分析

持续时间大于t的沙尘暴次数N满足lgN=a-bt(即LH现象).文中分析了黄土高原四季沙尘暴持续时间.平均持续时间:春季126.5分钟,冬季113分钟,秋季95分钟,夏季51.9分钟;春季、秋季和冬季满足LH现象,拟合的b值:春季0.1634 hr-1,秋季0.2043 hr-1,冬季0.1707 hr-1.夏季例外,但在t≤8hr也满足LH现象,拟合的b值为0.2639 hr-1.     

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。     

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…     

中国北方沙尘暴的气候特征及其对春季青藏高原地面感热异常的响应

选用中国185个常规气象观测站,建站～2000年历年沙尘暴日数资料,分析了近50年来中国北方沙尘暴的气候特征及其对青藏高原地面感热异常的响应。结果表明虽然单个沙尘暴过程属于一次中尺度天气过程,但年沙尘暴日数具有较好的空间一致性,在空间上有五个自然尘源区,即河西走廊、南疆盆地南缘、阿拉善高原、鄂尔多斯高原和浑善达克沙地等沙尘暴高发区。比较近50年来中国沙尘暴日数的年代际变化,总体趋势在减少,20世纪90年代是近5个年代中最少的。但20世纪末至21世纪初,中国沙尘暴日数有明显的回升趋势。进一步研究表明,中国沙尘暴与春季青藏高原地面感热关系密切,当春季青藏高原地面感热呈EOF1模态时,当年中国北方沙尘暴日数明显较常年偏多。