中国沙尘天气空间分布差异的气候背景

利用1951～2000年中国470个台站沙尘天气和地面气象资料进行了分析,并做了沙尘暴、扬沙、浮尘的空间分布图.分析结果表明沙尘天气主要发生在我国西北、华北地区,有3个多发中心：①以民勤为中心的河西走廊及内蒙古阿拉善高原区;②以和田为中心的南疆盆地南缘区;③以朱日和为中心的内蒙古中部区.另外,以宁夏盐池及内蒙古鄂托克旗为中心的宁、蒙、陕交界处等也是较高的活动区.扬沙、浮尘与沙尘暴的分布很相似.在此基础上,又计算了沙尘天气空间分布与地面气象要素的关系,结果表明：沙尘天气与降水量、相对湿度、植被覆盖率呈显著的负相关,与蒸发量呈正相关.说明影响沙尘天气发生的主要因子是植被覆盖率、蒸发量、降水量和相对湿度.在西北干旱地区,多年平均温度与沙尘天气的发生相关不显著,多年平均风速与沙尘天气的相关也弱.     

北京地区一次强沙尘天气过程的气象因子及空气污染状况分析

对2002年3月18～22日北京出现的强沙尘天气过程的高低空天气形势和主要气象要素进行了分析，并对沙尘天气影响下北京地区的空气污染状况特别是颗粒物污染进行了分析。结果表明：这次强沙尘天气过程主要是受新疆地区东移的强冷空气和蒙古地区低压的共同影响所致，沙尘天气来临前后，许多气象要素(如风速、能见度、温度、湿度等)发生急剧变化；在沙尘影响下，北京地区的颗粒物浓度迅速上升，在短时间内达到重度污染，随着沙尘天气的结束，能见度转好，空气质量改善。     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴发生条件分析

利用塔中气象站1997—2002年的气象资料, 从沙尘源丰富程度、风动力条件和空气稳定度等方面分析了塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴的成因。结果表明:在塔克拉玛干沙漠腹地, 沙尘源极为丰富, 为沙尘暴发生提供了必要条件, 降水基本不能改变沙面的湿润状况, 沙尘源丰富度不是沙尘暴发生的限制因子; 风动力是沙尘暴发生的重要条件, 而月平均风速和大风日数是风动力的重要定量表征指标; 空气稳定性也是沙尘暴发生的重要条件, 温度和天气过程是其重要标志, 沙尘暴发生与温度呈正相关, 沙尘暴多发生在夏季和午后; 降水是沙漠腹地天气过程的重要指标, 月降水日数和降水总量与沙尘暴日数呈正相关; 20世纪90年代以来沙尘暴逐年减少, 这种变化趋势可能与全球气候变化有关。     

浅析奈曼地区沙尘天气与相关气象要素的关联

用关联系数和逐步回归的方法对奈曼地区的沙尘天气与气象要素的关系进行了分析,结果表明:1961—2005年奈曼地区的沙尘暴和扬沙发生日数呈下降趋势。年沙尘暴和扬沙天气发生的日数与年蒸发量的关系最密切(正相关),与年降水量的关系较密切(负相关),说明在蒸发量高而降水量少的年份里沙尘天气发生的频率较高。当年1—6月平均温度和年蒸发量构建的回归模型B能很好地反映其与沙尘暴发生日数的关系。年平均气温和年蒸发量构建的回归模型A能很好地反映其与扬沙天气发生日数之间的关系。     

乌鲁木齐地区一次强沙尘天气过程分析

利用环境监测资料、常规气象资料、高低空环流形势数据和卫星遥感图像资料,对2004年4月19日造成乌鲁木齐地区强沙尘天气的天气背景进行了系统的分析。结果表明,此次天气过程在北疆沿天山88°E一带产生了严重风沙灾害。乌鲁木齐市可吸入颗粒物浓度从沙尘天气前的0.79mg/m3猛增到沙尘天气发生时的10.0mg/m3,API指数为500,属于重度污染。沙尘天气发生前后,乌鲁木齐市温度、气压、风速以及能见度发生了显著的变化。其中,风速>17m/s的大风持续时间较长,能见度降到了很低的水平,乌鲁木齐以外的地区能见度甚至降到了强沙尘暴能见度级别;由卫星云图、高低空环流形势分析和物理量分析可以得出,造成2004年4月19日强沙尘天气的主要原因是冷锋过境。锋前的抬升作用和高低空散度场的配置是沙尘天气的启发因素,而持续时间较强的锋后西北风是产生此次强沙尘天气的主要动力。     

塔克拉玛干沙漠南缘近4年沙尘天气下的气象要素相关性分析

利用2010年9月1日至2014年7月31日塔克拉玛干沙漠南缘策勒流沙地的风沙气象站观测的风速、大气相对湿度、气温和太阳辐射能同步观测数据,运用回归分析、统计法、相关分析等研究方法分析了起沙风出现的时间段、起沙风持续时间以及与平均风、温、湿、太阳辐射能之间的相关性,探讨沙尘天气下气象要素相互影响机制,为沙尘天气的预测提供理论依据。结果表明,一天中超过0.5 h的起沙风在12:00(北京时,下同)13:00时间段出现的频率最高,占总频率的8.78%,10:00 18:00的频率占总频率的57.94%,从早上到晚上呈现先上升后下降的趋势,与气温的日变化趋势基本一致。起沙风持续时间在2~2.5 h时间段的频率最高,占13.62%。流沙前缘的月平均风速与月平均气温呈显著线性同向变化关系,月平均湿度和月平均气温呈反向变化。平均垂直风速差、垂向温度差、垂向湿度差在0.01水平上呈显著相关性,平均风速与起沙风持续时间在0.01水平上呈显著正相关性,平均风速、平均湿度与平均垂向湿差均呈显著负相关性,平均气温与平均相对湿度在0.01水平上呈极显著负相关性。平均垂直温度差与垂直风速差之间呈极显著负相关,平均垂直温度差与垂直湿度差之间呈极显著正相关性。除了0.5 m高度平均风速外,太阳辐射能均与其余气象要素之间呈极显著相关性。策勒流沙前缘的沙尘天气主要发生在春夏季,起沙风主风向以WNW、W风向为主,应加强绿洲外围WNW、W方位的防沙措施。     

洗晒指数研究与应用

1洗晒指数简介洗晒指数是指某段时间内天气是否有利于市民进行洗晒的气象参数。我们把天气状况分为有利洗晒和不利晒洗2类,比较分析不同天气类型各气象要素(如天气现象、云量)之间的差异,并与日蒸发量建立线性关系,再根据不同的衣物所需蒸发量的不同而建立洗晒指数。它利用天气现象、云量、日照、温度、湿度、风速等气象要素进行综合描述。其中天气现象、云量、日照是描述洗晒物接受阳光程度的参数,温度、湿度、风速是描述洗晒物蒸发量的参数。这样我们就可以利用预报方法预报出各要素场,从而得到洗晒指数。2洗晒指数计算公式先对天气…     

不同动力热力条件下蒙古气旋引发沙尘天气过程的对比分析

通过分析不同环流背景下蒙古气旋引发的两次沙尘天气过程发现,大尺度环流形势500 hPa上的冷空气和冷涡主体的位置不同,造成地面蒙古气旋的强度和气旋的生命周期也有所不同;强的斜压大气有利于蒙古气旋的发展,斜压大气中的温度平流和涡度平流的输送促进了气旋的快速发展,伴随着地面温、压、风等气象要素的急剧变化,产生强沙尘天气过程;大气行星边界层稳定度的理查孙数(Ri)有可能较好地描述沙尘天气过程的强度,强的沙尘天气过程中,Ri小于1并持续较长时间,有利于动力乱流发展;弱的沙尘天气过程中,只有短时出现负Ri.因此,Ri的强度以及持续时间的长短可以作为沙尘天气预报中的一个参考的预报因子.     

2002年3月21—22日影响韩国的沙尘天气分析

利用气象卫星、天气形势场和NCEP/NCAR再分析资料,分析了2002年3月21—22日影响韩国沙尘天气的原因。结果表明:影响韩国沙尘天气的沙尘主要源地是蒙古国和中国内蒙古地区。沙尘天气发生在地面冷锋后部,高压伸展的前面;19日和20日沙尘暴发生后,沙尘沿着西北风输送,21日早晨影响韩国;PM10最高值达到2 778.2μg/m³,由于西北风较强,沙尘暴发生后很快影响到韩国,但在韩国持续的时间较短。     

近30年黄河源头玛多县气候变化特征

利用1976-2005年玛多气象站气象观测资料,分析该地区近30年来的年平均气温、年降水量和蒸发量、大风及沙尘的变化特征。结果表明:30年来玛多地区年平均气温呈明显的上升趋势;降水量偏少,而蒸发量偏大,大风和沙尘天气出现日数在减少。草场退化且速度加快,牧草产量下降,生长季节缩短,为保护环境提供参考。     

库尔勒市历年沙尘天气发生特性分析

本文根据1971~2010年库尔勒市气象实测资料,分析了库尔勒市沙尘天气40年变化特征,以及沙尘天气与平均风速,降水量,平均相对湿度,平均地面0cm温度和平均气温等气象因子之间的关系。结果表明:沙尘暴、扬沙、浮尘等沙尘天气在年际、季节与各月变化上具有一致性。20世纪的70年代沙尘天气发生日数最多,从1971~2005年沙尘天气发生日数呈波动下降趋势,1971年最高,共出现沙尘天气112d但不同沙尘天气发生日数最值出现的年份不同,2005~2010年沙尘天气发生日数又开始回升,到2010年沙尘天气的发生次数已接近70年代的平均水平。其次,沙尘天气呈现春夏季节发生日数多,秋冬发生日数少的季节变化趋势,每年的4月沙尘天气出现最多,1月沙尘天气出现最少。沙尘天气的发生与空气相对湿度、降水量呈现极显著的负相关,与风速呈现极显著的正相关,而与气温的变化关系不明显。根据2010年4月的沙尘颗粒物监测表明,沙尘天气使大气中的Ca、Mg、Fe等地壳元素含量增加。      

大同地区典型沙尘天气过程近地层气象要素演变特征的对比分析

利用2009年3月-2010年3月大同国家基准气候站20m气象梯度塔的风向、风速、气温、相对湿度的观测资料及PM10质量浓度数据、气溶胶散射系数数据,分析大同地区典型沙尘天气过程近地层气象要素演变特征。结果表明,风速在沙尘暴、扬沙的发生、发展过程中均较大,浮尘较小。气温在沙尘暴期间受冷空气的影响迅速减小,而在扬沙和浮尘天气条件下温度的变化主要取决于长短波辐射的强弱和沙尘气溶胶的辐射强迫。相对湿度在沙尘暴期间基本上呈递增态势,结束后比发生前相对湿度增大,在扬沙和浮尘天气条件下,相对湿度与温度完全呈现出反相关关系,且相对湿度均较小。PM10质量浓度在沙尘暴、扬沙、浮尘天气条件下依次递减。沙尘暴期间气溶胶散射系数明显增大。     

我国北方沙尘天气演变趋势及其气候成因分析

利用地面气象观测资料,分析了我国北方1954～2001年年、季沙尘天气发生日数的演变规律及其与主要气候要素,风速、相对湿度、降水、气温和干燥度的相关关系,用NCEP/NCAR再分析资料分析了冬春气压梯度的变化趋势。结果表明:近50年来,造成我国北方沙尘天气频率显著下降的直接自然原因是沙尘源区和发生区平均风速和大风日数的减少、主要沙尘源区降水量特别是春季及其前冬降水量的增加以及由于源区降水增加引起的大气和土壤湿润程度的改善。冬春季节气压梯度的减小是风速减小、进而导致沙尘日数减小的关键间接因素。     

蒸发量季节变化特点与干旱发生关系的初步分析

通过对广西灵山县1997～2007年E601蒸发器逐句蒸发量及同期的旬降雨量、气温、日照时数、相对湿度、风速等资料的分析,结果表明:蒸发量大小与气温、日照时数关系密切,而且蒸发量的季节变化与气温、日照时数等季节变化同步.在此基础上,分析了降水量与蒸发量差值的大小与农业干旱发生关系,应用水量亏欠量比现行的干旱指标更能真实反映当地农业干旱发生的实际情况,对开展气象专项服务有积极的参考意义.     

2010年辽宁一次沙尘天气过程的气象因素及污染特征

利用常规气象观测资料以及环保监测数据,对2010年4月8日辽宁沙尘天气过程的高低空天气形势和主要气象要素进行探讨,并对沈阳地区的空气污染状况进行分析。结果表明：沙尘天气过程主要是受贝加尔湖地区东移冷空气和蒙古低压的共同影响,强大的蒙古气旋造成地面强变压导致地面风速加大,是形成沙尘天气的动力因子;沙尘天气来临前后,风速、能见度和湿度等发生急剧变化;在沙尘天气影响下,沈阳地区的PM10浓度迅速上升,而大风等有利的扩散条件,造成黑碳、气态污染物SO2和NO2浓度出现不同程度的下降。     

一次中尺度对流风暴造成的内蒙古局地沙尘天气过程分析

利用气象信息综合分析处理系统（MICAPS）分析资料、NECP再分析资料、自动站观测资料、卫星红外云图、天气雷达资料等,对2018年初夏内蒙古锡林郭勒盟地区出现的一次典型局地沙尘天气过程进行了分析。结果表明：此次沙尘天气主要在高空冷涡环流背景下,由低层切变触发的强对流风暴造成,发生在强对流风暴的下沉气流中。沙尘发生时,地面气压从995.2 hPa跃升至1000.4 hPa,气温下降,风向从东北风（31°）突变为西北风（343°）。从天气形势看,在上冷下暖不稳定的大气层结状态下,对流云团发展旺盛,外流边界的强下沉气流促使地面形成大风,为此次短时沙尘天气提供了较好的动力条件。局地沙尘发生前,动力、热力条件有利于强对流天气的发生发展,高低层的辐散辐合、较强的上升运动及干燥的中层大气和下垫面,是局地沙尘天气产生的主要原因。     

中国北方近45年蒸发变化的特征及与环境的关系

对整个中国北方及东北、华北、西北区东部和西北区西部四个子区域蒸发皿蒸发时间序列的分析发现,近45年(1960—2004年)中国北方蒸发皿蒸发的下降趋势明显,并且在空间上从东北向西北的下降趋势逐渐增大。同时结合降水、相对湿度、日较差及日照等环境因子对过去45年的变化特征及与蒸发皿蒸发之间的关系进行了分析,结果表明:在中国北方,无论是在半湿润的东北区还是干旱的西北区,气温日较差和风速都是影响蒸发皿蒸发的最重要的因子,这可能是导致蒸发皿蒸发下降的主要原因;而降水、相对湿度、日照等的作用也不可忽视。     

“4.12“强沙尘暴中小尺度天气分析

利用地面气压场,有关气象站的气压、气温、湿度、风速自记资料,对2000年4月12日天气过程进行了分析和研究.分析结果表明,这次强沙尘暴的触发系统主要是冷锋过境,而中小尺度系统扰动则起到了激发和加强作用.     

Characteristics of Meteorological Factors over Different Landscape Types During Dust Storm Events in Cele,Xinjiang,China

Landscape characteristics influence meteorological factors, thus affect the occurrence and nature of dust storm events. The present study investigates the spatiotemporal characteristics of six meteorological factors(wind velocity, wind direction, air temperature, relative humidity(RH), photo synthetically active radiation(PAR), and solar radiation) over different landscape types(shifting-sand frontier, semi-fixed sandy land, fixed sandy land, and the inner region of an oasis) before and after dust storms during four typical dust storm events in an oasis-desert ecotone in Cele, Xinjiang, China. The results show that the average wind velocity decreased significantly from the shifting-sand frontier to the inner oasis, which was mainly attributable to the vegetation coverage. Before the dust storm events, there were obvious differences in air temperature and RH either in the horizontal or vertical direction over the different landscape types. However, these factors were very similar during and following the dust storm events. PAR and solar radiation were significantly reduced during the dust storm events and the subsequent sand-blowing and floating-dust conditions. This effect was much stronger than during similar weather conditions without dust storm events such as sand-blowing and overcast and/or rainy days. Additionally, the variation in the meteorological factors among the different landscapes was also affected by the prevailing wind direction during the dust storm events. However, the landscape type slightly changed the prevailing wind direction, with the greatest dispersion distribution of wind direction in the inner oasis. The findings of this study are helpful for understanding the function of landscape types in the occurrence of dust storms, as well as for providing a theoretical basis for prevention of dust storms.     

Characteristics of Meteorological Factors over Different Landscape Types During Dust Storm Events in Cele, Xinjiang, China

Landscape characteristics influence meteorological factors, thus affect the occurrence and nature of dust storm events. The present study investigates the spatiotemporal characteristics of six meteorological factors (wind velocity, wind direction, air temperature, relative humidity (RH), photo synthetically active radiation (PAR), and solar radiation) over different landscape types (shifting-sand frontier, semi-fixed sandy land, fixed sandy land, and the inner region of an oasis) before and after dust storms during four typical dust storm events in an oasis-desert ecotone in Cele, Xinjiang, China. The results show that the average wind velocity decreased significantly from the shifting-sand frontier to the inner oasis, which was mainly attributable to the vegetation coverage. Before the dust storm events, there were obvious differences in air temperature and RH either in the horizontal or vertical direction over the different landscape types. However, these factors were very similar during and following the dust storm events. PAR and solar radiation were significantly reduced during the dust storm events and the subsequent sand-blowing and floating-dust conditions. This effect was much stronger than during similar weather conditions without dust storm events such as sand-blowing and overcast and/or rainy days. Additionally, the variation in the meteorological factors among the different landscapes was also affected by the prevailing wind direction during the dust storm events. However, the landscape type slightly changed the prevailing wind direction, with the greatest dispersion distribution of wind direction in the inner oasis. The findings of this study are helpful for understanding the function of landscape types in the occurrence of dust storms, as well as for providing a theoretical basis for prevention of dust storms.