沙漠地区公路路基横段面阻沙性能研究

以塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、毛乌素沙地公路路基横段面为研究区域.采用YNZX-多功能全自动野外风沙监测系统,对不同类型沙漠不同等级公路路基段面风向风速和输沙量进行5a(2000年4月-2005年4月)监测,结合三大沙漠公路沿线100个气象站近45a(1961-2005年)年盛行风向风速资料和野外风沙监测与风洞试验数据对比分析.结果表明:流动沙漠公路路基横断面主风向与公路交角30°～60°的情况下,野外风沙监测的阻沙性能与风洞试验相一致,指数模型中K系数接近1.0;固定、半固定沙漠不同等级公路路基路堤、路堑横断面野外风沙监测风速空间分布均比风洞试验变化激烈,导致阻沙性能差异增大,差异分别以指数模型K系数1.12和1.05来衡量.     

塔克拉玛干沙漠若羌-且末公路大风特征分析

以塔克拉玛干沙漠东南部若羌、且末气象站43a（1961～2003年）大风资料为依据，结合2004年的野外风沙监测资料，采用天气学、气候学和统计学相结合方法，分析了塔克拉玛干东南部大风特征及变化趋势，为塔克拉玛干沙漠东南部国道G315线若羌一且末段的选线、未来养护和防沙治沙提供科学依据。     

塔克拉玛干沙漠沙丘沙和大气降尘粒度分异特征

基于粒度特征区分风尘序列中沙尘暴降尘和流动沙丘沙组分对探究环境演变、重建风尘活动强度有重要意义。以塔克拉玛干沙漠中部流动沙丘沙和沙漠南缘策勒绿洲现代大气降尘为研究对象,分析其粒度差异,并与中国其他地区沙丘沙进行对比。结果表明：（1）塔干沙漠沙漠沙丘沙粒度分布曲线以单峰分布为主,策勒绿洲尘暴降尘呈双峰分布;（2）塔干沙漠沙丘沙和降尘均呈分选较好、近对称分布和中等峰态,但沙丘沙粒径粗;（3）不同区域沙丘沙的相同粒径组分相对含量和粒度特征具有相似性。尽管沙丘沙和大气降尘均有较好的分选性,但风场强度的差异导致它们的粒径分布范围、偏态和峰度不同。研究结果可为沙漠边缘区域地层中的风成组分判别提供依据。     

阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效应参数分布特征

以塔克拉玛干沙漠为研究区域,利用阿拉尔一和田沙漠公路沿线及周围15个气象水文站近50a来(1956-2007年)历史资料,结合沙漠腹部塔中气象站近10a来(1999-2007年)观测资料及近1a(200704-200804)野外科学考察和K127km监测资料,采用气候学、风沙物理学、流体力学、统计学相结合方法,提出沙漠公路防风阻沙效应动力参数:地形地貌、盛行风向、风速;影响参数:温度、沙表面温度、降水量、湿度、蒸发量,分析研究阿拉尔一和田沙漠公路防风阻沙效应环境气象参数分布特征及变化趋势,为沙漠公路未来养护以及生态环境保护提供科学依据.     

塔里木盆地大气透明度的研究

一、前言塔里木盆地地处欧亚大陆腹部,四周为高原和大山阻隔,是一个地形闭塞的盆地,其中有世界第二大沙漠塔克拉玛干沙漠.这里常年干旱,四季风沙频繁.对于塔里木盆地的大气透明度情况,因为缺少塔克拉玛干沙漠腹地的资料,过去很少有文献提到.研究塔里木盆地的大气透明度,对于分析该地区辐射状况,研究其天气气候特征及变化成因、大气污染状况以及开发利用太阳能资源,具有重要的意义.     

塔克拉玛干沙漠第二条沙漠公路建成5层梯度风自动气象站

受新疆交通厅和新疆交通科学研究院的委托,新疆气象局科技服务中心和防雷减灾中心承担了塔克拉玛干沙漠第二条沙漠公路——阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效益野外风沙监测及研究工作。在新疆交通厅和区气象局领导的大力支持下,气象科技人员奋战3昼夜,安装完成的阿拉尔至和田沙漠公路防风阻沙效益5层梯度风自动气象站,已向区气象局传回每秒瞬间风向和风速及每分钟温湿度等资料。     

基于VOSviewer的塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究进展分析

作为中国最大和世界第二大流动沙漠，塔克拉玛干沙漠是我国主要的沙尘暴中心之一，其沙尘天气对当地及周边地区的生产生活会造成巨大影响。利用VOSviewer可视化分析工具，以中国知网（CNKI）数据库和Web of Science核心数据库中塔克拉玛干沙漠沙尘暴相关355篇文献为对象，从发文时间、作者、关键词、期刊来源与学科分布、发文机构（国家）等方面进行可视化与计量分析，进而综述了塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究的现状及发展趋势和未来展望。结果表明：塔克拉玛干沙漠沙尘暴研究的中英文文献产出分为2个阶段，即1996—2005年为起步阶段，2006—2020年为稳步发展阶段；塔克拉玛干沙漠沙尘暴的成因、传输特征及发展规律、沙尘暴过程数值模拟预报研究、沙尘天气及沙漠气象等问题受到了国内外众多学者的高度关注；相关论文主要发表在《沙漠与绿洲气象》、《中国沙漠》及Journal of Geophysical Research Atmospheres等期刊，其中《沙漠与绿洲气象》为中文发文量最多的核心期刊，Journal of Geophysical Research Atmospheres为SCI发文量最高的...     

积风的定义、类型和算法

风是沙地、沙漠地形地貌及其植被形成与演化的基本动力条件。文章提出了积风的概念,即某一地区一段时间内风速与风作用持续时间乘积的总和(作用于某一位置上某一时段内风矢量的积分),用来评价区域风沙活动累积效应。依据临界起沙风风速,将积风划分成总积风和有效积风;依据风况方向分布特征,将积风划分为全方向积风和方向积风,丰富了风力作用的过程信息。通过积风与输沙势的对比分析发现,在评价区域风况特征时使用观测资料不同,积风的稳定性较高,可以作为目前风沙地貌研究中的主要指标。     

新书架北大核心CSCD

《塔克拉玛干沙漠大气边界层和沙尘暴探测研究》王敏仲明虎等著该书系统介绍了塔克拉玛干沙漠大气边界层特征、沙漠腹地大气边界层风场变化、沙漠大气边界层高度与陆面参数的关系、沙漠对流边界层大涡模拟、沙漠极端深厚边界层过程对区域环流的反馈作用等内容,并首次利用边界层风廓线雷达、毫米波雷达开展了沙尘暴探测试验研究,计算归纳了沙尘暴的回波强度。     

塔克拉玛干沙漠地面风场特征及周边地区沙丘排列关系分析

通过对1996~2000年17个气象站风资料的分析和计算, 结合高空环流形势分析, 对塔克拉玛干沙漠近地面风场特征进行了研究, 并对风场特征与周边地区沙丘排列方向之间的关系进行了分析。研究表明:①塔克拉玛干沙漠近地面风场特征是在高空西风带的背景下, 经过青藏高原、天山山脉的动力分支和抬升等作用下形成的。冬季, 尼雅河以东盛行偏东风, 以西盛行偏西风; 夏季, 克里雅河以西地区盛行偏西北风和西风, 以东盛行东北风。②从东到西, 东北风系影响逐渐减弱而西北风系影响逐渐加强; 南北方向变化较为复杂。③除若羌地区外, 塔克拉玛干沙漠输沙势都小于200 VU, 属于低能风环境, 且以单峰或锐双峰为主。在区域分布上, 沙漠东部及中部强度较大, 西部及南部较小。④沙丘排列方向主要由主、次输沙方向的夹角及二者的输沙比率决定, 其走向与最大输沙总量垂直。     

鲁卜哈利沙漠的特点及成因

地处阿拉伯半岛南部的鲁卜哈利沙漠是世界上最大的流动沙漠,其沙丘的移动主要由季风引起,并且由于风向和主流风的差异,沙漠的沙丘被分成3个类型区,即东北部新月形沙丘区、东缘和南缘星状沙丘区、整个西半部线形沙丘区。对于鲁卜哈利沙漠的成因,国内外一直缺少系统的研究。通过对现有资料的分析,可以发现气候、地形、古地理等自然因素是影响鲁卜哈利沙漠形成的主要因素,人类的影响不明显。     

2017-11-15安徽颍上团雾天气特征分析及气象服务探讨

团雾是一种严重威胁公路交通安全的恶劣天气,因其具有较强的局地性、突发性特点,也是目前公路交通气象预报服务的难点之一。针对2017年11月15日发生在安徽阜阳滁新高速颍上段的团雾交通事故,利用颍上交通气象站、焦岗湖交通气象站与颍上气象站的逐10 min气温、相对湿度、风速、能见度监测数据,结合欧洲中期天气预报中心(European Centre for Medium-Range Weather Forecasts)的分析场资料,分析了安徽颍上团雾交通事故发生地的局地环境特征和当日的天气特征及成因,探讨了高速公路团雾预报服务的不足和未来工作展望,为进一步做好团雾天气交通气象服务提供借鉴和参考。主要结论如下:此次团雾发生在辐射雾的天气形势背景下,夜间辐射降温幅度达5℃以上,为团雾发生提供了低温条件;团雾发生地地势低洼且临近水系,水汽输送通道流畅,水汽充足,黎明后底层空气湿度维持在85%以上,是团雾发生的诱因之一;日出后风力保持静风状态,空气流动性差,造成近地面层水汽聚集,是团雾发生的重要原因。     

内蒙古奈曼麦田和沙丘微气象特性研究

本文分析了内蒙古奈曼旗尧勒甸子村麦田冠层上方和流动沙丘的微气象特性，结果表明：（１）麦田和沙丘的反射率分别为２１％和３４％；（２）麦田白天约有６０％的净辐用于潜热交换，夜里净辐的大部分来自土壤热交换（３５％）和潜热交换（４１％）；沙丘白天的４８％的净辐射用于土壤热交换，夜里有５２％的净辐射由土壤热交换补给。（３）波文比在麦田和沙丘都是早晨和夜里大，白天小，（４）白天麦田上方的水汽压低于近麦层的，夜     

奈曼沙漠化对草地微气象特性影响的研究

为探索沙漠化发生机制，在内蒙古奈曼的流动沙丘，干草地和湿草地进行了微气象观测，并用热量平衡法分析观测数据。观测结果表明，沙漠化发生后，反射率增加，净 辐射减少；而且热量平衡中土壤热通量所占份额增加，潜热通量所占份额减少。干、湿草地的风速廓线在白天和夜间都近于对数分布。而沙丘的风速廓线只在晚上近于对数分布。白天沙丘近地表风速垂直切变较大，从而对沙丘表面产生较强切应力。曳力系数白天低于夜里，沙丘低于干、湿草地。     

乌鞘岭高速公路路段多发交通事故的气象条件分析

利用2006年1月1日至2013年5月31日甘肃省乌鞘岭路段高速公路发生的一般、重大、特大公路交通事故个例和同期乌鞘岭气象站的气象观测资料,利用统计方法分析天气现象和气象要素与公路交通事故的关系。乌鞘岭路段的交通事故一年中3月、7月、9月发生的几率较大,这与季节交替时气象要素变化显著、雨带北移、降水日数增多有直接关系。乌鞘岭路段公路交通事故,由不良气象条件引发的占总事故数的81%。发生交通事故中不良天气的排序依次为结冰、降雨、降雪、积雪、大雾。普查气象要素与交通事故相关性,发现最低温度、地面最低温度、相对湿度、能见度、日降水量、极大风速与公路交通事故具有显著相关。     

宜春地区三类典型天气的风廓线雷达产品特征分析

选取江西省宜春市晴空、弱降水、强降水三类天气过程个例,结合天气形势、雷达回波、气象要素等资料,对比分析了风廓线雷达产品特征。结果表明：（1）在晴空天气背景下,风廓线雷达探测高度低,水平风速小,垂直风速正负值交替出现,大气折射率结构常数（Cn2）值最小。（2）在稳定性弱降水天气背景下,大气呈稳定状态,风廓线雷达探测高度随降水的产生而逐渐抬升,高低层有明显的风速切变,850 hPa赣南至赣东北有西南急流穿过,赣北有切变线存在,利于降水产生,垂直风速因降水影响出现朝向雷达正速度,Cn2值比晴空时大。（3）在具有产生强对流天气背景下,大气中对流强烈,风廓线雷达的水平风速增大,西南急流深厚且不断下沉,850-700 hPa有强烈的垂直切变,动力条件和水汽条件利于强降水产生,垂直风速表现为更大的朝向雷达正速度,Cn2值比弱降水时的大。     

苏通大桥桥位江面风速的数值试验

用WRF中尺度模式对苏通大桥桥位江面的风速进行了数值模拟。在修改了模式自带的静态地形数据后模拟效果较修改前有所改善。并发现在对天气系统有较准确模拟的情况下模式对桥位江面最大风速的模拟也较为精确,反之结果相差较多。挑选了其中两个个例并使用修改过静态地形数据的模式分别对地形和一些物理方案作敏感性试验,发现各种因素对模拟结果都有着不同程度的影响,起决定性作用的是水陆分布;在没有强对流天气系统的情况下各种微物理参数化方案对模拟结果均不产生明显影响;模拟时需加入长短波辐射参数化和边界层参数化方案,并且其中YSU边界层参数化方案的模拟结果最为理想。在缺乏江面风观测数据的时段里模式对江面风速的模拟结果具有一定的参考价值。     

Study of Aerodynamic Parameters on Different Underling Surfaces

Aerodynamic parameters including the zero-plane displacement (d), roughness length (20), and friction velocity (u*) on the different underlying surfaces of heavy-grazing site, medium-grazing site, light-grazing site, no-grazing site, dune, inter-dune, grassland, rice paddy site, wheat site, soybean site, and maize site have been computed based on the Monin-Obukhov similarity theory by utilizing the micrometeorologically observed data of dune and vegetation in the semi-arid area at Naiman, Inner Mongolia of China, conducted jointly by the Institute of Desert Research, Chinese Academy of Sciences and the National Institute of Agro-Environmental Sciences of Japan in 1990-1994. And their relationships between wind speed and Richardson number are analyzed. The aerodynamic characteristics of different man-made disturbed grassland ecosystems are also compared. Result shows that the vegetation coverage and the above-ground biomass decrease with the increase in man-made stress of the grassland. The roughness length for different underlying surfaces is closely related to vegetation height, above-ground biomass, and ground surface undulation, and Richardson number Ri is also its influencing factor. The friction velocity varies largely on different underlying surfaces, and it is positively proportional to wind speed and roughness length. The aerodynamic parameters of various times on the same underlying surface are different, too. Above results indicate that grassland and vegetation are of significance in preventing desertification, especially in the arid and semi-arid land ecosystems. And the results of this paper are also important for constructing the land surface physical process as well as regional climate model.     

Field Evidence for the Upwind Velocity Shift at the Crest of Low Dunes

Flow that is topographically forced by hills and sand dunes accelerates on the upwind (stoss) slopes and reduces on the downwind (lee) slopes. This secondary wind regime, however, possesses a subtle effect, reported here for the first time from field measurements of near-surface wind velocity over a low dune: the wind velocity close to the surface reaches its maximum upwind of the crest. Our field measurements show that this upwind phase shift of velocity with respect to topography is found to be in quantitative agreement with the prediction of hydrodynamical linear analysis for turbulent flows with first-order closures. This effect, together with sand transport spatial relaxation, is at the origin of the mechanisms of dune initiation, instability and growth.