西宁地区沙尘暴天气的环流特征和预报着眼点分析

应用青海省气象台建立的沙尘暴天气档案，对影响西宁地区的23次沙尘暴天气个例从高空环流形势、地面冷空气强度、热力不稳定条件三方面入手进行分析，总结出预报西宁地区沙尘暴天气的短期及短时预报着眼点。     

柴达木盆地南缘春季沙尘暴天气分析及预报

本文通过分析柴达木盆地南缘沙尘暴天气的气候特征、成因及变化规律，并对出现的77次沙尘暴天气个例，从高空环流形势、地面冷空气强度、热力不稳定条件三方面入手进行了分析，总结出了预报该地区沙尘暴天气的短期及短时预报的着眼点。     

格尔木地区沙尘暴的气候特征、成因及预报

本运用格尔木市气象台30a沙尘暴资料和常规气象观测资料，对格尔木地区的沙尘暴天气气候特征做了简单分析，根据沙尘暴天气的成因，对沙尘暴天气的预报方法作了进一步的研究。     

吉林省沙尘天气客观预报系统简介

1引言 我国有八大沙漠和四大沙地，又与蒙古南部戈壁毗邻，在适当的天气条件下，沙尘暴就会席卷我国北方大部分地区。尤其是2000年以后，春季沙尘暴的次数明显增加，影响范围不断向南、向东扩张。受外地沙尘暴东移和本地沙源起沙的影响，近几年，吉林省的沙尘暴也呈多发趋势。发生沙尘暴天气时，空气中布满沙尘粒子，人们呼吸困难，极大地影响了人体健康；同时能见度很低，严重影响了交通运输。由于沙尘天气对农业、畜牧业、国民经济、生态环境等均构成负面影响，受到社会各界广泛关注。因此加强沙尘暴的监测和预报已成为气象部门的一项十分重要的业务工作。为此我们对吉林省中部地区沙尘天气进行了研究，并建立了客观预报系统。本文主要介绍吉林省沙尘天气客观预报系统的组成、功能、软件特点等。     

甘肃沙尘暴短期、短时业务化预报方法研究

利用1955~2002年甘肃省80个站的观测资料，对发生在甘肃境内的64个强或特强沙尘暴个例逐个进行了天气气候分析，总结了甘肃沙尘暴天气气候特点，沙尘暴爆发的天气类型，移动路径。得出沙尘暴短期和临近预报的着眼点，建立了甘肃沙尘暴短期预报概念模型。通过用计算机语言和模块化设计方案，成功设计了中国西北地区沙尘暴监测预警人机交互预报平台，实现了沙尘暴监测预警预报业务化。     

柴达木盆地沙尘暴气候特征及其预报

利用1961～2000年柴达木盆地11个气象站的沙尘暴观测资料，分析了柴达木盆地沙尘暴天气的时空分布特征。根据1980～2000年3月至5月的40次沙尘暴天气个例，从高空环流形势、地面冷空气路径、影响因子及其预报指标4个方面进行分析，总结出柴达木盆地春季沙尘暴天气的预报方法。     

2001年4月8日宁夏强沙尘暴天气中尺度系统分析

对2001年4月8日宁夏出现的一次强沙尘暴过程进行了天气背景及中尺度天气学分析。根据不同地区出现大风的时间差异，讨论了地形对冷锋和沙尘暴运动的影响；利用非静力平衡中尺度数值预报模式MM5的导出量，通过宁夏精细化预报物理量分析子系统，计算、分析了这次过程中Q矢量、锋生函数及总温度的变化特征。结果表明：MM5数值模式输出产品与本次沙尘暴过程天气实况有较好的对应关系及预报指示意义。     

河西走廊夏季强沙尘暴数值模拟试验

影响我国的沙尘暴灾害性天气多发生在春季,很少在夏季发生。文章利用我国科学家自主研发的GRAPES-DAM沙尘气溶胶模式对2005年7月一次罕见的影响河西走廊地区的群发性强沙尘暴进行了数值模拟,对夏季小概率强沙尘暴灾害天气的可预报性进行了个例研究。试验结果表明:模式对此次过程的地面大风、沙尘暴的范围、移动等均能做出较好的模拟;对于夏季群发性强沙尘暴过程,基于数值预报方法的沙尘气溶胶模式在天气模式预报准确的条件下,可以对这种小概率事件做出有应用意义的预报结果。     

内蒙古强沙尘暴天气的卫星云图特征分析

利用GMS卫星云图资料，对影响内蒙古自治区的6例强沙尘暴天气进行了卫星云图分析。总结了强沙尘暴天气相伴随的云型、云系特征，揭示了沙尘暴天气过程中与之相伴随的中尺度云团的发生、发展过程，对于分析和预报强沙尘暴天气具有广泛的应用价值。     

柴达木盆地“2000.4.12”沙尘暴天气分析

本通过分析2000年4月12日出现在柴达木盆地的沙尘暴天气，初步揭示了沙尘暴天气的成因，总结出了柴达木盆地春季大风和沙尘暴的发生机制和预报思路。     

2000年4月12日特强沙尘暴天气分析

对2000年4月12日归生在甘肃，青海，宁夏的一次强沙尘暴天气进行了天气成因分析，分析指出：“4．12”沙尘暴是西北路径强冷空气引发的锋后西大风沙尘暴天气过程，前期持续增温为沙尘暴的发生提供了有利的热力条件，河西气旋性涡旋的生成，发展是激发沙尘暴的中尺度天气系统，西北地区干暖舌的形成和维持对沙尘暴的发生以及落区有很好的指示性，高空急流发生异变时的非平衡状态变化导致对流层中下部锋区加强和大气层结不稳定，为中小尺度系统和沙尘暴的产生提供了有昨的大尺度环流背景，河西狭管地表和特殊的流沙，尾矿矿地表为沙尘暴形成提供了有利的地理环境。     

我国北方沙尘暴发生的环流形势分析

对我国北方1981～1997年春季沙尘暴天气进行综合分析，用动态聚类法对沙尘暴日进行分型，选择三种典型类型,它们分别是西北冷锋型、西方槽脊移动型和北方路径型。通过对这三种类型的大尺度环流形势及主要天气系统分析，揭示了沙尘暴天气的基本特征。得到以下主要结论:聚类能够客观地反映沙尘暴的基本天气类型，这对于数据驱动的天气建模方式提供了一条途径；沙尘暴的爆发是高低空环流配合发展的结果。     

水平螺旋度在沙尘暴预报中的应用

为了更准确地预报中国北方沙尘暴的强度和范围,应用2002—2010年3—6月逐日08和20时高空流场资料、高空图资料和地面每3 h的天气图资料,计算近地面至500 hPa的水平螺旋度。结果表明,螺旋度负值中心值越大,辐合上升运动越强,风速越大,对应沙尘暴的强度就越强。螺旋度负值中心常常在河西走廊附近最强,沙尘暴发生在螺旋度负值中心附近或下游。在沙尘关键区(40°—48°N,84°—120°E)当出现螺旋度≤-600 m2/s2的负值中心时,6 h内该区或其下游将产生能见度低于500 m的强沙尘暴,螺旋度负值中心与下游沙尘暴发生区有良好的对应关系。通过对中国北方区域性强沙尘暴典型个例、甘肃省河西走廊东部沙尘天气的对比分析,螺旋度有较强的日变化,白天强于夜间,对冬春季中国北方干旱区的冷锋型沙尘暴天气有较强的预报能力。     

青海省春季沙尘暴特征及其异常气候背景分析

主要分析了青海春季沙尘暴空间、时间演变特征及异常大气环流、海温对沙尘暴天气的影响。结果表明,青海沙尘暴高发区位于柴达木盆地、青海湖西北部、海南南部3地;20世纪60年代至本世纪初青海沙尘暴天气总体上是减少的。过程次数20世纪60年代青海北部较多、南部较少,70年代北部开始减少、南部回增,80年代开始整体减少,进入90年代后呈波动式减少趋势,且在80年代初大部分地区发生了一次由高向低的显著波动;青海沙尘暴天气与前期12～2月、同期3～5月500hPa高度场相关密切,尤其是同期3～5月,当乌拉尔山高压脊加强(减弱),蒙古低槽加深(减弱),冷空气活动频繁(减少),青海春季沙尘暴天气偏多(少),这种沙尘暴的时间变化趋势和异常天气形势与我国北方一致。青海春季沙尘暴与前期印度洋海温关系密切,当前期3～5月、6～8月印度洋中北部海温持续偏高(低),青海春季沙尘暴偏少(多)。     

强沙尘暴天气过程的螺旋度特征分析

利用NCEP/NCAR每日4次全球再分析网格点资料以及常规观测资料,对发生在内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气进行了诊断分析。结果表明：在沙尘暴发生区上空,强沙尘暴发生时,螺旋度的绝对值达到最大,这与强沙尘暴发生的时间是基本一致的,且此时螺旋度的垂直分布呈明显的上负下正的形式,而在沙尘暴发生前和减弱时,或者螺旋度的垂直分布值较小,并且没有形成螺旋度明显的上负下正的分布形式;强沙尘暴天气爆发时,沙尘暴发生区上空螺旋度的垂直分布特征在对流层下层为正值区,对应正的垂直速度,而在对流层中上层为负值区,对应负的垂直速度,则低空深厚的上升运动区对应的螺旋度垂直分布形势十分有利于沙尘暴的发展;高低层螺旋度与强沙尘暴的发生、发展在时间上有较好的对应关系,这就说明螺旋度作为一个反映动力参数的物理量,在强沙尘暴预报中有一定的指示意义,且螺旋度的水平分布特征可以反映强对流天气的位置,与天气系统关系密切,故可以将其投入业务使用。     

我国沙尘暴的危害及防御系统

20世纪60年代到90年代后期以来,沙尘暴频频急剧增加,呈现出时间早、影响广、危害大的特征。本文主要分析了沙尘暴天气的发生、发展及影响,叙述了近年来我国北方地区发生的沙尘暴典型事例,介绍了中国气象局2001年开始建设的沙尘暴监测预警工程。通过“中国沙尘暴预测预警服务系统”的运行与监测,将大大地减少和降低天气、气候极端事件的危害,达到沙尘暴天气的有效防御。     

我国北方地区一次沙尘暴天气特征分析

使用美国大气中心6h一次的NCEP再分析格点资料(1.0°×1.0°)对2002年3月18—22日发生在我国北方的大范围沙尘暴天气成因进行分析。从环流形势、物理量诊断、高空急流等方面进行研究分析,结果表明:蒙古气旋是这次沙尘暴天气的主要影响系统,这次气旋发生发展在斜压区,气旋的发展阶段温度平流作用明显。沙尘暴过程主要是由气旋冷锋及锋后地面大风触发的,地面大风的形成与气旋发展、锋后冷平流及高空急流动量下传有关。     

黑龙江省沙尘天气发生的气候背景和预报方法

对2000～2003年黑龙江省较典型的7次沙尘天气过程进行气候条件和地面天气形势分析，并对沙尘天气影响下哈尔滨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：持续少雨、高温、春季大风是发生沙尘天气的气候条件；沙尘天气发生时，中等以上污染的地面天气形势有高低压同时发展、强低压发展、春季其它类型鞍形场均值区和弱低压内3种类型；在沙尘天气影响下，哈尔滨地区的颗粒污染物浓度迅速上升，形成中、重度污染。建立了未来24h发生沙尘天气的高空及地面预报模型。     

2010年民勤沙地近地面沙尘气溶胶浓度特征

为了更好地研究沙尘气溶胶起沙和输送特征,2010年4—5月,在民勤周边沙地利用EZ LIDAR ALS300&ALS450型激光雷达和 GRIMM 180型颗粒物采样器进行了大气气溶胶的外场连续观测,取得了晴天、浮尘、扬沙和沙尘暴天气条件下沙尘气溶胶总后向散射垂直剖面图和PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0质量浓度采样资料,其中包含“0424”特强沙尘暴过程资料。结果表明：春季民勤近地层大气中沙尘气溶胶浓度较高,且随气象要素的变化很大;在整个观测期内,PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0的平均质量浓度分别为202.3、57.4 μg/m³、16.7 μg/m³。在不同天气条件下,PM₁₀、PM_2.5、PM_1.0质量浓度的变化有很好的相关性,但变化趋势有所不同。在沙尘暴天气条件下,PM₁₀的日平均质量浓度高达2469.1μg/m³,是背景天气条件下PM10日平均质量浓度的100多倍,是浮尘天气条件下PM10日平均质量浓度的8倍,是扬沙天气条件下PM₁₀日平均质量浓度的2倍。PM_2.5在沙尘暴天气下日平均质量浓度为460.3 μg/m³,是背景天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的45倍,是浮尘天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的6倍,是扬沙天气条件下PM_2.5日平均质量浓度的1.4倍。PM_1.0在沙尘暴天气条件下的日平均浓度为92.7 μg/m³,是背景天气条件下PM_1.0日平均浓度的13倍,是浮尘天气条件下PM_1.0日平均浓度的7倍,是扬沙天气条件下PM_1.0日平均浓度的1.3倍。可见,风速增大时沙尘粒子浓度的增加对粒子粒径是有选择的,小粒子比重随沙尘浓度增加而相对减小,大粒子比重随沙尘浓度增加而相对增多;通过对“0424”特强沙尘暴过程的研究表明,一次沙尘暴过程往往包括沙尘暴、扬沙和浮尘天气中的两种类型;通过对激光雷达数据分析发现,在强沙尘暴发生过程当中,民勤沙地发生了非常严重的风蚀起沙现象。