新疆喀什一次秋季罕见强沙尘暴天气成因分析

利用NCEP资料、区域自动站观测资料、FY-2E卫星云图资料,对2010年9月5—6日发生在喀什地区的一次强沙尘暴天气的成因进行了分析,结果表明:造成喀什地区强沙尘暴天气的主要原因是喀什地区受乌拉尔山至中亚高压脊控制,强冷空气从新疆东部进入塔里木盆地,在盆地东部产生偏东大风,卷起塔克拉玛干沙漠及戈壁沙尘西进,由于喀什地区特殊的地理位置,沙尘在喀什地区堆积造成沙尘暴天气;前期新疆天山以南地区高温少雨,干土层增厚土质疏松,为沙尘天气的加强提供了有利的物质条件;塔里木盆地东西部高低空显著的热力差异,利于低层冷空气由东向西移动而产生偏东急流;前期塔里木盆地东西部测站明显的温压差异为沙尘暴的发生提供了有利的热力和动力条件。     

塔里木盆地东部地区一次典型区域性沙尘天气分析

利用地面气象观测资料、探空观测和美国国家环境预报中心(National Centers for Environmental Prediction,NCEP)资料,对塔里木盆地东缘的一次典型区域性沙尘天气过程进行分析,并探讨其滞空原因及传输特征。结果表明:南疆盆地热低压的强烈发展及气温异常偏高为沙尘天气的发生提供了动力和热力条件;在浮尘天气维持期间,塔里木盆地近地层层结较稳定,垂直湍流较弱,逆温层温差与能见度具有较好的对应关系,逆温层厚度较稳定;强沙尘天气期间,逆温层中温度梯度明显,接地逆温层厚度越薄,浮尘物越易出现沉降现象,能见度则出现好转;沙尘暴转为浮尘天气时,逆温层温差和厚度存在明显的跃增;当质点移动路径经过库尔勒地区的西南或东南方向的两个关键区时,可能对库尔勒地区的沙尘天气造成影响,当质点移动以偏东路径为主时,将有利于库尔勒地区的浮尘减弱;由于受若羌地区的地理环境影响,东北、西南或偏西路径均可以造成若羌地区出现沙尘天气。     

河西走廊东部“2018.3.19”强沙尘暴特征分析

利用常规气象观测资料和ECMWF数值预报产品初始场资料,对2018年3月19日河西走廊东部的大风强沙尘暴天气过程进行了分析。结果表明:500 hPa蒙古西部到新疆东部低槽是此次区域性大风沙尘暴发生的影响系统,700 hPa河西走廊东部变形场是大风沙尘暴的触发系统,午后气温日变化加大了地面冷锋前后的气压梯度和温度梯度,冷锋前后Δp3达8.3h Pa,造成冷锋移至河西走廊东部产生强烈锋生是沙尘暴爆发的直接原因;随着河西走廊东部上空高空西风急流风速增大、高度降低,风速为14 m·s~(-1)的强风速带伸展到地面,将高空动量向下传播,加之北风前锋到达之处,沙尘暴爆发;沙尘区低层辐合、高层辐散,以及无辐散层和-52.6×10~(-3)hPa·s~(-1)的强上升运动一致,有利于增大近地面沙尘浓度;V-3θ曲线显示强垂直风速切变和上干下湿的状态,为此次沙尘暴的发生发展提供了不稳定的环境条件;前期降水稀少,气温异常偏高的气候背景和边界层逆温层破坏,中低层干热及地面风速增大,为沙尘暴天气爆发提供了前期气候背景和不稳定及动力条件。     

2006年西北地区一次强沙尘暴天气的成因

综合分析2006年4月9～11日发生在南疆、青海、甘肃、宁夏、内蒙古等省（区）的一次强沙尘暴天气,指出这次沙尘暴是西方路径强冷空气引发的,冷锋后大风沙尘暴天气过程;斜压槽及强锋区是激发沙尘暴发生、发展的重要天气系统;前期持续增温为沙尘暴的发生提供了有利的热力条件;高空急流对沙尘暴的发生起到重要作用,而强沙尘暴发生在高空急流的右侧;特殊的地形及地表状况为沙尘暴形成提供了有利的地理环境。     

2002年3月18～22日强沙尘暴过程分析

分析了2002年3月18-22日发生在我国北方地区的近几年来范围最大、持续时间最长且影响最大的一次强沙尘暴过程。主要进行了气候背景、天气形势和物理量诊断分析。分析表明这次强沙尘暴天气过程是在前期干旱少雨的气候背景下受强冷空气和蒙古气旋影响造成的。沙尘天气的产生原因包括：上游沙尘高空输送沉降、本地热力作用、蒙古气旋和锋面附近大风。     

2006年春季我国沙尘天气特征及成因分析

利用全国673个站每日8个时次的地面天气报告资料和T213模式产品,分析了2006年春季我国沙尘天气的主要特征及其成因。结果表明:2006年沙尘暴、强沙尘暴范围偏大、沙尘天气强度偏强;2006年春季我国北方沙尘天气过程(17次)偏多、强沙尘暴过程(5次)是2000年以来最多的一年,其中2006年4月9 11日强沙尘暴天气过程的影响范围和强度为20世纪90年代以来第三位;沙尘多发期长、结束晚。2006年春季北方大部地区气温偏高,致使地表层解冻快,土质疏松;降水偏少,地表干土层增厚,为沙尘天气的发生提供了有利的条件。2006年春季东亚大槽偏强,影响我国的冷空气活动较频繁且势力较强,蒙古气旋活动频繁。前期偏暖少雨与冷空气和蒙古气旋的共同作用,是造成2006年春季我国沙尘强度明显偏强且多发期结束晚的主要原因。     

“3·15”北方强沙尘暴天气成因分析

利用常规气象观测资料、风云4A卫星资料、植被覆盖资料及NCEP FNL再分析资料等,分析2021年3月14—18日席卷我国北方的大范围强沙尘暴天气的形成机制、传输特征以及影响因素等。结果表明:(1)前期干旱少雨、气温偏高及对应的北方大部植被覆盖度偏低,为强沙尘天气的发生提供了很好的沙源条件。(2)此次沙尘天气是在蒙古气旋强烈发展及其后部冷高压共同作用下发生的。(3)沙尘过程分两个阶段:第一阶段由地面冷锋后部的大风过境造成,集中发生在华北、东北等地;第二阶段受前期没有消散的高空沙尘南压扩散及沙尘回流造成,集中发生在西北地区。(4)对水平螺旋度、混合层高度以及垂直速度等物理量的分析表明,我国大部分地区的起沙条件不足,沙尘天气主要受上游沙尘输送影响。我国东部沙尘主要由蒙古国南部区域起沙贡献;而西北地区沙尘主要由蒙古国及其自身产生的沙尘贡献。     

“14.4.23”河西走廊特强沙尘暴演变过程特征分析

利用常规气象观测资料和ECMWF数值预报产品,对2014年4月23日甘肃河西走廊发生的特强沙尘暴过程形成和减弱原因进行天气动力学诊断分析,结果表明:500 hPa乌拉尔山脊前不稳定槽强烈发展,极地强冷空气向南爆发是这次特强沙尘暴产生的大尺度触发系统,地面冷锋所带来的强风是产生特强沙尘暴的主要原因.特强沙尘暴在河西走廊中西部增强的原因:700～850 hPa河西走廊近乎中性的温度层结,加上强冷平流和低空急流,有利于锋生和动量下传;地面冷锋强变压、变温梯度及日变化促使沙尘暴在河西西部爆发性发展.河西走廊中西部低空强上升运动有利于增大近地面沙尘浓度;强烈的温度差动平流和垂直风切变,加大了热力和动力不稳定.特强沙尘暴在河西走廊东部减弱的原因:造成特强沙尘暴的天气系统在河西东部北行减弱及河西走廊狭管效应地形环境消失;午夜日变化造成锋消;前期持续阴雨天气,使疏松裸露的地表土壤和沙漠形成一层板结层,增加起沙难度.     

东亚沙源地与下游影响区沙尘天气频数变化对比分析

基于1999—2019年地面气象观测资料,对东亚主要沙尘源地(蒙古国、中国新疆和内蒙古)及中国沙源地下游地区的沙尘天气频数演变特征进行了分析,结果表明：蒙古国是沙尘天气发生最严重的地区,且有明显增加的趋势,扬沙、沙尘暴和强沙尘暴均远高于其他区域。中国整体沙尘天气数量显著减少,新疆快速增多,内蒙古和下游地区明显减少。新疆浮尘发生频次最高,近21 a线性倾向呈明显上升趋势;内蒙古扬沙频次最高,强沙尘暴最少,4类天气均呈逐年减少趋势;我国下游地区多发浮尘和扬沙,沙尘暴和强沙尘暴发生次数很少,全部沙尘天气呈减少趋势。1999—2004年为我国沙尘天气高发期,2005—2019年明显减少,其中2010—2014年减少速度最快。沙尘源地对我国沙尘天气总数的贡献持续增大,从2000年初的39%增长到2015年之后的71%。作为沙尘源地,蒙古国对沙尘天气产生的作用有所增强,而内蒙古则在减弱;国内沙尘源地导致的能够影响并扩展至中国下游地区和下游国家的强沙尘天气显著减少。     

“欧亚典型大气环流型变化对新疆沙尘暴的影响”项目

<正>一、项目背景新疆的塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠是中国两大强和极强沙尘暴灾害天气的源地之一,在全球气候变暖影响下,欧亚地区环流形势等发生了变化,新疆的地温与气温升高、大风减少、降水增多、地表状况以及风场都发生了变化。这些变化对沙尘暴发生条件的沙尘来源、风场和大气垂直热力动力状况都产生了影响,因此,欧亚环流变化对新疆沙尘暴空间分布、时间演变趋势的影响需进一步研究。     

浅析沙尘暴与副热带锋区、极锋锋区的关系

沙尘暴是强风卷起大量沙尘,使能见度恶化的沙尘天气,是干旱和沙漠化气候环境的产物。沙尘天气的产生尤其是强沙尘暴须同时具备沙、尘源,强风和不稳定的大气层结三个条件。强风是沙尘暴产生的动力,沙、尘源是其物质基础,而不稳定的热力条件是利于风力加大、对流发展,夹带更多的沙尘,并卷扬更高,从而形成强沙尘暴天气。而风力的强弱与锋区强度密切相关。因此沙尘暴与锋区有极其密切的关系,在极有利的大尺度环境、     

内蒙古“4．23”沙尘暴天气的环流背景及成因

利用常规观测资料和MICAPS提供的相关资料,对2009年4月23日－24日在内蒙古中西部地区发生的大范围大风、沙尘暴天气的高、低空环流形势、物理量场、卫星云图及数值预报场进行了分析。结果表明：a）本次沙尘暴的主要影响系统是贝加尔湖高空低涡引导冷空气南下在蒙古形成密集的高空锋区;b）地面蒙古气旋的暖性性质为沙尘暴的爆发提供了有利的热力条件;c）强烈的上升与下沉运动为大风、沙尘天气的发生提供了动力条件;d）螺旋状逗点云系的发展为此次大风、沙尘暴天气的形成提供了有利条件;e）沙尘暴发生前期上游地区干暖的气候条件及下垫面增厚的于土层及沙区,对沙尘暴的发生提供最基本的环境条件。     

甘肃中西部近年沙尘天气气候特征及典型个例诊断分析

从极涡位置、土壤湿度、地温等探讨了甘肃中西部地区沙尘日差别的原因,指出冷空气是产生沙尘天气的首要因素,高温少雨、土壤干层厚是发生沙尘天气的有利气候背景,并用合成分析法得出西北路径型和偏西路径型两种类型沙尘天气的平均流场;"20010408"强沙尘暴过程实况资料对条件对称不稳定度(CSI)和锋面次级环流进行诊断分析,结果表明:强沙尘暴发生前存在深厚的条件对称不稳定,锋面次级环流和沙尘暴有较好的时空对应关系.     

2015年春季北疆沿天山一带一次强沙尘暴过程分析

利用NCEP1°×1°全球格点再分析资料和常规地面观测资料,对2015年4月27日北疆沿天山一带的沙尘暴天气过程进行了诊断分析。结果表明：乌拉尔山低槽分裂短波槽与中纬度锋区上中亚低槽汇合东移是沙尘暴发生的影响系统,地面冷锋过境是沙尘暴出现的直接原因;前期高温少雨,时值春播期为沙尘暴的发生提供了丰富的沙尘源;中层400 hPa至低层700 hPa强冷平流的入侵,加大了热力不稳定;假相当位温锋区的强迫抬升作用,触发了不稳定能量的释放;300 hPa高空西风急流的增强造成锋生和动量下传,为沙尘暴提供了充足的动力。沙尘暴天气发生在地面冷锋后部西北大风区内、Δp3中心前部、850 hPa强冷平流前部以及850 hPa强上升运动区内。Δp3 ≥10.0 hPa、水平螺旋度≤ -300 m2?s-2对沙尘暴天气的预报有较好的指示意义。     

基于逐时数据的南疆沙尘天气精细化特征研究

利用2006—2019年南疆地区55个国家站的逐日观测和自动站小时数据资料,研究沙尘发生的精细化特征及沙尘暴起沙风速指标阈值。结果表明：南疆沙尘中心位于塔里木盆地中部至其南缘的民丰和且末一线,表现为中部多,东部西部少的分布特点,浮尘和沙尘暴的中心在民丰,而扬沙中心在塔中站;沙尘天气季节差异明显,秋、冬季沙尘最少,以浮尘为主,春、夏季是沙尘天气的高发季节,浮尘日与扬沙日数接近,约为沙尘暴的2倍,沙尘暴、扬沙的季节差异比浮尘天气更为明显;沙尘日变化呈白天多于夜间,下午多于上午的分布特点,18—20时是南疆地区出现沙尘暴、扬沙天气的高频时段;扬沙和沙尘暴的平均持续时间短,一般不超过3 h,巴州东南部平均持续时间最长;南疆不同地区沙尘天气发生的最小风速差异较大,存在区域性规律,而极大风速分布呈东部大于西部,北部大于南部,塔里木盆地中部和南部最小,春季的极大风速平均值大于夏季,差值较小的地区在和田地区,春季的极大风速离散度也较夏季大,各站极大风速的最小值范围在1.6—9.8 m·s^-1之间。     

2009年4月下旬蒙古气旋型大范围沙尘暴天气过程的诊断分析

本文利用卫星资料、加密实况观测资料、NCEP再分析资料分析了2009年4月下旬我国北方地区大范围沙尘天气过程的成因,并对热力、动力及不稳定层结等条件作了物理量诊断,得到了以下主要结论：贝加尔湖阻塞高压、高空冷涡及蒙古气旋是造成此次大范围沙尘天气的有利环流形势,其中蒙古气旋是关键影响系统;干暖舌位置对于沙尘落区有一定指示意义,沙尘暴落区与干暖舌的位置及移动方向一致;高空急流的发展演变与此次沙尘天气密切相关,沙尘天气主要发生在高空急流入口右侧,高空急流加强东移南压对应着沙尘天气东扩南压加强;螺旋度反映出沙尘暴过程中气旋区旋转上升明显,且螺旋度大值区后倾;理查逊数下降并维持低值、风垂直切变增大,大气层结不稳定,易激发沙尘暴发生和向下游传输。     

2006年春季内蒙古一次强沙尘天气分析

应用基本气象观测资料和NCEP/NCAR再分析资料,对2006年4月16—17日发生在内蒙古的一次区域性的大风沙尘暴天气过程,从天气学成因、动力机制、物理量场等方面进行了分析。结果表明：蒙古气旋是这次沙尘暴天气的主要影响系统;蒙古气旋的强烈发展和冷锋后大风是起沙的主要动力;前期持续增温使得低层大气处于不稳定层结;中低层强的上升气流及低层强辐合,为沙尘暴爆发提供了有利的抬升,有利于沙尘的起沙及远距离传输。     

准噶尔盆地南缘一次强沙尘暴成因分析

利用常规观测资料和T6390场预报资料,对2009年4月13日发生在准噶尔盆地南缘石河子垦区一次强沙尘暴进行了天气成因分析。结果表明,这次强沙尘暴是西北路径较强冷空气引发的锋后偏西大风沙尘暴天气过程。前期持续高温少雨为沙尘暴的发生提供了有利的热力条件和一定的物质基础。西西伯利亚冷槽的斜压性结构使其强烈发展,为沙尘暴的发生提供了动力条件。而西西伯利亚冷槽的垂直结构强迫出一支下沉气流,为沙尘暴的发生提供了动量下传机制。高低空急流导致对流层中下部锋区加强和大气层结不稳定,为沙尘暴的产生提供了有利的中尺度条件。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。沙尘暴发生在地面冷锋后部、冷高压前部以及3h变压、变温最大处和低空气流辐散的地区。准噶尔盆地南缘的特殊地形和流沙为沙尘暴形成提供了有利的地理环境。     

吐鲁番地区一次强沙尘暴天气分析

对2001年4月7－8月发生在吐鲁番地区的强沙尘暴天气进行了天气成因分析。分析表明，此次天气是由乌拉尔山南下的强冷空气沿偏北路径引发的。前期持续增温和槽前暖平流为沙尘暴天气的发生提供了有利的热力条件；高平槽前强烈的正涡度平流为沙尘暴天气提供了动力条件；干暖舌的形成和维持对沙尘暴天气的发生、强弱及持续有较好的指示性；高空急流的振荡合并导致对流层中、下层锋区加强和大气层结不稳定，为沙尘暴天气的产生提供了有利的大尺度环流背景；吐鲁番盆地特殊的地形，为沙尘暴天气的形成和加强起到了推波助澜的作用；盆地土质疏松、含沙量大、植被稀少的地表则为沙尘暴天气的形成提供了有利的地理环境。     

中蒙强、弱沙尘暴年春季平均环流及沙尘活动变化分析

利用NCEP/NCAR再分析资料,对比分析了中蒙东、中及西区强、弱沙尘暴年春季(3—5月)平均环流的特征和差异,讨论了过去50年3分区沙尘暴活动的变化。主要结论是:(1)根据诱发沙尘暴的诱生系统、沙尘源地、冷空气入侵路径及主要影响,中蒙沙尘暴活动区可以划分为中蒙东区、中区及西区3个区系,并分区整体讨论与预测中蒙3分区的沙尘活动。(2)中蒙东区沙尘暴强年春季盛行日本海或中国东北低压活动,常随偏东的北路及东北路冷空气入侵,带来蒙古国东部的沙尘,造成蒙古东部及中国华北的沙尘天气;而弱年春季日本海及东北低压活动则少。(3)中蒙中区沙尘暴强年春季盛行蒙古低压,多西北路及偏西的北路冷空气入侵,常造成中蒙南边界西段附近的沙尘暴天气;而沙尘暴弱年春季则相反。(4)中蒙西区沙尘暴强年春季盛行南疆热低压,多西路冷空气入侵,诱发沙尘暴,常影响南疆及柴达木盆地等;弱年春季则相反。(5)近50年中蒙地区的沙尘暴活动呈波动变化,荒漠化环境、特别是大气环流的变化是导致上述3个分区沙尘活动波动变化的主要原因。主要从大气环流角度考虑,在目前全球增暖持续的背景下,近1—2年应注意中、东区(特别是东区)沙尘活动加强的可能性。