榆林沙尘暴天气的气候特征及其对策

应用概率统计学方法和天气学理论，分析了榆林市各站自建站以来到2000年的沙尘暴气候特征和天气形势。结果表明：沙尘暴的空间分布与地理条件有很大关系，主要出现在榆林北部风沙滩形象长城沿线；沙尘暴的年际变率大，平均每年9.7d。其中50年代最多，90年代最少，50年间，除70年代相对偏多外，沙尘暴日数呈明显的减少趋势；沙尘暴天气有显的季节性，主要出现在春季的3月、4月、5月。提出了沙尘暴的防御措施。     

宁夏春季沙尘暴气候趋势及成因分析

对20世纪60年代以来宁夏春季沙尘暴变化趋势进行分析，结果表明：沙尘暴具有明显的年代际变化特征，80年代中期宁夏春季沙尘暴发生突变，在此之前为沙尘暴高发期，其后沙尘暴日数明显减少。为探究形成这一变化趋势原因，从形成沙尘暴的动力因子入手，对大气环流、海温、大风日数、平均气温等的长期变化趋势进行分析，发现北半球极涡强度指数、极涡面积指数、亚洲西风环流指数、Nino3区海温及宁夏春季大风日数、冬季平均气温、冬春季平均气温温差与沙尘暴存在较为一致的年代际变化特征，即决定冷空气活动频次的诸因子在80年代中期也发生了突变。由此可见，在同一生态背景下，冷空气活动次数对形成春季沙尘暴的变化趋势起着至关重要的作用。     

中国春季沙尘暴的趋势变化及年代际变化

利用奇异谱分析等方法,对北疆等7个区春季1960—2000年的沙尘暴日数的趋势和周期进行了初步分析,结果表明：除北疆区未表现出明显的趋势外,南疆区等其它6个区春季沙尘暴日数变化总的趋势是减少的,都是在20世纪60年代和70年代偏多,80年代沙尘暴开始减少,90年代最少;其中南疆区、河西区和东北区的年代际变化最为明显,大约是80年代初开始沙尘暴明显减少,其它几个区的年代际变化不是很明显。南疆等大部分地区春季的沙尘暴日数在70年代末和80年代初发生了由多到少的转变,基本上与北半球大气环流的调整同步,这可能是对大气环流调整的响应;除西藏区有7．7年的周期外,其它6个区的周期基本上都集中在准2年和5～6年两个周期段。     

中国北方春季沙尘暴的变化与ENSO的关系

根据中国北方春季沙尘暴频率变化的特点,对南方涛动指数（SOI）、NINO3区海表温度与我国北方春季沙尘暴的发生频率做相关分析,并对ENSO事件与我国北方春季沙尘暴发生频率的关系进行探讨。结果表明：我国北方地区1957－2002年春季沙尘暴发生频率在总体上呈下降趋势,同时存在明显的年际和年代际差异。春季SOI与滞后1～2 a的春季沙尘暴发生频率、夏季SOI与滞后2 a的春季沙尘暴发生频率有较好的相关,但春季沙尘暴与NINO3区海表温度的相关不如与SOI的好。ENSO暖事件可能会使未来1～2 a内春季沙尘暴发生次数减少,而ENSO冷事件则有可能使其增多。     

厄尔尼诺和拉尼娜年次年春季华北沙尘暴活动的对比分析

利用内蒙古地区沙尘暴实测资料和北半球NCEP再分析资料（1955—2000年），分析了内蒙古地区沙尘暴的气候变化特征；厄尔尼诺、拉尼娜事件发生后，北半球大气环流异常和温、湿分布异常及其对沙尘暴发生的可能影响关系与机制。分析表明：内蒙古中西部地区1960、1970年代强沙尘暴过程频繁，1980、1990年代沙尘暴明显减少。拉尼娜事件发生后，冰島冷高压与欧亚大陆暖低压的相互作用是沙尘暴频发的重要因素。拉尼娜事件对华北沙尘暴频发有重要气象作用。春季北半球干旱地区处于易发生沙尘暴的天气系统背景下。改善生态环境，减小沙化程度是治理沙尘暴的有效途径。     

宁夏春季沙尘暴与北极海冰之间的遥相关关系

根据宁夏沙尘暴发生次数资料、北极海冰密集度资料和NCEP／NCAR再分析500hPa、850hPa高度场、风场资料，得出了宁夏春季沙尘暴发生次数的变化规律及其与北极海冰面积之间的年代际和年际相关关系，发现宁夏春季沙尘暴发生次数与欧亚大陆北部的喀拉海、巴伦支海和格陵兰海冰面积之间存在较显著的年代际、年际相关关系。通过合成和相关分析知，宁夏春季沙尘暴偏多、偏少状况有明显不同的环流背景场，秋季格陵兰海冰异常变化通过影响其后一段时间的大气环流背景场，从而对宁夏沙尘暴产生影响。初步得出当格陵兰海秋季海冰面积增大(减小)，次年春季蒙古至西伯利亚一带500hPa、850hPa高压场降低(升高)，风场有明显的气旋性(反气旋性)特点，在宁夏至新疆一带西风明显偏强(偏弱)，说明冷空气活动次数偏多(少)，对应宁夏春季沙尘暴发生次数偏多(少)。通过海冰将全球气候变暖和宁夏(我国北方)沙尘暴总减少趋势联系起来，初次提出在环境总体恶化情况下，我国沙尘暴发生次数总体趋于减少，很可能是全球气候变暖所致。     

中国北方年沙尘暴日数的气候特征及对春季高原地面感热的响应

选用中国185个常规气象观测站,从建站～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具有一定的区域特征,但年沙尘暴日数具有较好的空间一致性,在空间上有5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。     

内蒙古中西部强和特强沙尘暴的气候学特征

使用1957－1996年40年内蒙古中西部74个地面测站沙尘暴观测资料，确定了不同范围强和特强沙尘暴标准，给出了强和特强沙尘暴过程的个例谱，对其地理分布、时间分布特征进行了详细的统计分析，结果表明：内蒙古中西部有三个强和特强沙尘暴多发中心；强和特强沙尘暴气代际变化、年际变化和日益变化显著，70年代和60年代次数最多，强度也最强，80年代开始减少，2000年，2001年又趋于增加，在一年内强和特强沙尘暴集中出现在春季的3－5月份，一天之中则主要出现在午后到傍晚，文中还对形成上述统计特征的气候学成因作了初步讨论。     

我国北方区域沙尘天气的时间特征分析

将我国北方沙尘主要影响区划分为3个区（西北区、华北区、东北区）,用网格面积加权计算区域平均的方法,比较了各区沙尘天气的时间演化特征。结果表明：西北部沙尘日数的量级明显多于东北部;沙尘暴的发生有比较明显的日变化特征,各区白天较夜间更易发生沙尘暴,2区（华北区）和3区（东北区）发生沙尘暴初始时刻的峰值出现在14：00,1区（西北区）出现在15：00～16：00;2区和3区出现沙尘天气的极值在4月,而1区在4、5两个月都是极值期;春季是各区沙尘天气的多发期,1区夏季沙尘天气发生的频次也较高;各区的沙尘日数均在20世纪80年代中期前后发生了由多到少的跃变,1区和2区的突变点在1987年,3区在1983年。我国北方3个区沙尘天气的日、月、季节变化有明显的区域特征,其中1区表现得较为独特,2区和3区则比较接近。     

冬季环流特征对内蒙古中西部春季沙尘暴的影响及预测

研究了1961—2004年冬季的气候条件和环流背景,分析了其对内蒙古中西部地区春季沙尘暴发生频数的影响,并对前期的气候因子和环流特征指数与春季沙尘暴发生频数作了相关分析。结果表明:北半球冬季的环流背景随着年代际发生着变化,这些环流特征指数和气候因子与内蒙古中西部春季沙尘暴发生频数变化基本一致,存在着20年左右的振动,在上世纪80年代中期有一突变期,21世纪初也有一转变过程,只是没有前一突变期那么明显。所以,本世纪初发生的沙尘暴,没有上世纪70年代发生的次数多。冬季的气候因子和环流指数与春季沙尘暴发生频数关系密切,前者的变化能较好地反映未来春季沙尘暴发生频率的变化趋势。