冬季乌鲁木齐市低层大气O3垂直分布观测的个例分析

为了揭示乌鲁木齐冬季边界层O_3垂直分布特征,利用系留气艇于2008年1月11-13日在乌鲁木齐市区进行了边界层O_3观测试验。利用本次观测试验的数据并结合相关气象资料,对观测期间边界层O_3的垂直分布特征及其影响因子进行了分析。结果表明:白天近地面500～800 m高度以下O_3浓度较低,该高度以上存在O_3高浓度分布区,夜间整个观测高度范围内O_3浓度均较低;O_3浓度分布与太阳辐射、温度层结、风、相对湿度等因子密切相关,O_3高浓度分布区出现在逆温层底以上,且O_3浓度与相对湿度呈显著的反相关分布;近地面的NO_x对O_3浓度有着重要影响。由此表明乌鲁木齐冬季低层大气O_3的分布在各种因素的影响下具有明显的时空变化。     

塔中秋冬季大气稳定度频率分布

采用温度梯度法、理查逊数法、总体理查逊数法分别分析塔中地区秋、冬季的大气稳定度的差异以及大气稳定度的分布频率特征.结果表明:不同的方法对大气稳定度的计算结果有很大影响,采用Ri法和BRi法能够较好的反映塔中秋冬季大气稳定度的变化;塔中秋、冬季大气层结以稳定层结为主,不稳定层结出现频率次之,中性层结出现的频率最小;秋季、冬季稳定度频率有一定差异,秋季中性层结、稳定层结频率小于冬季,不稳定层结大于冬季.     

塔克拉玛干沙漠腹地冬季大气稳定度垂直分布特征分析

利用2008年塔克拉玛干沙漠腹地冬季系留气艇的探空数据,利用温差法、温差一风速法、理查逊数法3种方法,对塔克拉玛干沙漠塔中地区的大气稳定度进行了初步研究,得出以下结论：（1）大气稳定度日变化明显：夜间随着高度的升高,大气状态由稳定转变为中性继而转变为不稳定。白天受太阳辐射的影响,近地面处于不稳定状态;（2）大气稳定度随着高度上升有明显的分层现象,稳定层与不稳定层交替出现;（3）3种方法计算的结果不一致,反映出温度、风和湍流对稳定度的影响。     

塔克拉玛干沙漠南缘风沙跃移运动研究——以策勒为例

 利用Sensit传感器、BSNE集沙仪、全方位跃移集沙仪结合2 m气象塔,于2010年7月5日至8月24日在策勒绿洲-荒漠过渡带开展了风沙跃移运动强化观测试验,分析了该区域风沙跃移运动的部分特征。结果表明:①试验点2 m高度临界跃移起动1 h平均风速为5.0 m·s-1;跃移颗粒数与风速呈现较好的幂函数关系;②跃移输沙量的方向分布以偏西方向为主,主要集中在SW、WSW、W、WNW、NW5个方位,共计占到80.9%;③跃移运动在一日之内的任何时间段都可能发生,发生频率较高的时段集中在白天的11:00—19:00;④观测期间0～40 cm高度范围的跃移输沙通量为199.4 kg·m-1。     

Improving the CoLM in Taklimakan Desert hinterland with accurate key parameters and an appropriate parameterization scheme

Improving and validating land surface models based on integrated observations in deserts is one of the challenges in land modeling. Particularly, key parameters and parameterization schemes in desert regions need to be evaluated in-situ to improve the models. In this study, we calibrated the land-surface key parameters and evaluated several formulations or schemes for thermal roughness length (z 0h ) in the common land model (CoLM). Our parameter calibration and scheme evaluation were based on the observed data during a torrid summer (29 July to 11 September 2009) over the Taklimakan Desert hinterland. First, the importance of the key parameters in the experiment was evaluated based on their physics principles and the significance of these key parameters were further validated using sensitivity test. Second, difference schemes (or physics-based formulas) of z 0h were adopted to simulate the variations of energy-related variables (e.g., sensible heat flux and surface skin temperature) and the simulated variations were then compared with the observed data. Third, the z 0h scheme that performed best (i.e., Y07) was then selected to replace the defaulted one (i.e., Z98); the revised scheme and the superiority of Y07 over Z98 was further demonstrated by comparing the simulated results with the observed data. Admittedly, the revised model did a relatively poor job of simulating the diurnal variations of surface soil heat flux, and nighttime soil temperature was also underestimated, calling for further improvement of the model for desert regions.     

天山西部地区近50年水面蒸发量变化特征及趋势分析

利用天山西部地区10个代表性水文、气象站1957-2006年20cm口径蒸发皿观测的水面蒸发量资料,分析了天山西部地区水面蒸发量的变化趋势.结果表明,天山西部地区代表站水面蒸发量具有明显的地区分布特性,水面蒸发量随海拔高程的增高而减少;水面蒸发量的年内变化很不均匀,而年际变化比较稳定;从1987年开始天山西部地区代表站年水面蒸发量转入一个快速下降的阶段.20世纪90年代和21世纪初,平均年水面蒸发量较1957~2006年50年均值减少6%～7%.较1957～1986年30年均值减少10%~11%.在季节变化中以夏季水面蒸发量的减少趋势尤为显著;滑动t检验的结果证实.1987年是天山西部地区水面蒸发量由多向少发生突变的转折年;50年来,水面蒸发量总体上呈明显减少的趋势.年水面蒸发量的气候倾向率为-53.2mm/10 a.这与黄河等流域近40、50年蒸发皿蒸发量呈明显下降趋势的结论基本一致:水面蒸发量与降水量呈负相关关系,可以初步认为降水及湿度的增加是天山西部地区水面蒸发量明显减少的主要间接因素之一.     

塔克拉玛干沙漠腹地LAS和EC观测感热通量对比分析

利用2009年6月20日至7月3日塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区地-气相互作用观测试验中的大孔径闪烁仪(LAS)和涡动相关仪(EC)观测资料,对LAS和EC在流动沙漠地区观测的感热通量差异进行了对比分析.结果表明:LAS和EC测得的感热通量变化趋势一致,两者有很好的相关性.总体来看,LAS的感热通量测量值大于EC测得的感热通量值.如果LAS和EC测量的允许差异|△H|≤50 W/m2时,LAS和EC测量结果无显著差异的频率达79%左右.因此,LAS完全适用于流动沙漠地区大尺度的感热通量的观测研究.     

塔克拉玛干沙漠腹地地气相互作用参数研究

利用塔克拉玛干沙漠腹地塔中A站2008年7月-2009年7月的连续观测数据,分析了沙漠地气相互作用的几个关键参数。结果表明：（1）地表反照率的计算需选取太阳高度角≥10°的数据,其日均值季节性变化明显,冬季高、夏季低,年均值为0.270±0.003。（2）土壤热容量和热传导率也具有明显的季节变化,冬季值稳定且低而夏季值...     

天山西部地区E-601型蒸发器与20cm口径蒸发皿观测资料对比分析

对天山西部地区4个代表站14~25年的E-601型蒸发器与20cm口径蒸发皿观测资料进行对比,得出了不同区域两种蒸发器(皿)水面蒸发量按通常的算术平均法直接计算的折算系数。并通过相关分析,提出了用一元线性回归数学模型估算折算系数的方法。旨在为充分利用现有长系列20cm口径蒸发皿资料,合理计算区域总蒸发量和开展水资源评价提供科学依据。     

DSM 2旋转磁力仪数据传输及处理软件的设计及实现

介绍了美国Schonstedt仪器公司的数字旋转磁力仪DSM 2与计算机之间的数据通信和绘图功能的可视化软件,同时介绍了古地磁地球物理、磁化强度、倾角、偏角等相关技术理论,分析了DSM 2仪器与计算机RS 232接口的连接原理,完成了传输数据功能的设计,编制了数据通信、数据处理和绘图功能的软件,提高了物性测定工作效率和测量数据的准确性。