河西走廊中部一次特强沙尘暴天气特征及预报方法研究

对发生在河西走廊中部2010年4月24日的强沙尘暴天气过程进行了天气成因分析,结果表明:这次特强沙尘暴过程是西北路径的强冷空气引发的锋后偏西大风沙尘暴天气过程,发生在500hPa环流形势由纬向转为经向的过程中;前期持续增温为沙尘暴的发生提供了有力的热力条件;高、低空急流是沙尘暴发生的重要动力条件;干暖区的存在对沙尘暴的发生提供了丰富的沙源并对沙尘暴的发生以及落区有很好的指示性;下暖上冷的不稳定大气层结有利于高空强风动量下传.应用1969～2004年河西走廊中部大风沙尘暴个例资料及1986～2004年数值预报资料,总结归纳出了不同天气形势下大风沙尘暴短期预报指标和预报方程,同时订正和补充了短时预报指标,在业务使用中预报效果良好.     

和田地区2006年春季一次区域性寒潮天气过程分析

2006年4月9日20时开始,和田地区自西向东出现了强沙尘暴、寒潮天气过程。本文从天气形势、单站要素、动力诊断等方面,对此次天气进行分析,结果表明:主导系统乌拉尔山高压脊发展和天气尺度影响系统西伯利亚低槽的加深是造成这次天气过程的主要原因,而本地区中尺度热低压的生成、发展对强沙尘暴的突发有较强的激发作用;此次强沙尘暴出现在高空急流轴右侧,正涡度和负温度平流中心下风方等涡度和等温度平流线梯度较大处,低层辐合高层辐散强烈上升气流区。应用ECMWF数值预报产品对此次天气提前3d作出了准确及时的预报和服务,体现了数值预报的优点。     

"2001.4.6"宁夏沙尘暴过程卫星图像分析

利用日本GMS-5地球同步气象卫星资料,结合常规气象资料,对2001年4月6日发生于宁夏的一次沙尘暴天气过程的影响系统、物理机制、运动学特征、发展演变过程和地形作用等进行了分析。结果表明：在GMS卫星图像上,这次过程有明显的特征,通过图像处理可以得到更多的细节信息。结合实测资料的分析表明：这次沙尘暴天气是高空强西北气流和地面急行冷锋共同影响的天气过程,在卫星云图上其热力与动力过程有明显的反映,而且随着时间的变化其作用不同。三种不同的地形在这次过程中具有不同的效应。这些结果对深入认识沙尘暴天气过程,提高监测预报能力有重要意义。     

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。     

乌拉特中旗一次强沙尘暴天气成因分析

利用常规气象观测资料、亚欧天气分析图,对2010年3月19日的一次由蒙古冷涡强烈发展而引发的强沙尘暴天气过程,从天气学成因、动力机制等方面进行分析。表明,强冷空气的卷入使蒙古冷涡强烈发展,为沙尘暴的发生提供了动力条件;蒙古冷涡的垂直结构提供了动量下传机制,在地面冷锋后部形成大风区,为沙尘暴的形成提供了基本条件。通过对这次蒙古冷涡引发的强沙尘暴天气过程的分析,找出蒙古冷涡引发的沙尘暴天气过程的一些特点和预报着眼点。     

一次强沙尘暴天气过程热力动力场数值模拟分析

本文利用GRAPES模式对2006年4月9日-11日大范围强沙尘暴过程进行了热力动力数值模拟分析,结果表明：整个强沙尘暴天气发生过程中,大气基本上呈稳定层结。西路第一阶段强沙尘暴天气爆发时高值位温下凹区明显下传,西路第二阶段强沙尘暴主要爆发在等位温线密集陡峭的弱稳定层结区域里,其次在高值位温下凹东移区。西北路强沙尘暴爆发时等位温线密集陡峭。暖平流是产生西路第一阶段强沙尘暴的重要热力因子。700hPa冷平流对西北路强沙尘暴的贡献最大,冷平流在河西走廊的骤增对预报西北路强沙尘暴爆发有很好的指示意义。     

一次强沙尘暴天气成因与诊断分析

利用常规气象资料,对2002—03—19西北地区出现的一次强沙尘暴天气过程．从天气成因、物理量诊断等方面进行分析。结果表明：西伯利亚强冷空气东移南压,在新疆至河西上空形成强锋区．地面蒙古气旋强烈发展是引发此次沙尘暴天气的主要原因。沙尘暴发生在冷锋后强下沉气流和较强气压梯度区。锋生函数和总能量的变化特征、高空急流与干暖舌的形成与维持,与这次沙尘暴过程实况、强度、落区等有良好的对应关系,对宁夏沙尘暴预报具有较好的指示意义。     

2007年内蒙古最强沙尘暴天气过程分析

利用基本气象资料和T213数值预报产品资料,对2007年发生在内蒙古大部地区最强的一次强沙尘暴天气过程进行了天气和动力诊断分析。结果表明：高空急流是强风的动量来源;中低层的温度平流输送过程和较强的斜压强迫是蒙古气旋发展的前期原因;蒙古气旋强烈发展的梯度风、高低空急流的动量下传风促使气旋爆发性发展和产生沙尘暴。在沙尘暴天气的形成中,湍流条件也起到重要的作用。     

1998年“4.18”强沙尘暴分析及数值模拟

对1998年4月18－19日发生在新疆、甘肃、宁夏、内蒙古等地的一次强沙尘暴天气过程从天气事实、天气学成因等方面进行了分析和诊断，然后利用非静力MM5模式对这次沙尘暴天气进行了数值模拟。结果表明，西西伯利亚强冷空气迅速东移，在新疆西部上空形成强锋区，对应的地面冷锋东移至前期增暖显著的新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等地形成了本次大风、强沙尘暴天气。用非静力MM5模式较好地模拟出了此次强沙尘暴天气过程的地面强风系统、高空锋区的发生发展。     

西北地区4.18强沙尘暴、浮尘天气成因分析

针对１９９８ 年４ 月１８ ～２１ 日出现在中国西北地区的一次强沙尘暴、浮尘天气过程,从天气事实、天气成因及动力诊断等方面进行了分析探讨。结果表明,西西伯利亚强冷空气迅速东移,在新疆西部上空形成强锋区,对应地面冷锋东移至前期增暖显著的新疆、内蒙古、甘肃、宁夏等地的沙漠、戈壁上,形成了大风、强沙尘暴、浮尘天气。该次强沙尘暴天气过程出现在基本稳定的大气层结中。     

宁夏不同强度沙尘暴环流差异特征的对比分析

利用宁夏1970—2003年沙尘暴过程资料及NCEP/NCAR(1971—2000年)逐日全球再分析资料,依据沙尘暴强度划分标准,对同期宁夏不同强度沙尘暴过程的环流差异特征进行合成对比诊断分析。结果表明:在不同环流背景下,特强、强及一般性沙尘暴过程频次明显不同,一脊一槽、西北路径冷空气是宁夏区域性特强和强沙尘暴过程最主要的环流和冷空气类型;而在基本相同的大尺度环流背景下,由于乌拉尔山高压脊、贝加尔湖冷低压、蒙古气旋及地面冷高压等的强度和位置不同,造成的沙尘暴强度有显著差异。同时,200 hPa高层西风急流的不同分布,与宁夏沙尘暴的强度也有密切关系。     

宁夏多、少沙尘暴年4月平均环流特征的对比分析

对宁夏春季多、少沙尘暴年4月平均大气环流特征进行了对比分析。结果表明，宁夏春季多沙尘暴年，500hPa东半球极涡偏强，大气环流的经向度加大，我国北方高空纬向西风偏强；少沙尘暴年，则极涡弱，大气环流经向度减小，我国北方高空纬向西风偏弱。不仅如此，西太平洋副高北侧的位势高度距平在偏多年和偏少年也发生了截然相反的分布，说明宁夏乃至我国北方的沙尘暴天气的发生可能还与低纬大气环流有一定的联系。     

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。     

宁夏3～7天天气预报逐日滚动制作系统

在建立ＭＯＳ预报系统的基础上,充分利用实时资料库中所提供的各种气象信息,开发应用多种预报方法以及有关实况、气候背景资料、对ＭＯＳ预报结果逐步进行人机交互订正,最后生成对外发布的宁夏各地３￣７天中期天气预报。     

宁夏短期天气预报业务流程

介绍了以宁夏ＭＯＳ预报结果为基本指导产品、结合宁夏气象业务具体情况、通过二次开发建立在微机上的新型短期天气预报业务流程。该流程的建立,使宁夏短期天气预报人员基本摆脱了传统的纸上作业而转向新型的计算机预报平台,使宁夏短期天气预报的自动化水平上了一个新台阶。     

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。     

一次强沙尘暴的近地层气象要素及内部热力、动力结构特征

针对2009年4月23-24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程,利用专门组织观测实验得到的加密探空资料、地面自动观测站资料和其他常规观测资料,深入分析研究了此次沙尘暴发生前后及发生期间,近地层气象要素变化及其内部热力、动力结构特征变化.结果表明,1）沙尘暴发生前,大气的温度垂直递减率大,湿度较大,近地层风速小,风向偏东;在沙尘暴发生期间,大气中出现逆温现象,大气湿度很小,各层风速明显增强,风向偏西且稳定;之后,低层温度显著下降,大气湿度迅速增大,各层风速减小,沙尘暴天气结束.2）沙尘暴发生前,大气层结是条件不稳定的,在沙尘暴过境时,低层大气层结是稳定的,在800600 hPa之间大气层结是中性的,此时低层大气干燥,而在沙尘暴移出测站后,湿度明显增大,因此,“3θ”曲线可以为沙尘暴的监测和预报提供一个有价值的参考数据.3）沙尘暴爆发时的螺旋度是所有观测时次中的最大值,螺旋度与沙尘暴的强度在时间上具有良好的对应关系,即螺旋度越大,对应沙尘暴越强.4）此次强沙尘暴的形成与发展不仅受到环境风速的影响,沙尘暴内部的切向旋转速度和垂直运动速度也对其起到重要的作用.     

宁夏中部干旱带生态变化与沙尘暴发生的关系分析

利用TM遥感资料, 结合8大类土地详查资料, 基本查清了位于宁夏中部干旱带具有代表性的沙尘暴高发区盐池县20世纪90年代年际变迁量化特征。分析表明, 盐池县90年代初期的生态状况明显好于末期。气候干旱是导致生态变化的主要原因, 但人为活动如大量开垦耕地、过牧及滥挖甘草等也是重要因子。依据沙尘暴的成因, 通过对近30年盐池县沙尘暴个例多源资料综合分析, 局部治理整体恶化的生态现状导致了沙尘暴起暴阈值的明显下降, 即近30年来沙尘暴在宁夏中部的干旱地带发生机率已显著提高。由于造成我国西北地区土地荒漠化的气候、水资源短缺、土地资源超载等因素在可预见的一个相当长的时期将难以得到较大的改善, 且干旱区的生态环境具有脆弱性、易损性、难复性等特点, 该文通过较全面客观的量化分析, 初次提出今后我国西北地区的沙尘暴发生机率应处在上升的态势之中。     

宁夏川区强对流天气雷达判别及预报指标检验

利用回归概率法和x2 检验法分门别类建立判别宁夏川区强对流天气的类型 ,找出了一些直观、简便、可行的预报指标 ,并用历史资料进行检验 ,得到了一些有规律性的结论 ,对作好预报服务工作有一定的实用价值     

配料法在宁夏暴雨预报中的应用

选取2000—2015年发生在宁夏23次由深厚湿对流引起的区域性暴雨天气过程为研究对象,研究确定暴雨预报的配料方案,采用2016年6—8月宁夏25个常规站和947个自动站逐小时降水量、ECMWF 72 h内模式资料,从统计分析和个例剖析两方面探讨配料法暴雨预报效果,结果表明:(1)通过对比2016年6—8月ECMWF暴雨预报与配料法暴雨预报发现,不同预报时段,配料法暴雨预报均优于ECMWF暴雨预报;(2)配料法能准确预报所选两次暴雨个例降水的中心强度、落区及变化趋势,但强度和落区较实况偏强、偏大;(3)配料法对六盘山区暴雨过程弱降水预报效果较差,对贺兰山沿山暴雨过程存在降水空报。