克拉玛依沙尘天气气候特征及成因分析

利用克拉玛依气象站48a来（1961—2008年）沙尘观测资料,研究沙尘天气的长期变化趋势及沙尘日风向、风速特征,探讨其成因。结果显示：克拉玛依沙尘天气20世纪90年代开始明显减少,持续时间长的沙尘天气主要出现在春季4-5月。强大风是沙尘暴、扬沙天气发生的重要条件。持续浮尘天气近地面伴有偏东风的频率较大。     

库尔勒市历年沙尘天气发生特性分析

本文根据1971~2010年库尔勒市气象实测资料,分析了库尔勒市沙尘天气40年变化特征,以及沙尘天气与平均风速,降水量,平均相对湿度,平均地面0cm温度和平均气温等气象因子之间的关系。结果表明:沙尘暴、扬沙、浮尘等沙尘天气在年际、季节与各月变化上具有一致性。20世纪的70年代沙尘天气发生日数最多,从1971~2005年沙尘天气发生日数呈波动下降趋势,1971年最高,共出现沙尘天气112d但不同沙尘天气发生日数最值出现的年份不同,2005~2010年沙尘天气发生日数又开始回升,到2010年沙尘天气的发生次数已接近70年代的平均水平。其次,沙尘天气呈现春夏季节发生日数多,秋冬发生日数少的季节变化趋势,每年的4月沙尘天气出现最多,1月沙尘天气出现最少。沙尘天气的发生与空气相对湿度、降水量呈现极显著的负相关,与风速呈现极显著的正相关,而与气温的变化关系不明显。根据2010年4月的沙尘颗粒物监测表明,沙尘天气使大气中的Ca、Mg、Fe等地壳元素含量增加。      

黑龙江省沙尘天气分析及预报模型

1引言近年来,黑龙江省南部、尤其是西南部地区的沙尘日数明显增多,这里主要从预报角度入手,对近年来几次较大的沙尘天气加以分析总结,建立黑龙江省沙尘天气的主要发生模型,为黑龙江省的沙尘预报提供思路。2黑龙江省沙尘天气的历史规律及资料的选取2.1沙尘天气的划分标准沙尘天气按强度可分为浮尘、扬沙、沙暴3类。具体标准见表。2.2黑龙江省沙尘天气的历史规律沙尘暴的主要多发地带为西北地区的沙漠和黄土高原,黑龙江省地处我国的东北角,并非沙尘暴路经之地,历史上发生沙尘的天数很少。其中以讷河、兰西、肇源一带最多,平均每年1d,中东部地…     

大连沙尘天气及预报模型分析

通过对位于东北亚沙尘暴天气下游的大连近7年的沙尘天气统计分析,以及应用天气学方法进行预报模型分析,揭示出大连地区沙尘的主要特征和预报着眼点.大连沙尘天气主要出现在春季,变化趋势同全国基本一致;沙尘天气的源地有4个,有三条影响路径.沙尘影响时,平均相对湿度都较低,以西北风为主.西北路径是影响大连地区产生沙尘天气最多的路径.在北路系统影响下,有三种天气类型;西路系统和西北路系统也分别有三种和四种天气类型.大连的沙尘天气预报着眼点首先要关注其上游的起沙情况,然后结合三路影响系统的预报模型进行分析;三路影响系统有不同的起沙关注区和不同的天气系统位置和移动方向.     

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。     

北京沙尘天气的变化特征及其沙尘源地分析

通过对北京市沙尘天气的变化特征、出现沙尘天气的天气形势、移动路径、关键区域和地表特征的分析,以及与降水量的相关分析,研究了北京市沙尘天气的变化趋势及其沙尘源地的基本特征。结果表明,近56年来,北京市浮尘、扬沙和沙尘暴等天气现象均呈现出不规则的波动减少的变化态势;进入北京的冷空气和沙尘主要有偏西、西北和偏北三条移动路径;蒙古气旋加冷锋是北京产生沙尘天气的最主要天气系统;影响北京的沙尘质点主要来源于我国内蒙古以及中蒙边境地区;从地表特征来看,北京市周边地区存在着大片的沙尘来源地。沙尘天气与降水量的相关分析表明,沙尘源区的春季降水对当年北京市三种沙尘天气的影响突出,而本地的降水更多的是仅仅影响当年的沙尘暴天气。要缓解北京市的沙尘天气灾害,除了在北京市及其周边地区植树造林、建立生态屏障外,还要加强对沙尘源地的监测与管理,坚持以草定畜、适度放牧,严防植被破坏,同时要及时预报沙尘天气的影响范围和持续时间,把危害降到最低程度。     

科尔沁沙地的沙尘天气及其对策研究

科尔沁沙地的沙尘天气可造成当地人民生命财产的重大损失，并严重影响东北、华北的生态环境。对该地的沙尘天气进行研究，其目的是为进一步做好治沙工作服务。研究方法是对1950年以来的相关资料进行统计分析，并考察生态建设和水利建设等情况。结果表明：（1）科尔沁沙地的气候特征、土壤、生态环境等有利于沙尘天气的发生；（2）有利于强冷空气（或寒潮）爆发的500hPa环流形势和地面天气形势都有利于沙尘天气的发生；（3）科尔沁沙地的沙尘天气呈明显减少趋势，可见生态、水利建设取得了成效。但21世纪初有所増加，因此治沙系统工程必须继续加强。分析结果可作为做好服务和科学决策的重要依据。     

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。     

南疆大风气候特征分析及其对沙尘天气的影响

利用1961-2015年南疆23个地面气象站大风和沙尘暴资料,采用大风集中度和大风集中期的方法,讨论了年内大风频数的时空分布特征及其对沙尘天气的影响。结果表明：（1）沙尘天气频数和大风天气频数有着良好的正相关关系;南疆沙尘天气年际变化趋势与大风天气基本一致,1979年后发生突变性减少,2000年以后趋于平稳。（2）南疆地区年内大风季节长短较为固定（4-8月）,月内大风次数均在20次以上,年内大风天气出现最多的时段主要是5月中下旬到6月初期间,且有提前出现的趋势。（3）盆地北部是大风频发区,大风次数年际变化较为剧烈;盆地南部是大风少发区,大风次数年际变化幅度不大。其中盆地北部等地区（喀什、巴州北部）年内大风天气发生情况较为集中,大风季节较短,爆发期在5月下旬以后;盆地南部等地区（和田、克州等地区）年内大风天气发生情况较为分散,大风季节较长,爆发期主要在5月中旬以前。     

2004年春季中国沙尘天气特征分析

利用全国681个站的沙尘天气观测资料分析得出,2004年春季中国北方的沙尘天气明显偏少、偏弱,主要表现在：（1）2004年春季681个站累计的沙尘天气日数2 080 d,相当于历史平均值的46.9%,是近四十余年中第三个偏少年份。沙尘暴的总面积约190万km2,仅为历史平均值的37.3%。（2）危害性较大的沙尘暴和强沙尘暴过程6次,不足2001年的一半。（3）4月和5月沙尘天气明显偏少导致整个春季显著偏少。沙尘天气出现时,PM10浓度相对增加,空气质量恶化,但与历史上较典型的强沙尘暴个例相比,PM10浓度增加的幅度不大。进一步分析表明,2004年春季沙尘天气偏少、偏弱的主要原因是大气动力条件不足,是比较特殊的一个年份。     

近50a来巴楚县沙尘天气的变化趋势及原因分析

利用巴楚国家基本气象站1961-2010年的大风及沙尘天气日数资料,采用线性变化趋势方法,分析巴楚县大风、沙尘天气的时空分布特征,沙尘天气的变化特点及趋势,并初步探讨沙尘天气日数变化的气候原因。分析结果表明, 该地区出现的沙尘天气主要以浮尘为主,扬沙次之,大风和沙尘暴最少。沙尘的出现时间具有明显的季节性和年际变化,每年的3-10月是沙尘天气的多发时段;近50a来大风和沙尘天气日数明显减少。沙尘天气与当地大风和降水量有密切关系,偏西北大风能引起沙尘天气发生的概率性最大;降水量与沙尘暴发生日数之间的关系也呈现出负相关,降水偏多的年份,沙尘天气就偏少。     

近60年北京地区沙尘天气变化及路径分析

利用1951-2010年地面气象月报资料,根据北京发生沙尘天气情况下周围观测站发生沙尘天气的概率空间分布推断影响北京地区沙尘天气移动路径的方法,得到影响北京地区沙尘天气的主要通道是张掖—民勤—鄂托克前旗—大同—北京和锡林浩特盟二连浩特市—浑善达克沙地西部—张北—北京这两条路径之间。该区域内的巴丹吉林沙漠、乌兰布和沙漠、毛乌素沙地和浑善达克沙漠是影响北京地区沙尘天气的主要沙源地。     

沙尘发生期遥感反演地表温度与实测沙尘数据之间的比较分析

以2002年3月份沙尘天气为例,用卫星遥感反演地表温度(LST)时间变化趋势与同一地区野外观测站点接收的沙尘干物质含量/人体可吸人物质含量(TSP/PM10)数据的时间变化趋势进行对比分析,两者有较好的对应关系.卫星观测的时间分辨率高、范围广,所提供的地表相关信息可为沙尘源头的治理及减轻或减少沙尘天气发生提供基础数据,也为沙尘暴预测提供了重要的科学依据.     

我国北方沙尘天气演变趋势及其气候成因分析

利用地面气象观测资料,分析了我国北方1954～2001年年、季沙尘天气发生日数的演变规律及其与主要气候要素,风速、相对湿度、降水、气温和干燥度的相关关系,用NCEP/NCAR再分析资料分析了冬春气压梯度的变化趋势。结果表明:近50年来,造成我国北方沙尘天气频率显著下降的直接自然原因是沙尘源区和发生区平均风速和大风日数的减少、主要沙尘源区降水量特别是春季及其前冬降水量的增加以及由于源区降水增加引起的大气和土壤湿润程度的改善。冬春季节气压梯度的减小是风速减小、进而导致沙尘日数减小的关键间接因素。     

乌鲁木齐地区一次强沙尘天气过程分析

利用环境监测资料、常规气象资料、高低空环流形势数据和卫星遥感图像资料,对2004年4月19日造成乌鲁木齐地区强沙尘天气的天气背景进行了系统的分析。结果表明,此次天气过程在北疆沿天山88°E一带产生了严重风沙灾害。乌鲁木齐市可吸入颗粒物浓度从沙尘天气前的0.79mg/m3猛增到沙尘天气发生时的10.0mg/m3,API指数为500,属于重度污染。沙尘天气发生前后,乌鲁木齐市温度、气压、风速以及能见度发生了显著的变化。其中,风速>17m/s的大风持续时间较长,能见度降到了很低的水平,乌鲁木齐以外的地区能见度甚至降到了强沙尘暴能见度级别;由卫星云图、高低空环流形势分析和物理量分析可以得出,造成2004年4月19日强沙尘天气的主要原因是冷锋过境。锋前的抬升作用和高低空散度场的配置是沙尘天气的启发因素,而持续时间较强的锋后西北风是产生此次强沙尘天气的主要动力。     

内蒙古乌海市沙尘天气潜势预报方法研究

利用1990—2015年内蒙古乌海市逐日地面、高空气象观测资料和NCEP/NCAR FNL再分析资料,分析沙尘天气发生时各预报因子的分布特征,确定预报因子的阈值及消空指标,建立基于PP法和指标叠套法的乌海市沙尘天气潜势预报模型。通过2011—2018年逐日回报检验显示,其TS评分为0.24,准确率为89%,说明该模型对乌海市沙尘天气有较好的判别效果和较好的业务应用价值。     

北京春季一次霾和沙尘混合污染天气过程分析

2015年3月26—31日北京地区发生一次霾和沙尘天气交替出现的混合型污染天气过程。利用常规气象观测数据、南郊观象台探空数据以及北京环境保护监测总站的空气质量数据,分析了典型个例的发生发展过程。结果发现:此过程可分为霾—沙尘—沙尘回流—霾4个发展阶段。第1阶段北京受弱辐合区控制,大气层结稳定,风速较小,以霾天气为主;第2阶段受蒙古气旋影响,沙尘天气南下影响北京;第3阶段沙尘从华北南部回流,再度影响北京;第4阶段沙尘天气逐渐减弱,北京地区再次出现霾。HYSPLIT后向轨迹模型的模拟结果表明,这是一次典型的沙尘回流所导致的混合污染型天气个例。     

2013年春季沙尘天气特征及其成因

2013年春季,我国共出现了7次沙尘天气过程,其中沙尘暴2次,扬沙5次,是沙尘天气频次总体偏少,但发生时间偏早、影响范围较广的一年。通过对2012/2013年冬季及2013年春季天气气候特征的分析表明：（1）2012/2013年冬季,西伯利亚高压脊较常年平均明显偏弱,影响我国北方地区的西北气流及冷空气偏弱,我国大部地区气温偏高,不利于冬季土壤冻结,土质较为疏松,加之蒙古国及内蒙古大部地区纬向风为偏西风的正距平区,有利于起沙及沙尘粒子向偏东方向输送,这是造成2013年沙尘天气早发的主要原因;（2）2013年春季,我国北方大部地区处于该弱脊脊前西北气流,我国北方除东北地区气温较常年偏低外,其他大部地区气温均偏高,土壤解冻较早,加之3~4月降水偏少,植被状况偏差,土质疏松,是形成沙尘天气的主要原因;（3）气温偏高、降水偏少、土壤湿度降低,但2013年春季沙尘暴反而减少了,说明这些因素并不是沙尘暴发生的直接因素,而是造成沙尘暴发生的短期天气气候变化的间接原因。     

沙尘天气的数值预报

沙尘天气预报的核心问题是要理解沙尘天气形成的物理机制,并定量地描述风沙的分布、强度、输送与沉降.沙尘天气的形成是一个复杂的物理过程,涉及到大气运动与地表状况等诸多因素.作者介绍了一个以数值预报为核心、以卫星观测与地理信息系统为资料背景的沙尘天气集成预报系统,特别是其中的起沙模式.作者运用该系统预报了2002年春季的沙尘天气,并用天气观测和采样观测资料对预报效果进行了鉴定.分析表明,预报系统不仅能定性预报沙尘天气的空间分布与时间演变,而且能定量预报沙尘源地、大气中的沙尘浓度、沙尘的输送以及沉降.模式72 h的预报仍然有较高的可信度.另外讨论了存在的问题和今后的研究方向.       

中国沙尘天气空间分布差异的气候背景

利用1951～2000年中国470个台站沙尘天气和地面气象资料进行了分析,并做了沙尘暴、扬沙、浮尘的空间分布图.分析结果表明沙尘天气主要发生在我国西北、华北地区,有3个多发中心：①以民勤为中心的河西走廊及内蒙古阿拉善高原区;②以和田为中心的南疆盆地南缘区;③以朱日和为中心的内蒙古中部区.另外,以宁夏盐池及内蒙古鄂托克旗为中心的宁、蒙、陕交界处等也是较高的活动区.扬沙、浮尘与沙尘暴的分布很相似.在此基础上,又计算了沙尘天气空间分布与地面气象要素的关系,结果表明：沙尘天气与降水量、相对湿度、植被覆盖率呈显著的负相关,与蒸发量呈正相关.说明影响沙尘天气发生的主要因子是植被覆盖率、蒸发量、降水量和相对湿度.在西北干旱地区,多年平均温度与沙尘天气的发生相关不显著,多年平均风速与沙尘天气的相关也弱.