中国沙尘暴天气研究进展及主要科学问题

沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。近年来,沙尘暴天气受到广泛关注。概述了我国沙尘暴的成因、源地和移动路径、分布特征及演变规律,探讨了沙尘暴天气的大气环流特征、物理化学特性和数值模拟及预报方法,基于中国气象事业发展战略,针对未来沙尘暴的主要科学问题进行了展望,试图为今后沙尘暴研究提供基本框架与思路。     

沙尘暴天气的成因及其天气形势分析

对我国北方及我省沙尘暴天气发生的机制及其相应的天气形势进行了分析,揭示了沙尘暴天气发生、发展的规律以及在具体预报中的着眼点。     

河北省沙尘暴天气成因分析

分析了河北省沙尘暴天气的演变特征，在此基础上又从气候及大气环流形势变化、动力诊断等方面对河北省沙尘暴天气成因进行了初步分析。结果表明：近年来河北省地区春季降雨持续偏少，气温持续偏高，为沙尘暴的形成提供了有利条件；而有利的大气环流形势和较强冷空气频繁南下是造成沙尘暴明显偏多的主要原因。     

东疆沙尘暴天气的分析

对1961～2001年东疆6个气象站沙尘暴资料的分析表明：东疆沙尘暴高发区在平原地区，主要出现在3～7月，4月份最多。沙尘暴多出现在午后到晚上，傍晚最多，持续时间多在1．5h之内。东疆局地和区域性沙尘暴天气过程，从80年代到90年代减少明显，年平均气温的升高和降水的增多是造成这种变化的主要因素。     

德州市沙尘暴天气统计特征

通过对1961—2004年德州市沙尘暴观测资料的统计分析表明：上个世纪60年代是德州沙尘暴的高发阶段，70年代以后沙尘暴呈明显减少趋势。沙尘暴主要发生在春季和初夏，其他季节很少；德州西北部和中部沙尘暴天气明显偏多，同时沙尘暴有明显日变化，主要集中出现在10：00-20：00时段内。沙尘暴与春季降水、冬春季气温以及大风日数有密切关系。     

黑色“杀手”——沙尘暴

今年 3月以来 ,在大约两个月中 ,我国先后出现了 12次扬沙和沙尘暴天气 ,波及西北地区东部、华北地区、东北地区南部和长江中下游广大地区。所经之处 ,尘土蔽日 ,一片混沌。有近 2 0个省会城市遭受沙尘的严重污染。其影响范围之广 ,前所未所。在荒漠和半荒漠地区尘暴与沙尘暴往往是同时发生 ,从而形成了沙尘暴。特大的强尘暴称之为黑风暴。我国气象上定义 :发生沙尘暴时 ,最大瞬间风速≥ 2 5米 /秒 ,能见度 <50米时 ,就称之为黑风暴。沙暴现象发生时 ,风力一般在 4— 8级 ,近地面的细沙和粉尘被输送到 15— 30米的高度 ,水平能见度可维持在…     

沙尘暴天气数值预报系统及其预报效果检验

沙尘暴天气数值预报系统包括区域大气模式、陆面过程模式、风沙模式(包括风蚀、输送和沉降模式)和地理信息系统。用该系统对2002年3月20日和4月7日2次沙尘天气进行了预报试验,利用地面观测资料和卫星观测资料对模式输出的主要沙尘天气预报产品进行了对比分析。分析结果认为,沙尘暴天气数值预报系统对沙通量、尘通量和垂直积分质量有很好的预报能力,但仍需改进陆面参数和沙尘气溶胶的初始值。     

春季沙尘暴天气气候特征分析

统计分析了2000年春季影响渭南各地风沙灾害天气的强度和时空分布及造成的灾害，利用气候学天气学等气象理论，研究了其气候特及基因，分析了冷空气移动路径和天气形势的演变，以及造成大风沙尘暴天气的环流特征。     

塔中地区沙尘暴天气气候学分析

以塔里木盆地周边多个气象台站多年常规气象观测资料、沙漠腹地塔中气象站资料、NCAR再分析资料为基础,分析研究了沙漠腹地沙尘暴的分布特征,沙尘暴与温度、降水、风等气候因子之间的相关关系。     

青海沙尘暴天气研究

利用1961－2000年青海省41个气象台站的气象资料，分析了青海省沙尘暴天气的时空分布特征，揭示了沙尘暴天气产生的气候原因，结果表明：近40年来青海省沙尘暴天气出现次数呈逐年减少趋势。     

北京地区一次尘暴气溶胶的化学组成及其来源

讨论了1990年4月25日北京地区出现的一次强尘暴过程的气溶胶特征，探讨了尘暴的来源，从对形成尘暴的气象背景以及尘暴气溶胶中元素资料和稀土元素分布模式的分析，认为该次尘暴气溶胶主要是由形成大风地区及其途经地区的尘土微粒混合组成的。     

美国WRF模式的进展和应用前景

WRF(Weather Research Forecast)模式系统是美国气象界联合开发的新一代中尺度预报模式和同化系统，2004年6月对外发布了第二版和三维变分同化系统。这个模式采用高度模块化、并行化和分层设计技术，集成了迄今为止在中尺度方面的研究成果。模拟和实时预报试验表明，WRF模式系统在预报各种天气中都具有较好的性能，同时实现在线完全嵌套大气化学模式，不仅具有较好的天气预报水平，而且具有预报空气质量的能力，具有广阔的应用前景。     

强对流天气短时临近预报业务技术进展与挑战

强对流天气短时临近预报业务是国家防灾减灾、重大社会活动和精细化天气预报的迫切需要。虽然我国强对流天气短时临近预报业务已经取得了巨大进展,但与国外先进水平相比还有不少差距。本文总结了近年国内外强对流天气短时临近预报业务现状、技术进展、目前国内的技术支撑状况和所面临的挑战,并提出了相应的应对措施。目前强对流天气短时临近预报技术仍然主要是外推预报技术、数值预报技术和概念模型预报技术等,但快速更新循环的高时空分辨率数值模式预报和新一代静止气象卫星资料将在强对流天气短时临近预报中发挥重要作用。强对流天气监测、分析和机理研究是强对流天气短时临近预报的重要基础;先进的外推预报方法同快速更新循环的高时空分辨率数值模式预报以及二者的融合是未来强对流天气短时临近预报的重要发展方向。     

国际人工影响天气技术新进展

本文总结了近年来国际人工影响天气相关技术的新进展,概述了人工影响天气试验及效果综合评估、高性能遥感探测装备在人工影响天气领域的应用、催化模式及应用、作业装备研发改进等四个主要方面的进展及现状。在分析近年来我国人工影响天气相关技术进展与存在问题的基础上,结合国际新进展,从多个方面讨论并提出了促进我国人工影响天气技术进步可借鉴的经验与建议。     

黄土粒度组成的古环境意义研究进展

中国黄土高原的黄土与古土壤序列完好地记录了250万年以来的全球气候变化情况,被认为是反映第四纪古气候和古环境的重要载体.阐述了黄土粒度研究现状与进展,黄土的粒度组成、磁化率、粒度分形等及其所反映的古环境意义.     

黄土粒度组成的古环境意义研究进展

中国黄土高原的黄土与古土壤序列完好地记录了250万年以来的全球气候变化情况,被认为是反映第四纪古气候和古环境的重要载体。阐述了黄土粒度研究现状与进展,黄土的粒度组成、磁化率、粒度分形等及其所反映的古环境意义。     

我国夏季暴雨气候学的研究进展与科学问题

我国夏季暴雨频发并导致洪涝灾害,严重影响着社会和经济的发展。基于对我国夏季降水和暴雨天气学的大量研究,从气候学的角度综述了我国夏季暴雨的研究进展,特别是关于我国暴雨的年际和年代际变化及趋势、与暴雨发生相关联的大尺度环流特征及年际和年代际变化成因以及全球气候变暖背景下今后我国夏季暴雨的演变趋势等方面的主要研究进展。此外,还指出了我国夏季暴雨气候学亟待进一步研究的若干科学问题。     

现代气象服务体系若干问题研究

在分析有关国家建立现代气象服务体系做法的基础上,结合我国气象服务工作实际,提出了现代气象服务体系的基本概念和我国建立现代气象服务体系的必要性和紧迫性,并对现代气象服务体系的运行机制、组织结构、技术支撑和如何建立现代气象服务体系进行了探讨和研究。     

自动气象站风向、风速故障处理

通过搜集、整理有关自动气象站维修保障的各类技术资料,结合实际保障工作经验,对DYYZII型自动气象站风向、风速故障的处理方法、流程进行了系统的阐述,包括信号处理流程、信号传输环节内各关键件信号的测试方法;故障处理流程及方法。     

雷电研究的回顾和进展

该文从雷电定位技术的研发、北京地区闪电特征和时空分布、闪电活动与强对流天气过程、雷电预警预报研究、雷电物理过程研究和雷暴起电放电数值模式研究6个方面综述了雷电研究的一些结果和近期的研究进展。通过对雷电多方面的研究, 对雷电放电特征有了较系统地了解, 特别是对北京地区的雷电时空分布特征有了较清晰地认识; 在雷电预警预报技术和方法、雷电物理过程等方面也取得了一些重要进展。但由于雷电发生的时空随机性和瞬时性, 对闪电放电物理过程的观测试验和理论研究十分困难, 目前对我国闪电活动规律的认识也仍然不够全面。因此需要对雷暴内动力、微物理和起电放电过程及它们之间的相关性开展深入和长期的基础研究, 加深对雷电发生发展特征的认识和理解, 这将为雷电预警预报以及雷电监测资料在强对流天气过程的监测预警中发挥更重要的作用提供理论基础; 而在雷电激发和传输研究的基础上, 开展地闪连接过程和不同频段雷电电磁辐射对电子设备的破坏效应等雷电成灾机理研究, 将为雷电防护技术的提高提供科技支撑。