2011-2013年乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度空间分布特征

利用2011-2013年冬季4次地面实测乌鲁木齐城-郊积雪深度与密度数据,应用普通克里格空间插值方法,分析了乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度从2011年12月下旬-2012年2月下旬及2012年1月中旬和2013年同期的时空分布特征.结果表明:乌鲁木齐城-郊冬季积雪深度与密度存在显著地区域分布差异及变化特征.整个冬季位于城东北部的米东石化工业园区积雪均较深,尤其12月和2月,在主城区内部又存在不同下垫面下积雪较多的区域.从12月下旬-次年2月下旬,积雪逐渐累积,且积雪深度比密度具有更大的空间变化幅度.除12月下旬大部分主城区雪密度比郊区大之外,1月中旬、2月下旬主城区雪密度均比城东和城东北方向低.2013年1月中旬积雪与2012年同期相比,平均积雪量明显偏厚,约31 cm,但雪密度变化范围不大且深度与密度的空间分布均发生明显改变.本文结果对于了解乌鲁木齐城区积雪的区域差异,为主城区道路积雪清运、保障道路通畅优化方案及春季融雪洪水防御预案的制定提供基础数据支撑,也可以弥补当前气象站点少且空间分布不匀的不足.此外,本文对卫星遥感数据反演的积雪参数精度验证也具有实际参考价值.     

露天煤矿周围的四种植被重金属富集和转移特征分析

采用野外调查和室内化学分析相结合的方法,对新疆准东露天煤矿周围常见的假木贼（Anabasis aphylla）、梭梭（Haloxylon ammodendron）、琵琶柴（Reaumuria songoonica）、蛇麻黄（Ephedradistachya）等四种植物对重金属的吸收、富集能力和来源进行了分析。结果表明：植物体内重金属含量大小来看,Zn、Cu、Cr含量较大,Pb、As和Hg含量较少。假木贼根部的Cr含量以及四种植被体内Hg含量均超过了植被生长的正常范围。从植物与相应土壤中的重金属相关性来看,假木贼,琵琶柴体内Zn、Cu元素,琵琶柴体内Zn、Hg、As元素,梭梭体内的Zn、Cu、As元素与相应土壤中的重金属含量相关性较好,植物体内的重金属主要来自于土壤,交通运输,大气降尘等多种来源。植物对重金属的富集和转移能力表明,假木贼（2.89）,琵琶柴（1.14）,梭梭（1.72）对Hg有一定的富集能力,其富集能力大小顺序为假木贼>梭梭>琵琶柴,它们属于潜在的Hg富集植物。蛇麻黄对Cu具有较强富集能力。假木贼,琵琶柴和梭梭对Zn、Cr和Pb具有较好的转移能力。这三种植物对重金属均有一定的耐性,可作为矿区土壤植物修复的优选物种。     

塔里木河荒漠植被光谱可分性模拟

以塔里木河典型植被为研究对象,分析胡杨、芦苇叶片及柽柳冠层的可分性,并计算背景的影响。首先用ASD光谱仪测新鲜叶片光谱,找出光谱特征点;然后模拟EO-1高光谱数据和TM多光谱数据;最后植被与土壤光谱按比例混合,分析背景的影响。以上三步分别计算植被指数（VI）。结果显示:叶片光谱特征位置430 nm、670 nm、750 nm附近,黄边斜率和红外平台平均高度,1 080~1 280 nm、1 430~1 650 nm能够区分塔里木河流域3个主要植被类型。模拟的EO-1波谱保持了控制波形的10个特征,TM 只有绿反射峰和红吸收谷、近红外1个反射峰3个特征,大部分特征都消失了。植被指数显示(R680-R500)/R750、(R680-R550)/R705、R1430+\:+R1650、D712/D688能够区分3类,且指数值差异较大,为绿峰、红谷和近红外波峰的组合;模拟的EO-1数据(R680-R500)/R750、(R680-R550)/R705、R1430+\:+R1650能分别区分植被,TM多波谱数据不能有效区分植被。     

中亚五国水土资源开发及其安全性对比分析

由于气候变暖和人类活动的影响,随着人口增长和区域农业灌溉发展,再加上低效率水资源管理等已导致中亚区域水土生态系统的退化.主要针对前苏联解体后到2007年的时段,对中亚五国水土资源开发情况及其对安全状态指标进行对比分析.结果表明:在1988—2007年期间,哈萨克斯坦人口总数逐年减少,人均可更新水资源量和人均总取水量呈逐年增加的趋势;其它中亚4国(吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦、土库曼斯坦和乌兹别克斯坦)人均水资源量出现逐年降低的趋势;乌兹别克斯坦是最大取水用户国家,次为土库曼斯坦;乌兹别克斯坦和土库曼斯坦是最大农业取水国,哈萨克斯坦是最大工业取水国,乌兹别克斯坦是最大生活取水国.到2005年,塔吉克斯坦和土库曼斯坦的淡水产量降到1989年的99%.在1992—2005年间,除了土库曼斯坦外其它中亚国家人均耕地面积逐年减少;同期,哈萨克斯坦的森林和草地面积有所减少,吉尔吉斯斯坦和乌兹别克斯坦有所扩大,塔吉克斯坦和土库曼斯坦的森林面积基本上保持不变,草地面积有所降低.乌兹别克斯坦是化肥施用和土壤盐渍化强度较严重的国家,土壤盐渍化面积占总灌溉面积从1994年50%扩大到2001年65.9%.     

哈密市一次暴雨过程成因分析及数值预报检验

利用常规观测资料,EC—thin初始场资料,NCEP再分析资料,分析了2017年8月17—19日哈密市一次暴雨过程。结果表明,南亚高压双体型,中亚低槽东移南下的有利大尺度环流背景下,中、高、底层3支气流为暴雨提供了有利的动力及水汽条件,中尺度辐合与切变对降水起到积极作用。水汽来自西北、西南、东南3个方向。暴雨发生前各物理量表现为底层辐合上升,高层辐散下沉的动力配置;对EC细网格、T639数值预报模式降水量产品进行检验发现,EC细网格与T639总降水量产品的大雨预报准确率较高,EC细网格大尺度降水量产品预报准确率偏低,EC细网格降水量产品对暴雨落区没有预报能力,T639暴雨区预报与实况较为接近,但存在一定的偏差。     

喀什地区夏季降水特征及南亚高压对夏季大降水的影响

利用1981—2018年喀什地区11个国家站逐日降水观测资料,采用数理统计方法分析了喀什地区夏季降水气候和气候变化特征,结果表明:喀什地区夏季降水量总体呈增多趋势,平原和山区均增多趋势显著,从年际变化来看,2010年以来一直处于降水偏多期。按南亚高压中心位置不同,南亚高压可分为东部型、西部型、双体型、带状型,1981—2018年喀什地区夏季大降水双体型为42%,东部型为39%,西部型为16%,带状型为4%。典型个例分析表明:大尺度环流背景下产生的大降水天气有短时强降水,也有持续性降水天气,根据影响系统的不同产生的降水性质和强度、落区等有显著差异。     

南疆西部干旱区两次极端暴雨过程对比分析

利用常规气象观测资料、NCEP再分析资料、ERA5分析场数据等资料,对南疆西部两次极端暴雨过程的环境条件和形成机理进行对比分析,以更深入理解南疆极端降水特征和产生机制。两次过程分别发生在春季和夏季,高层环流存在显著差异,南亚高压分别呈东部型和双体型,但配合中层的“阶梯槽”形势,均为极端降水提供了特殊有利的环流背景。低空700～850 hPa偏东急流是南疆西部极端降水发生的重要天气系统,其不但是暴雨发生地主要水汽通道,还与地形形成强烈辐合,是极端降水重要的触发和水汽集中机制。引入二阶湿位涡对两次暴雨过程的非均匀特征及可能产生机制进行了对比分析。结果表明,二阶湿位涡高值区与降水的发展演变呈现较高一致性,二阶湿位涡主分量包含对流稳定度与绝对涡度垂直梯度的耦合,体现极端降水大气的主要动热力结构特点:发生在2021年6月15～16日的夏季过程,极端降水区主要位于昆仑山沿线,与塔里木盆地南侧强烈的低层气旋性旋转有关,旋转促进水汽快速集中,垂直方向表现为中层负涡度叠加于正涡度之上,垂直涡度梯度显著,同时水汽抬升凝结,中层大气加湿加热,对流稳定度在垂直方向非均匀性增强,两种垂直梯度结构均有助于垂直运动增强,促进极端降水形成;发生在2020年4月17～24日的春季过程,降水主要位于南疆西部喇叭口地形区,“阶梯槽”形势造成的越山干冷气流和塔里木盆地的偏东暖湿气流辐合,形成中层正涡度带,激发上升运动,是极端降水的主要成因。     

新疆克州地区强降雪天气气候特征及预报

利用新疆克州地区近45a（1960--2004年）冬春季逐日降水资料,统计分析了克州地区强降雪的时空分布特征;利用NCEP逐日再分析资料对产生强降雪的天气形势、环流特征、物理量场进行归纳总结,将500hPa环流分为中亚低压（涡）槽类、喀布尔低涡（槽）、巴湖低压槽和里咸海低压（涡）槽类,认为高空300hPa的西风急流和低空850hPa偏东急流的密切配合是强降雪天气发生的主要条件。在研究基础上建立克州地区强降雪天气过程预报的概念模型。     

和田地区近40年气温变化特征分析

利用和田地区4个代表站1961～2000年的气温资料，对和田地区近40a来的气温变化作了分析。得出近40年来和田地区年平均气温呈上升趋势，春季气温和于田县的年平均气温却呈下降趋势。特别是上世纪90年代增温十分明显，1999年是近40a来和田地区最暖的一年。