宁夏沙尘暴天气研究进展

概括地分析了宁夏沙尘暴天气的地理分布与时空演变特征、形成机理与成灾规律,以及沙尘暴与生态环境等方面的研究成果。 总结性地分析了宁夏中北部沙尘暴多发区生态退化、土地荒漠化与强沙尘暴间的相互关系等,取得了阶段性进展;同时也介绍了利用多源资料及相关科研成果,建立适合宁夏中北部地区气候特征的沙尘暴发生频率定量化模型等,以期对以后沙尘暴的更深入研究有所借鉴和帮助。     

北极涛动异常对西北地区东部沙尘暴频次的影响

利用西北地区东部沙尘暴日数资料、北极涛动指数资料、东亚高低空大气环流形势场资料,分析了沙尘暴日数与北极涛动的关系,进而研究了北极涛动异常年东亚大气环流分布特征,探讨了北极涛动影响西北地区东部沙尘暴的可能途径。结果表明：西北地区东部沙尘暴频次呈波动减少之势,20世纪80年代中期发生气候突变;北极涛动指数与西北地区东部沙尘暴频次显著负相关,二者年际、年代际变化都有较好的应关系,北极涛动正位相年,西北地区东部沙尘暴偏少,反之亦然。究其原因：北极涛动异常对东亚冬季风强度、东亚高低空气压场、风场分布形势有重要影响：北极涛动正位相年,东亚冬季风、蒙古高压均偏弱;500 hPa高度场上,春季西风带纬向环流占优势,极涡面积偏小,强度偏弱,贝加尔湖阻塞高压异常强盛,蒙古国及我国华北和西北地区位于贝加尔湖阻塞高压底部的暖区里,地面至高空西北风偏弱;在这种形势下,整个中高纬度冷空气势力较弱,活动次数偏少,不利于大风、寒潮天气的发生,因此沙尘暴频次也偏少。而北极涛动负位相年基本相反。     

宁夏春季沙尘暴频次异常与北太平洋海温异常的关系研究

利用宁夏沙尘暴频次资料、500 hPa环流特征量资料、NCEP再分析资料、北太平洋海温场格点资料,采用相关分析、合成分析、小波变换、SVD分析,对宁夏沙尘暴频次与北太平洋海温场的关系进行了研究,探讨了北太平洋海温场通过影响大气环流异常再影响沙尘暴异常的途径。结果表明：宁夏春季沙尘暴频次与前一年10月到当年5月加利福尼亚海温有显著的负相关关系,关键区海温冷、暖异常与宁夏春季沙尘暴日数多、少有较好的时频对应关系;另外发生在北太平洋的厄尔尼诺事件对宁夏春季沙尘暴有重要影响,当北太平洋海温场呈厄尔尼诺（拉尼娜）型分布时,宁夏各地沙尘暴日数以偏少（多）为主。加利福尼亚海温通过影响大气环流,进而影响宁夏沙尘暴的发生,冷水年春季（3—5月）,欧亚大陆高空系统较强,环流经向度加大,蒙古气旋加深,有利于极地冷空气南下;从风场形势看,冷水年河套至甘肃、内蒙西部及蒙古国中西部一带高层盛行西北风,而低层多为东南风,这种不稳定形势,也为西北沙尘暴的发生发展创造了有利气候条件。另外,冷水年冬春季东亚大槽位置以偏西为主,极涡强度偏强的年份占优势,西风环流指数负距平的年份偏多,经向环流偏强,冷锋活动频繁,大部分冬季平均气温偏低,表明冬季风偏强的年份为主;而暖水年基本相反。     

气候因素对宁夏中北部沙尘暴频率影响的模拟研究

利用宁夏中北部地区6个气象站多年气象资料,分析了月平均风速、土壤湿润度、地面温度及下垫面风蚀沙化系数对沙尘暴频率的影响,计算了各气候因素对本地沙尘暴频率的影响指数,建立了适合宁夏中北部地区的沙尘暴频率的定量模型,并利用气候影响指数对沙尘暴频率进行拟合,取得了比较理想的效果。     

贺兰山东麓暴雨气候特征及灾害防御对策

利用贺兰山东麓9个常规站及287个自动气象站汛期(5—9月)逐小时降水量资料,应用线性趋势系数、克里金插值及Morlet小波变换等方法,分析了该地区的暴雨时空特征和振荡周期.结果表明:(1)贺兰山东麓暴雨日数20世纪60年代最多,暴雨强度20世纪70年代最强,暴雨贡献率2011—2019年最大.(2)1961—2019...     

宁夏中南部地区干旱变化趋势分析

采用国家最新发布的综合气象干旱指数,详细分析了宁夏中南部地区干旱发生频率、日数和强度的变化趋势。发现宁夏中南部地区春、夏季干旱变化趋势基本相似,而与秋季干旱变化趋势基本相反。20世纪60年代至80、90年代,宁夏中南部地区春、夏季干旱总体呈弱减轻趋势,而秋季干旱呈非常显著的加剧趋势,80、90年代秋季干旱强度较60年代增强了两倍多;进入21世纪以来,春、夏季干旱显著加剧,中部干旱带春、夏季干旱、南部山区夏季干旱强度较20世纪90年代平均增加了约1~2倍,而秋季干旱出现了明显减弱的新趋势。随着春、夏季干旱加剧,对农林牧业\,生态环境、人畜饮水的影响越来越严重,旱灾造成的损失也在不断增大,应引起高度重视。最后提出了应对干旱加剧的措施建议。     

宁夏春季典型沙尘暴年环流特征量分析

利用近1960-2000年宁夏春季沙尘暴发生次数及常规气象与环流特征量、海温等资料, 首先分析得出了宁夏近41a来沙尘暴发生频次的变化规律; 其次通过对宁夏典型沙尘暴多、少年气候特征对比分析, 发现沙尘暴多、少年前期气象要素及环流特征量存在明显差异: 沙尘暴少(多)发年前一年夏季及前一年夏季到当年春季累积降水量偏多(少); 冬春季冷空气活动次数偏少(多); 前期及同期北半球极涡面积偏小(大)、强度偏弱(强); 冬季东亚大槽位置偏东(西)、强度偏弱(强); 前一年春季北太平洋海温距平场表现为厄尔尼诺遥相关分布型(反厄尔尼诺遥相关分布型)。依据作用机理, 提出了在西北地区生态环境局部治理、整体恶化背景下, 宁夏春季沙尘暴发生频次减少, 主要是东亚环流调整、冬季风减弱所致, 同时还形成了宁夏春季沙尘暴短期气候趋势预测概念模型。     

1961-2004年宁夏极端气温变化趋势分析

利用1961-2004年宁夏逐日最高、最低气温资料,分析了宁夏44 a来最高、最低气温的变化趋势。结果表明：宁夏的最高、最低气温表现出了明显的变化趋势,最高气温＜0℃的日数减少,＞30℃的日数增加;在年平均最低气温升高的同时,极冷日数也在增加,相对于1961-1990年的平均值,20世纪90年代和21世纪最初的4 a年极冷日数分别增加了1.1 d和0.7 d,距平百分率分别达350%和275%。     

宁夏气温、降水、蒸发的变化及其对气候变暖的响应

本文对近40多a来宁夏气温、降水、小型蒸发皿蒸发量的变化进行了分析,结果表明:宁夏年平均气温具有明显的年代际变化特征,1986年附近发生了一次明显气候跃变,跃变后增温最明显的是冬季;秋季降水量的年代际变化特征较明显,在1978年发生转折,此前宁夏处于多雨时段,其后处于降水偏少的气候背景之中;宁夏小型蒸发皿蒸发量近40 a来存在下降趋势,下降趋势最明显的季节是夏季,最明显的区域是宁南山区;近年来宁夏蒸发量的减少与太阳辐射的减弱及水汽压的增加有关,宁南山区蒸发明显下降,与低云量的减少有关;宁夏平均气温对中国区域气候变暖响应明显,当中国区域平均气温增加1℃(各季及年),宁夏春季平均气温约升高1.1℃,夏、秋、冬季及年平均气温约升高1.3℃;宁夏春季降水量与中国区域同期降水量有密切联系;在全球气候变暖的大背景下,宁夏秋季降水有下降趋势,冬季降水存在上升趋势;宁夏气候有变干的趋势。     

高空基本影响天气系统定量化自动分析研究

为了满足数值预报产品等多种参考信息不断丰富情况下,高时空分辨率精细化预报的具体需求,针对气象业务中通用的MICAPS格点文件数据格式,在等值线分析进行高空天气系统分析的基础上,从高空天气系统的定义出发,使用矢量分析方法,建立了确定数据场内任意预报点影响系统判识、计算考察点到影响系统距离、影响系统强度、系统移动变化、急流强度等不同定量化参数的算法.使用Visual Basic语言,针对中国北方沙尘暴和南方强冷空气活动高空基本影响天气系统,进行了定量参数自动分析试验,结果表明具有较好的分析效果.这一算法具有良好的业务适用性,为建立自动预报系统、提高业务预报自动化水平提供了算法基础.