塔克拉玛干沙漠腹地春季一次沙尘暴沙尘气溶胶的辐射特征

利用塔中气象站地面辐射等气象资料结合PNIO（空气动力学当量≤10um的悬浮颗粒）质量浓度资料,以2007年4月15日晴天辐射特征为背景对4月22日塔克拉玛干沙漠腹地发生的沙尘暴天气进行局地辐射特征和沙尘气溶胶与净辐射作相关分析。结果表明白天沙尘的辐射强迫对地表有冷却作用,夜间起保温作用。观测期间,总辐射日峰值减少量为507W／m^2,地面长波日峰值增加量为185w／m^2,地面净辐射能量收支表现为白天的日峰值减少量为198w／m^2,夜间的日峰值增加量为40W／m^2。     

沙坡头地区沙尘气溶胶质量浓度的试验观测研究

中国北方沙尘气溶胶的理化特征及其气候效应受到了广泛关注,但现有的研究大都是基于较短时段和典型事件的试验观测。本项研究利用大流量采样器和安德森采样器,对沙坡头地区沙尘气溶胶的质量浓度特征进行了长达3a的监测,获得了该地区沙尘气溶胶的年变化特征,并与背景气象资料和降尘观测结果进行了对比分析;针对典型天气过程的观测结果表明,不同天气条件(背景大气、浮尘、扬沙和沙尘暴)下TSP浓度存在倍数关系和量级的差异,其质量浓度随粒径分布特征也明显不同;两种采样器观测结果的对比分析也表明,局地沙尘释放是沙坡头地区大气气溶胶的主要来源,但在沙尘暴过程中,远源沙尘输送的贡献也不容忽略。     

长春市"2000-04-07"远源沙尘湿沉降携带细菌研究

2000年4月5日～7日袭击我国西北地区北部、华北、东北南部、黄淮地区的扬沙或沙尘暴波及到长春市，带来了大量降尘的同时，还有大量细菌侵入。据长春市中西部解放立交桥和南湖公园取样测定，4月7日市区“泥雪”湿沉降，经实验室48h细菌培养，需氧细菌含量解放立交桥每毫升样品8．9万个、南湖公园10．5万个，市区每平方米“泥雪”携带细菌量平均达6．4亿个左右；细菌生化反应鉴定，未发现致病菌存在，杂菌数量及种类很多，解放立交桥与南湖公园样品细菌种属组成有一定差异。     

2005年我国沙尘天气的若干特征分析

2005年我国共出现了11次沙尘天气过程,其中沙尘暴4次、强沙尘暴1次,是沙尘天气频次明显偏少、强度明显偏弱、影响范围明显偏小的一年.春季(3～5月)的沙尘天气过程明显少于近6年的平均值,沙尘暴和强沙尘暴过程远少于2000、2001和2002年,该季累计出现的沙尘天气、沙尘暴总站日数较2000～2005年同期平均水平偏少4～7成,创近6年的最低值.分析表明,2004/2005年冬季我国北方地区雨雪偏多,地表积雪偏多,土壤表层湿度偏大,是导致2005年沙尘天气明显偏少、强度偏弱的主要原因.此外,冬末春初北方气温偏低,土壤解冻晚,延迟了沙尘天气的发生,造成早春沙尘天气显著偏少,沙尘多发期偏晚.     

大气边界层中沙粒悬移运动的数值模拟

将双时间法和k-ε湍流闭合模型应用于求解雷诺平均的Navier-Stokes方程,模拟了沙地、沙丘流场.在此基础上,应用梯度输送理论求解平流扩散方程,模拟了平坦沙地、单个沙丘和连续沙丘周围沙粒的悬移.结果表明:1)来流的风速度足够大,使得地面摩擦速度大于起沙的临界速度,这是沙粒发生悬移的必要条件.但是光有足够的风速还是不够的,要使卷入空中的沙粒能在较大的高度范围内扩散,流场中必须存在一定强度的抬升气流.比较剧烈的地形起伏容易造成流动的不稳定;2)只有流场中存在抬升气流,才会使沙粒扩散到较高的高度;3)平坦地形时气流偏折主要是压力梯度的作用;而在沙丘起伏的表面,气流偏折受沙丘地形的影响很大.     

基于复杂网络模型的沙尘天气空间交互影响研究-以雅鲁藏布江中游为例

沙尘天气是雅鲁藏布江中游最主要的灾害,然而对该地区沙尘物质的传输过程及影响范围并不明确。利用2017-2020年冬春季（10月—次年4月）雅鲁藏布江中游的15个气象站逐小时最低能见度数据,采用转移熵方法构建区域沙尘传输矩阵,基于复杂网络理论分析沙尘天气的空间传输及交互影响特征。结果表明,1）雅鲁藏布江中游沙尘天气系统是一个稳健性网络,站点之间的沙尘天气互相影响,说明沙尘可以跨区域输送。2）申扎、南木林和尼木处于沙尘天气空间关联网络的核心,说明这三个地区是研究区的主要沙尘分布区;拉萨和墨竹工卡沙尘天气受其他站点影响程度最小。3）研究区沙尘天气影响时间短。沙尘持续时间以1小时为主,说明以局地起沙为主;3小时持续时间次之,说明个站点之间相互传输;6小时持续时间最少,说明沙尘不能长时间输送。综上所述,雅鲁藏布江中游沙尘天气即有局地供应,又有区域传输,各站点之间相互影响,形成复杂的空间交互网络。因此,为了减少研究区沙尘灾害的影响,应该立足于全面协调协作进行治理。     

2004年春季沙尘天气分析

利用全国673个站每日8个时次的地面天气报告资料和T213模式产品,分析了2004年春季我国沙尘天气的主要特点,并初步揭示了其成因。结果表明:2004年春季我国北方共出现了15次明显的沙尘天气过程,其中3月相对偏多,4月却明显偏少;沙尘天气过程的强度大多偏弱。原因在于2~4月上中旬我国北方主要沙尘源区气温持续偏高,降水偏少,地表疏松,沙尘天气所必需的物质条件充足;同时,3月冷空气频繁影响我国北方,沙尘天气相对较多,但由于大部分冷空气势力不强,影响时间短,所引发的沙尘天气过程较弱。4月上中旬,影响我国北方的冷空气势力明显偏弱,激发沙尘天气的动力条件不足,因而沙尘天气显著偏少。     

2024年3-5月全球天气特征

利用全球GTS交换站、GSOD等地面观测数据以及国家气象信息中心提供的多源融合格点实况资料,对2024年3-5月全球天气概况及主要的灾害性天气进行了分析,结果表明：2024年3-5月,全球气温增暖趋势明显,灾害性天气种类多,极端性突出。阿拉伯半岛、伊朗、阿富汗、巴基斯坦、澳大利亚北部、巴西东南部、美国南部以及我国的华南等地的降水较历史同期显著偏多,而北美洲西部、东欧南部、印度半岛、中南半岛以及我国黄淮等地降水明显偏少;除俄罗斯北部、阿根廷南部等地外,全球其余大部地区气温接近常年同期或较常年同期偏高1～3℃,5月印度北部和巴基斯坦等国多地日最高气温超50℃,突破历史同期极大值。巴西东南部、西亚及中亚多地遭遇极端强降水或洪水。此外,3-4月北非和亚洲多沙尘活动。全球共有11个热带气旋活动,数量较常年同期偏少,其中5个登陆并带来较强的风雨天气。     

北京地区沙尘天气的气候特征分析

利用1954～2001年北京地区(20个气象站)逐月沙尘资料，重点对北京地区沙尘天气的空间分布特征、沙尘日数的年际变化规律、沙尘日数的月变化进行分析；分析了近3年北京地区出现的沙尘天气特点及成因；对近48年的沙尘天气出现日数变化规律进行了小波分析，浮尘天气有12～14年超长周期和2～4年短周期，扬沙天气有8-12年超长周期。     

内蒙古沙地和草地环境下近地面PM10分布特征及其与相关气象要素的关系

利用内蒙古锡林浩特和朱日和2005年的PM10质量浓度（MPM）和相关气象要素资料,分析了沙地和草地环境下MPM的分布特征,发现MPM受沙尘天气的影响较大,非沙尘日MPM在不同下垫面条件下差别不大。进一步分析发现,气象要素对MPM有较大的影响,在选取相关气象要素参量的基础上,将各参量相乘建立了气象影响指数IPM,表示气象条件对MPM的综合作用,经检验发现锡林浩特和朱日和IPM值与MPM日均值的相关系数都大于0.70,高于MPM与其他单气象要素,月均值的线性相关性更显著。对同一气候带不同下垫面条件下不同季节IPM值与MPM的对比分析发现,气象条件对近地面MPM的影响比下垫面条件更显著。