触发2023年春季中国北方沙尘暴的沙源累积和天气扰动机制

2023年3—4月,我国共出现10次沙尘天气过程,其中3月19—24日和4月9—13日的沙尘过程分别达到强沙尘暴和沙尘暴等级,给人群健康、生态环境和交通运输带来了严重不利影响。后冬至前春的欧亚大气环流异常呈纬向带状分布,导致沙源地的地表气温以及土壤温度持续偏暖、降水整体偏少、蒸散发效应显著。疏松的沙源为春季沙尘天气提供了丰富的物质基础。触发3月19—24日和4月9—13日沙尘暴过程的天气扰动系统都是蒙古气旋,但两次蒙古气旋及其与后部冷高压的配置存在差异,这也直接造成两次沙尘暴过程在强度、路径和持续时间上的差别。此外,本文也从气候累积效应和天气扰动机制两个方面分析了沙尘事件的研究重点,并侧重讨论了开展沙尘次季节-季节以及年代际预测的必要性和关键点。     

ORIGINAL AND SECONDARY HIGH-FREQUENCY SANDSTORM ZONES IN THE LOESS PLATEAU REGION, CHINA

A study of sandstorms in the Loess Plateau and neighbouring areas is based on observations of sandstorms and precipitation. Through analysis of the relationship between the mean annual number of sandstorms and the mean annual precipitation, an original sandstorm zone and a secondary high‐frequency zone of sandstorms have been defined. The latter is mainly formed as a result of human activities, such as vegetation destruction and waste‐land cultivation, and not because of climatic change. The secondary sandstorm zone is located 350–500 km away from the original sandstorm zone, reflecting the fact that the sandstorm zone in the Loess Plateau area has shifted 350–500 km to the southeast, in response to human impact. Some abrupt change has been found in the area where the mean annual precipitation is 270 mm, where the original sandstorm zone ends and a secondary zone of high‐frequency sandstorms begins. This transition area can be regarded as an abnormally unstable area. This study shows that destruction of the vegetation can cause changes in the environment similar to those attributed to climatic change.     

甘肃中西部近年沙尘天气气候特征及典型个例诊断分析

从极涡位置、土壤湿度、地温等探讨了甘肃中西部地区沙尘日差别的原因,指出冷空气是产生沙尘天气的首要因素,高温少雨、土壤干层厚是发生沙尘天气的有利气候背景,并用合成分析法得出西北路径型和偏西路径型两种类型沙尘天气的平均流场;"20010408"强沙尘暴过程实况资料对条件对称不稳定度(CSI)和锋面次级环流进行诊断分析,结果表明:强沙尘暴发生前存在深厚的条件对称不稳定,锋面次级环流和沙尘暴有较好的时空对应关系.     

石羊河下游民勤绿洲生态安全时空变化分析

以生态安全面临着严重威胁的干旱区民勤绿洲为例，应用GIS、RS技术，从绿洲耕地风蚀潜在危险性、水资源利用与空间分布、作物安全生长格局与绿洲防护体系变化四个方面，对该绿洲近14a间生态安全状况进行了系统分析。研究结果表明：绿洲土壤风蚀潜在危险性逐年增大。地下水埋深持续下降，5～20m的地下水埋深区域面积比例由1987年的39．6％上升到2001年的62．1％。地下水矿化度在绿洲的北部表现为上升的发展趋势。作物安全生长格局变化显示春小麦与棉花的安全生长面积由1987年占绿洲总面积的63．8％和91．5％下降到2001年的56．2％和71．3％。由林地与荒草地组成的绿洲防护体系逐年被破坏。地表水资源的逐年减少是绿洲生态安全状况不断下降的主导因素，而人类不断扩大耕地面积，以及毁林、毁草开荒等行为进一步加剧了生态环境的恶化，使绿洲生态安全水平逐年减低。     

阿拉善盟“4·24”强沙尘暴天气过程分析

应用基本气象资料,对2010年4月24—25日阿拉善盟强沙尘暴天气过程进行了天气和动力诊断分析。结果表明:气旋后部有强冷暖空气交汇,造成水平温度梯度增大,从而加大了垂直切变偏差风。同时,强变压梯度和强斜压性形成了变压风,引起了不稳定能量的释放,从而引发地面大风,产生强沙尘暴。高空急流的活动会促使下沉运动,有利于地面气旋加强,造成低层辐合,高层辐散,非常有利于对流的发生与发展。     

淖毛湖地区与我国北方沙尘暴天气的关系

新疆淖毛湖气象站位于东天山与阿尔泰山之间的峡谷盆地中,多大风和沙尘天气。淖毛湖站与周边邻近站相比,对下游沙尘暴天气监测预警有明显的指示意义。作者在分析了2000年春季淖毛湖地区与我国北方地区沙尘暴天气的关系后认为:处于西北冷空气路径咽喉要道的淖毛湖地区与我国西北中部及内蒙古中西部地区的沙尘暴天气不但有极高的相关关系,而且有明显的先兆反映。其中,淖毛湖地区大风、沙尘暴等天气现象,淖毛湖气象站日最大风速、风速风向的时间变化是预报西北中部、内蒙古中西部等地区沙尘暴天气的重要参考指标。淖毛湖气象站的大风、沙尘等天气与下游地区的沙尘暴天气有较好的对应关系。西北路径冷空气必经之地的淖毛湖,其日最大风速和风向的时间变化,可作为预测我国西北中部、东部和内蒙古中西部等地区沙尘暴天气的指标。事实说明,淖毛湖气象站是监测和预测我国下游地区沙尘暴天气较为理想的上游指标站。     

黄河泛滥平原全新世沙尘暴活动的历史记录——以颖河上游一典型剖面为例

研究了淮河支流颖河上游嵩山东麓一典型全新世黄土-古土壤剖面,获得了较高时间分辨率的磁化率、粒度成分和>0.063mm粒级百分比含量等环境代用指标系列。通过地层对比研究,确定了该剖面的基本年代框架。分析了颖河上游全新世黄土-土壤磁化率、粒度特征,论证了颖河上游全新世黄土-土壤物质粒度成分与黄河泛滥沉积沙尘暴活动关系,揭示了颖河上游全新世黄河泛滥平原沙尘暴活动特征。3100aBP以来气候趋于干旱,黄河下游泛滥频率增加,风沙活动范围显著扩大,沙尘暴活动强烈。     

2002年北京风沙季节颗粒物测值分析

为了了解风沙季节的颗粒物浓度特征,特别是在风沙天气来临前后颗粒物浓度的变化,2002年春季分别在北京的延庆和观象台进行了连续的颗粒物观测,并对观测资料进行了较为详细的统计分析。结果表明:在风沙季节,沙尘天气出现前后的颗粒物浓度变化幅度非常显著,对环境质量的影响明显增大;TSP与PM10,PM10与PM2.5的相关性非常显著,线性关系好。沙尘天气对不同粒径颗粒物浓度贡献的增加在33%~86%之间。     

2001年4月8日宁夏强沙尘暴天气中尺度系统分析

对2001年4月8日宁夏出现的一次强沙尘暴过程进行了天气背景及中尺度天气学分析。根据不同地区出现大风的时间差异，讨论了地形对冷锋和沙尘暴运动的影响；利用非静力平衡中尺度数值预报模式MM5的导出量，通过宁夏精细化预报物理量分析子系统，计算、分析了这次过程中Q矢量、锋生函数及总温度的变化特征。结果表明：MM5数值模式输出产品与本次沙尘暴过程天气实况有较好的对应关系及预报指示意义。     

2000年河西秋、冬季沙尘暴成因分析及预报着眼点

文中从天气气候背景及天气学、动力诊断等方面 ,分析 2 0 0 0年秋、冬季河西大风和沙尘暴天气的形成原因 ,分析结果表明 ,几次大风、沙尘暴过程都是在高空 5 0 0hPa环流形势由纬向环流向径向环流调整的过程中 ,西西伯利亚强冷空气沿西北气流迅速南下 ,在蒙古地面热低压强烈发展的有利的热力和动力条件下发生的。同时 ,今年秋、冬季河西气温明显偏高 ,降水偏少以及河西地区特殊的地理环境 ,加剧了大风和沙尘暴天气的出现频次和强度。通过分析 ,初步总结出了此类天气的预报着眼点。