全球变暖背景下内蒙古地区沙尘暴频次变化的预估

构建一个基于BP神经网络的统计模型, 利用CMIP5模式中历史情景和未来情景的预估数据, 重建1860—2100年内蒙古地区春季沙尘暴频次(分辨率达到日尺度)序列。在此基础上, 研究内蒙古地区沙尘暴未来长期变化特征。结果表明, 在未来情景RCP2.6 和RCP8.5中, 与历史时期(1860—2005年)相比, 内蒙古地区沙尘暴频次持续减少; 影响范围较大的沙尘暴事件占比也持续减少; 在增温更多的RCP8.5情景中, 沙尘暴的减少更加显著; 春季沙尘暴的季节性锁相特征(4月沙尘暴频次达到峰值)不随全球变暖而变化。     

从沙尘暴看黄土的沉积及黄土高原的形成

以近年来我国西北地区多发的沙尘暴现象为缘起,对沙尘暴的特征、发生机制等进行了讨论;论述了沙尘暴引起的降尘与黄土的堆积与沉积的过程;黄土堆积沉积的年龄、颗粒成分等;以及沙尘暴与高土高原的形成之间的关系,同时论述了黄土高原的环境变迁,认为高空均质粉尘的降落是不均匀的;高空降尘是突发的,而风及流水对堆积粉尘的改造是长期和连续的。     

植被防风固沙生态功能的时间同步性研究——以榆林市为例

以榆林市为例,利用气象观测和植被指数数据,对植被覆盖与沙尘暴活动发生的时间同步性关系进行了分析,结果显示:植被覆盖与沙尘暴活动存在着年内的时间不同步性,严重制约植被防风固沙生态功能的发挥;沙尘暴日数与植被指数的年际变化呈现出反相关系证明了植被覆盖对沙尘暴活动具有很强的防护作用.采用灰色关联度模型度量植被覆盖与沙尘暴日数的时间同步性,计算出植被指数与沙尘暴日数的年内时间同步性指数为0.615,年际时间同步性指数为0.540.     

北京西北城区2010年春季一次沙尘暴过程PM10特征研究

采集2010年春季北京市西北城区沙尘暴前期、中期及后期可吸入颗粒物样品,运用场发射扫描电镜和粒度分布软件分析沙尘暴过程中PM10的微观形貌和粒度分布特征。结果表明,沙尘暴期间PM10和PM2.5的质量浓度是一个突然变化的过程,在沙尘期间质量浓度分别增加到1960.68μg/m3、1477.27μg/m3,然后随着沙尘暴的消退逐渐降低,颗粒物质量浓度逐渐减少;对体积——粒度分布的研究表明,无论沙尘暴天气还是非沙尘天气,其体积百分比主要集中在2.5μm以上的较大等效粒径范围内,沙尘暴天气是由于输入了大量的沙尘颗粒,而非沙尘天气的少量大粒径颗粒对体积百分比的影响却很大,导致体积百分比向大等效粒径范围集中;沙尘暴前,颗粒物的微观形貌类型有矿物颗粒、烟尘集合体、球形颗粒和超细未知颗粒,沙尘暴期间,微观形貌类型主要是来源于地壳的矿物颗粒。     

沙尘暴对西部发展的危害研究--为2002年1月1日实施《中华人民共和国防沙治沙法》而作

沙尘暴是一种危害性极大的灾害性天气现象.它的发生既是一种加速土地荒漠化的重要过程,又是土地荒漠化发展到一定程度的具体表现.根据我国西部地表植被向恶性方向发展,土地沙化面积逐年增长,沙尘暴日趋频繁的具体情况,分析了沙尘暴的成因、危害,因地制宜提出了5条对策:1)实行综合治理;2)加强沙尘暴的科学研究;3)建立健全法规;4)增加投资力度;5)提高思想认识.     

北疆沙尘暴天气气候特征分析

根据新疆地面气象记录月报表,整理出1961-1999年39a北疆40个气象观测站的沙尘暴天气现象资料并进行统计分析,给出北疆地区沙尘暴天气的时空分布特征.结果表明:北疆沙尘暴的高发区在古尔班通古特沙漠,沙漠南缘、天山北麓发生的沙尘暴多于其他周边地区;沙尘暴集中出现在4-8月,多发时段在15-23时,傍晚是活动高峰;沙尘暴持续时间多数在1h以内,最长可持续16h.     

新疆库车县沙尘暴变化特征及突变分析

根据新疆气象局地面观测资料,整理出库车县1951～2009年沙尘暴年日数资料,运用小波分析、累积距平、滑动t检验等方法对沙尘暴年日数序列的变化趋势、周期特征、突变特征进行了分析,结果表明:(1)近60年间,库车县沙尘暴年日数呈显著减少的趋势,趋势系数为-0.34,通过α=0.05的显著性检验.20世纪50年代、60年代和70年代是近60年库车县沙尘暴的三个频发期.(2)沙尘暴年日数序列存在7年、15年、22年的周期;在不同的时间尺度上,沙尘暴经历了多个频发期和少沙尘暴期,在未来几年可能会再次迎来一个沙尘暴的频发期.(3)研究区内沙尘暴年日数变化趋势确实存在1985年的突变年份,而且这次突变并不是简单的均值突变或转折突变,是这两种突变的组合.     

新疆库车县沙尘暴变化特征及突变分析

根据新疆气象局地面观测资料,整理出库车县1951～2009年沙尘暴年日数资料,运用小波分析、累积距平、滑动t检验等方法对沙尘暴年日数序列的变化趋势、周期特征、突变特征进行了分析,结果表明:(1)近60年间,库车县沙尘暴年日数呈显著减少的趋势,趋势系数为-0.34,通过α=0.05的显著性检验。20世纪50年代、60年代和70年代是近60年库车县沙尘暴的三个频发期。(2)沙尘暴年日数序列存在7年、15年、22年的周期;在不同的时间尺度上,沙尘暴经历了多个频发期和少沙尘暴期,在未来几年可能会再次迎来一个沙尘暴的频发期。(3)研究区内沙尘暴年日数变化趋势确实存在1985年的突变年份,而且这次突变并不是简单的均值突变或转折突变,是这两种突变的组合。     

风沙流/沙尘暴与高雷诺数壁湍流野外观测

 风沙流与沙尘暴是发生在高雷诺数大气边界层中的气固两相流,对风沙流与沙尘暴的深入认识、准确预报和科学防治都要基于对风沙运动规律的认知和把握,因而需要借鉴高雷诺数湍流的研究成果。本文综述了高雷诺数壁湍流和风沙流/沙尘暴研究的现状,着重介绍了在中国民勤地区建立的沙尘暴与高雷诺数壁湍流野外观测站,以及基于观测站的观测列阵所获得的初步成果,展望了进一步的发展方向。     

沙尘暴的成因及防治对策研究

沙尘暴是我国北方的灾害性天气之一 ,但近年来沙尘暴出现的频率不断增加 ,影响范围不断扩大 ,破坏程度逐年加剧 ,沙尘暴的频繁发生已成为我国北方环境恶化的重要标志 .本文研究了我国沙尘暴灾害现状 ,指出了沙尘暴多发性的原因 ,分析了沙尘暴的动态演变 ,提出了防治沙尘暴的几点对策 .     

南疆西部近10年沙尘暴特征分析

对新疆南疆西部莎车县、麦盖提县、巴楚县和喀什市4地的4个气象站近10年发生的沙尘暴数据资料进行了统计分析,研究了沙尘暴发生的时间特征和风速特征.结果表明:4地沙尘暴均多发生在4～6月份,且4月份发生沙尘暴次数最多.沙尘暴发生在傍晚20∶00时段频数最多,其中莎车县、麦盖提县和巴楚县沙尘暴持续时间最长为10h左右.10年间喀什市的沙尘暴每年发生次数逐渐减少.4地发生沙尘暴的平均风速不同,风向多以西北风和东北风为主.发生沙尘暴时风速大小变化幅度大,平均变化周期为4min左右,有明显的阵风特点.     

毛乌素沙地上空沙尘暴的前向轨迹及其影响范围

基于气象数据、MODIS遥感影像数据和NCEP再分析资料, 利用HYSPLIT模型模拟2000—2019年毛乌素沙地上空不同海拔高度(500, 1000和1500 m)各季节沙尘暴的前向轨迹, 并与遥感影像识别出的沙尘信息进行比较, 识别毛乌素沙地沙尘暴的影响范围。结果显示: 1) 在过去的20年中, 共有143个沙尘暴月和387个沙尘暴日, 并且 2004 年以来, 毛乌素沙地发生沙尘暴的频率逐渐降低; 2) 季节性气候条件对毛乌素沙地沙尘暴的移动路径有很大的影响, 春季沙尘暴发生频率较高, 秋季发生频率最低; 3) 受毛乌素沙地沙尘暴影响的国内地区主要包括陕西省北部、山西省北部、河北省北部和中部、山东省北部和中部、北京市、天津市、内蒙古自治区东部以及东北三省, 国外受影响的地区有朝鲜、日本北部以及俄罗斯与我国交界处, 受影响的海域有渤海、黄海北部和日本海西北部。遥感影像与HYSPLIT模型的比较提供了一种对沙尘运输、扩散和沉积过程进行验证和加深了解的有效工具, 研究结果可以为防灾减灾决策及沙源地治理提供科学的参考依据。     

基于SuperMap的全球沙尘暴空间格局研究

沙尘暴危害性大,造成的损失极高,对沙尘暴这一灾害性天气现象进行空间格局研究具有重要意义.基于沙尘暴灾害特点的特殊性,利用SuperMap软件制作了2005—2014年的全球沙尘暴空间格局变化图,以中亚、北美、北非和澳大利亚四个沙尘暴爆发最为严重的区域为例进行研究,研究全球沙尘暴移动变化情况、空间分布特点以及驱动机制.相关研究为今后深入分析沙尘暴的形成机制提供借鉴.     

中国沙尘暴及其监测预警

利用1954—2001年中国大陆681个站的气象资料，分析了中国沙尘暴的时空分布特征和分级标准，给出了沙尘暴若干观测事实。通过分析沙尘暴的发生发展机制，讨论了沙尘暴的定性预报和定量预报技术，指出发展包含大气运动、风蚀物理过程和下垫面地表信息的集合数值预报模式是沙尘暴定量预警技术的发展方向。同时，指出传统的监测网尚不能全面监测沙尘暴的发生和发展，建立包含下垫面生态环境要素、大气物理化学要素的专业化沙尘监测网络是深化对沙尘暴特性认识和发展沙尘暴定量预警技术的基础。     

三京西北城区2010年春季一次沙尘暴过程PM10加特征研究

采集2010年春季北京市西北城区沙尘暴前期、中期及后期可吸入颗粒物样品,运用场发射扫描电镜和粒度分布软件分析沙尘暴过程中PM,。的微观形貌和粒度分布特征。结果表明,沙尘暴期间PM10和PM25的质量浓度是一个突然变化的过程,在沙尘期间质量浓度分别增加到1960．68μg／in。、1477．27μg／m^3,然后随着沙尘暴的消退逐渐降低,颗粒物质量浓度逐渐减少;对体积——粒度分布的研究表明．无论沙尘暴天气还是非沙尘天气,其体积百分比主要集中在2．5μm以上的较大等效粒径范围内,沙尘暴天气是由于输入了大量的沙尘颗粒．而非沙尘天气的少量大粒径颗粒对体积百分比的影响却很大,导致体积百分比向大等效粒径范围集中：沙尘暴前,颗粒物的微观形貌类型有矿物颗粒、烟尘集合体、球形颗粒和超细未知颗粒,沙尘暴期间,微观形貌类型主要是来源于地壳的矿物颗粒．     

“07.3”强沙尘暴天气过程的观测分析

利用常规观测的地面资料、探空资料、卫星云图资料、客观分析资料以及民勤站和SACOL站的观测资料对2007年3月27-28日中国西北地区的一次强沙尘暴过程进行了分析.主要结论为:地面快速发展的冷锋以及850 hPa和700 hPa快速发展的短波槽与此次沙尘暴的形成和快速发展密切相关.民勤站沙尘浓度和地面气象要素在沙尘暴发展演化期间出现明显的变化.气压和风速在沙尘暴爆发时出现明显的跃升,气压的变化超前于风速的变化,这表明风场和气压场在沙尘暴爆发时有明显的调整过程;风速及其垂直切变与PM₁₀浓度几乎同时达到极大值,而温度垂直切变极大值出现时刻比PM₁₀浓度和风速垂直切变极大值早出现4h;强的风速垂直切变有利于激发不稳定能量的释放和沙尘暴的形成.SACOL站的沙尘浓度和地面气象要素在沙尘暴发展期间也有明显的变化.风速和气压达到峰值的时刻都超前于PM₁₀浓度出现极大值的时刻;温度垂直切变峰值出现的时刻稍稍滞后于风速垂直切变峰值出现的时刻.     

大同市沙尘暴时空分布特征及其主要影响系统分析

通过对大同地区1970-2002年8个气象观测站的沙尘暴资料进行研究分析,得出其时空分布特征和主要影响系统。结果表明：大同地区沙尘暴西部多东部少,春季是高发期;20世纪70-80年代多,出现沙尘暴天气的主要影响系统是冷锋和气旋。     

大风对新疆沙尘暴的影响

选取1961-1999年新疆90个气象观测站的气表-1资料,对比分析了沙尘暴及大风的时空分布特征,探讨大风对沙尘暴发生的贡献及沙尘暴发生时的最多风向和最低风速指标。分析发现,新疆沙尘暴与大风的地理分布刚好相反,沙尘暴多的地区大风较少,但有着基本一致的气候变化趋势。大风对沙尘暴的贡献北疆大于南疆。沙尘暴发生时的最多风向明显指示出引发沙尘暴的天气系统来向。引起沙尘暴的最低风速指标,北疆及东疆超过10m/s,南疆的吐鄯托盆地和焉耆盆地为10m/s,塔里木盆地为6～8m/s,盆地南缘只有6m/s.     

人工模拟沙尘气候环境下线路绝缘子积污特性研究

以沙尘暴环境下线路绝缘子的积污特性为研究对象,依托自建的人工沙尘暴环境模拟实验系统,开展了沙尘暴气候环境下线路绝缘子的模拟实验.在此基础上,重点研究了绝缘子的基本积污特性和污层分布规律,主要包括不同伞裙位置积污量对比及分析,同组大、小伞之间积污量对比及分析,沙尘流速、沙尘持续时间对伞裙表面积污量的影响.研究结果表明:在仅考虑流场作用的条件下,伞裙位置对其表面积污无明显影响;大伞表面的积污量要比小伞表面轻;显著影响积污量的因素是沙尘流速和沙尘持续时间;在特定流速和时长下,表面积污量存在最大值.以上有关结论对于沙尘暴气候条件下线路绝缘子外绝缘特性的深入研究具有积极意义.     

月牙泉·沙尘暴·自然法则

是非沙尘暴对于普通大众来讲,从认识沙尘暴这个现象起,就认为沙尘暴是有百害而无一利的:带走土壤表土,降低土壤肥力;增加大气固体悬浮物,污染空气;制造交通、电力等事件,影响出行;造成呼吸道疾病、甚至人身伤亡事故等等。