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沙尘气溶胶微结构及其对降水影响的观测和数值模拟研究

深入滕格里沙漠、巴丹吉林沙漠、毛乌素沙地等沙漠源地采用直接测量的方法对沙尘天气进行了综合观测。观测项目包括:微气象学测量、三维风速测量、KB-120和Anderson采样、APS—3310A粒子谱仪以及太阳光度计观测,并用中子活化方法分析了沙尘气溶胶的元素浓度。利用所取资料,系统分析了不同强度沙尘天气条件下沙尘气溶胶质量浓度和质量浓度谱、粒子谱分布、光学厚度、化学组分等特征;综合分析了影响沙尘起动的诸物理因子在沙尘起动中的作用;用沙尘输送模式对一次沙尘暴天气造成的泥雨过程的形成机制进行了模拟。历史气象资料统计分析表明,沙尘暴有其高发期(4、5月)和高发时段(14-20时),14时到20时之间发生的沙尘暴约占沙尘暴总次数的66%。扬沙和沙尘暴天气条件下,湍流动量通量和湍流感热通量都是重要的湍流交换,沙尘暴发生前近地层的超绝热不稳定对沙尘暴天气有加强作用。沙尘天气条件下σ_y和σ_z的日变化特征与沙尘天气起始时间有关。银川、巴音浩特  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

《气象学报》2001年02期
气象学报

贺兰山地区沙尘暴若干问题的观测研究

1 引 言沙尘暴是西北地区的主要气象灾害之一 ,它发生频率高 ,持续时间长 ,涉及范围广 ,特强沙尘暴 (瞬时风速≥ 2 5m/ s,能见度 1 1 μm,7~ 1 1 μm,4 .7~ 7μm,3.3~ 4 .7μm,2 .1~ 3.3μm,1 .1~ 2 .1 μm,0 .65~ 1 .1 μm,0 .4 3~ 0 .65μm,7μm)占的质量比例 ( 2 1 .9% )比吉兰泰站 ( 8.8% )高得多。因银川机场气象台邻近贺兰山 (距离约 1 .7km) ,可能与越过山体的偏西气流携带较大沙尘下沉有一定关系。浮尘天气下 ,尺度较大的粗粒比例有所增加 ,d7μm的质量百分比从背景值的 8.8%增至 1 1 .6% ,处于 8级的沙尘浓度从背景值低于 9级的浓度 ,增至明显大于 9级 ,但峰值浓度尺度仍位于 4级。扬沙开始出现时 ,虽然能见度较小 ,但沙尘负荷增加并不大 ,随着扬沙持续 ,沙尘质量负荷逐步增大 ,大尺度粒子质...  (本文共10页) 阅读全文>>

《气象》2016年12期
气象

基于激光云高仪的北京沙尘气溶胶特征分析

弓|言沙尘天气是浮尘、扬沙和沙尘暴三种天气现象的统称,是中国西北和华北北部地区出现的灾害性天气。2008—2014年,据地面观测记录统计北京(54511站)共发生沙尘天气31 d,其中浮尘18 d、扬沙13 d、沙尘暴0d,年平均发生分别为2.57、1.86和0 d。2015年春季,北京出现沙尘日6 d,超出了近几年均值,4月15日出现了近13年来北京遭遇的最强沙尘天气。激光雷达作为一种主动式大气遥感探测设备,利用大气分子、气溶胶、云等对激光的散射,获取它们的光学性质、空间垂直分布等相关信息。自20世纪80年代起,国内学者开始应用激光雷达观测资料,对沙尘过程中气溶胶层进行分析。邱金桓等(1984)基于光波与气溶胶质点相互作用的弹性理论,根据红宝石激光雷达大气回波信息讨论了1982年5月上旬北京地区接连两次出现的沙暴过程的气溶胶消光系数分布特征,指出激光探测沙暴过程中的气溶胶特性是可行的,激光沙暴探测的主要缺点在于穿透能力的限制。...  (本文共7页) 阅读全文>>

权威出处: 《气象》2016年12期
兰州大学
兰州大学

黄土高原地区沙尘气溶胶的综合观测研究

沙尘暴天气是我国西北地区频发的一种强灾害性天气,沙尘天气的发生对社会发展和经济发展都造成了严重的危害,虽然近年来国内外很多科学家对当前发生的沙尘天气有较深入的研究,但是多集中在局地沙尘天气和单个站点的研究,对于我国黄土高原半干旱地区发生的沙尘天气研究较少。而我国黄土高原半干旱地区由于降水量较少,生态环境脆弱,容易导致大范围的沙尘天气过程,此外,由于人类社会发展对大气造成的污染,使大气中的黑碳气溶胶也急剧增加,黑碳气溶胶能强烈吸收太阳辐射,是影响全球气候变化的一个重要因子,基于以上分析,本文主要对黄土高原半干旱地区的沙尘气溶胶与黑碳气溶胶的物理化学特征及其光学属性进行了深入分析,论文研究内容主要包括以下几个方面:(1)首先利用中国气象局提供的我国1960年-2000年701个气象站点的沙尘天气发生频次资料,重点分析了近年来我国沙尘天气空间分布的背景特征,通过研究发现,我国存在新疆塔克拉玛干沙漠与内蒙古戈壁沙漠两大主要沙尘源区。利用...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

《自然灾害学报》2009年06期
自然灾害学报

内蒙古沙尘气溶胶浓度及其输送特性——朱日和春季情形的个例研究

沙尘气溶胶主要来源于干旱或半干旱地区的风蚀过程。据估计,全球每年进入大气的沙尘气溶胶几乎占了对流层中气溶胶总量的一半[1]。源自蒙古国和中国西部、北部的沙尘是全球大气气溶胶的重要组分,达到全球沙漠排放总量的一半左右[2-3],沙尘气溶胶对区域和全球气候变化产生强迫[4-5]。沙尘气溶胶的浓度、谱分布是研究沙尘气溶胶气候强迫的重要物理特征量[6],因目前缺乏沙尘气溶胶的物理和光学等特性的高时空分辨率观测资料,因此研究沙尘源区沙尘天气对气溶胶浓度、谱分布的影响就显得极为重要。另外,由于沙尘气溶胶的直接和间接气候效应,沙尘的输送距离、输送量都是风蚀研究的焦点[7-8],但因沙尘在空间分布上具有明显的非均一性和随时间变化的非定常性,对一个地区进行长时间的连续观测存在较大的困难,所以这方面的研究也是一个难题[9-10]。以往许多学者对我国北方典型沙源地的气溶胶数浓度进行了观测研究[11-18],也有许多研究针对内蒙古半干旱区[19-21]...  (本文共8页) 阅读全文>>

南京信息工程大学
南京信息工程大学

沙尘气溶胶影响区域降水的数值研究

本文选取2003年4月8日到11日发生在我国北方的一次沙尘暴天气过程,利用NCEP的全球1×1 FNL分析资料,使用MM5 V3.6.3版中尺度模式,研究沙尘气溶胶粒子作为冰核对云的微物理过程产生的影响,文中通过改变模式微物理过程显式方案中冰核浓度的处理方案,进行敏感性试验,研究沙尘气溶胶和冷云降水发展之间的关系,从而探讨沙尘天气出现对下游降水的影响,揭示沙尘气溶胶对云和降水的影响机制和影响程度,试图从另一个角度来研究沙尘的大气效应。考虑到冰核浓度的增减幅度以及它与气温之间的变化关系,模拟设计了6种试验方案。详细对比分析各种方案模拟的温度、湿度、云冰混合比、云水混合比等物理量场的分布特点,并结合天气事实、天气学成因等方面,重点讨论了气溶胶浓度的改变对雨区强降水中心降水量的影响情况,以及气溶胶浓度的改变对区域降水分布的影响。  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>