中国北方沙尘暴与气候因素关系分析

利用气象观测数据，分析了我国北方沙尘暴发生频次年际变化与气候因素的关系，结果表明：（1）我国北方沙尘暴发生频次与北方大风日数的分布在空间上并不完全一致，沙尘暴的发生频次受区域特征条件影响较大；（2）我国北方沙尘暴发生频次的年际变化呈现减少的趋势，与我国北方温度持续升高，夏季降水量有所增加的趋势有着较好的一致性；（3）我国北方沙尘暴频次的年际和季节变化特点说明降水和温度通过改变地表植被、土壤等特征，影响着区域沙尘暴发生的风险等级。文章最后还提出了沙尘暴风险评估和建立预警系统的建议。     

锡盟沙尘暴的时空分布及其与气候因子的关系

利用内蒙古锡林郭勒盟15个气象站30年(1971-2000年)的沙尘暴观测资料,分析了沙尘暴发生日数的时空分布以及气候因子对沙尘暴日数的影响.结果表明,锡盟的中西部是沙尘暴的易发区,其中苏尼特右旗及朱日和是沙尘暴的高值区;从单站的沙尘暴日数来看,沙尘暴的发生时间有明显的日变化和季节差异,30年间除朱日和站沙尘暴年际变化趋势不明显外,其它两站的沙尘暴日数均有显著的下降趋势;沙尘暴的年代际变化也呈减少的趋势.大风对沙尘暴发生次数的影响最为显著,单站的相关系数在0.60以上(通过0.05显著性检验);平均气温日较差与沙尘暴日数也呈显著正相关;其中锡林浩特站的年均气温及冬春季平均气温与沙尘暴日数有显著负相关;降水量对沙尘暴的发生次数有一定的影响,尤其是前期降水量与次年沙尘暴的发生有较好的负相关.     

青藏高原冬、春季沙尘暴频次时空分布特征及其环流背景

利用1961-2002年青藏高原29个气象台站的沙尘天气资料,分析了冬、春季沙尘暴频次的时空分布和变化,并结合欧洲中心再分析资料的200 hPa高度场数据,分析了冬、春季沙尘暴异常年份对应的环流特征。结果表明:青藏高原的沙尘暴主要集中发生在12月至次年5月,1961-2002年间其发生频次呈显著减少的趋势;阿里高原、柴达木盆地、三江源区和雅鲁藏布江中游地区为沙尘暴的高发区域;沙尘暴高发中心随季节的推移由藏南逐渐北移至羌塘高原及塔里木盆地;冬、春两季200 hPa高度场在沙尘暴强年均表现出纬向西风气流增强,传输到地面的能量增加,利于沙尘暴天气的形成,而在沙尘暴弱年均表现为经向环流增强,阻碍了能量的向下传输,不利于大风天气的形成。     

黑龙江省沙尘暴发生规律分析

利用30年的沙尘暴资料,采用经验正交分解等方法,分析了黑龙江省沙尘暴发生的规律.发现黑龙江省沙尘暴以西南部为多发中心;20世纪70年代发生最为频繁,而且1970-1975年为频繁发生的最高峰;近90%发生在春季.黑龙江省沙尘暴的范围以20世纪70年代为最大,90年代最小,但强度有增强的趋势;空间分布具有随年份全省偏多或偏少的一致性,南多北少或北多南少的趋势也比较明显.     

青藏高原季风变化及其与中国北方春季沙尘暴的关联

利用1948—2003年的逐H600hPa2.5°×2．5°NCEP／NCAR再分析资料和1957—2003年中国北方地区春季沙尘暴日数资料，计算了反映青藏高原地区季风特征的高度场指数序列，分析了青藏高原高度场指数的年代际变化。结果表明：近56年来，高原季风指数总体呈现冬季风减弱、夏季风增强的变化趋势；高原季风的变化与我困北方地区春季沙尘暴的多寡密切相关，高原冬季风偏强的年份，我国北方地区春季沙尘暴偏多，而高原冬季风偏弱的年份，我国北方地区春季沙尘暴偏少。     

我国北方沙尘暴与植被覆盖度关系研究

利用NOAA/AVHRR和旬归一化植被指数NDVI数据,计算了1983-2000年中国北方13省市区的植被覆盖度,分析了这些地区植被覆盖度的时间变化趋势和空间分布规律,研究了中国北方沙尘暴与植被覆盖度之间的关系。结果表明:我国北方沙尘灾害频次与植被覆盖度有很好的对应关系,1983-2000年的18年间,我国北方大部分地区植被覆盖度增加,这段时期沙尘灾害频次总体呈降低趋势,其中20世纪80年代我国北方大部分地区植被覆盖度增加,这一时期我国北方沙尘暴发生频数下降;20世纪90年代,我国北方大部分区域植被覆盖度呈下降趋势,特别是华北和西北干旱与半干旱地区,下降趋势显著,这一时期我国北方沙尘暴发生频数在减少中有回升趋势。研究结果表明,植被覆盖度是影响中国北方沙尘暴频次变化的重要因素。     

沙尘暴发生过程中的风速和土壤湿度变化

利用内蒙古中西部二连浩特、乌拉特中旗和乌海等3个地区2001—2004年的6小时风速风向观测资料和每小时的土壤湿度观测资料，以及同期的沙尘暴观测数据，统计研究了在沙尘暴发生季节，沙尘暴发生过程中风速与土壤湿度的关系和变化特征。结果表明，内蒙古中西部沙尘暴主要发生在春季，在这个季节，沙尘暴的发生主要受西风影响，沙尘暴发生过程中的风速达到最大，沙尘暴发生前和发生后风速变化较大，统计样本中的最大变幅达12m／s；统计样本中土壤湿度在沙尘暴发生前达到最小值，在沙尘暴发生过程中和发生后则没有明显的规律性的变化。土壤湿度是制约沙尘暴发生的较为重要的下垫面要素之一。     

土壤水分对沙尘暴的阈值反应--以内蒙古中西部地区为例

以2001年4月至2003年6月内蒙古中西部地区逐时观测的土壤体积含水百分率资料为基础,论述了土壤体积含水百分率的时间变化规律及其对沙尘暴的阈值反应.得到的主要结论是:(1)土壤体积含水百分率有着单峰型日波动反应,最高和最低值分别出现在午后4时和午前9时.(2)土壤体积含水百分率的月际变化基本遵循以1a为周期作简单振动的变化规律,最低值出现在3～4月.土壤体积含水百分率全年波动介于18.5%～37.3%之间,年平均值为26.5%.(3)沙尘暴的发生在土壤体积含水百分率含量一定范围内并不随土壤含水量的降低而发生明显变化,但当土壤体积含水百分率低于19.5%时,则随着土壤体积含水百分率的降低而明显增加,表现为土壤体积含水百分率有明显的阈值反应.(4)引进沙尘暴时度的概念研究了沙尘暴发生的持续时间,由沙尘暴时度与土壤体积含水百分率的指数关系发现,在时度大于200min和小于120min的两类沙尘暴中,土壤体积含水百分率每降低1%,沙尘暴时度将分别增加19.94min和10.14min.     

塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴特征--以塔中地区为例

塔克拉玛干沙漠是中国油气开发的重要区域，沙尘暴是该区域重要的灾害性天气，但以往相关的研究很少。为了了解塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴的发生规律，利用塔中气象站1997-2002年的气象资料，对塔中地区沙尘暴的强度、过程、类型和时间变化等特征进行了分析。研究结果表明：（1）塔中年平均沙尘暴日数为16．83d，较沙漠北缘的轮台和沙漠南缘的民丰、和田为多，体现出沙尘源对沙尘暴发生的影响；（2）沙尘暴发生之前出现明显的风速突然降低和风向转换；（3）同塔里木盆地其它区域一样，塔中沙尘暴也可分为5种类型，其主导类型为冷空气东灌型；（4）沙尘暴时间变化规律明显，且从20世纪90年代至21世纪初，塔中沙尘暴日数与持时明显下降，同全疆的变化趋势一致。     

哈尔滨市沙尘暴发生规律与成因分析

通过对哈尔滨市1954-2003年沙尘暴、大风及降水等气象观测资料的分析认为,哈尔滨市沙尘暴发生次数的年代变化明显,沙尘暴的发生与大风风速、风向与降水均有显著的相关关系,同时与大气稳定度有关,也受下垫面性质的影响.通过对沙粒尺度的分析,认为哈尔滨市沙尘暴的远距离沙源为内蒙古境内沙地、科尔沁沙地,近距离沙源在松嫩平原和哈尔滨周边地区.     

青藏高原冬季积雪与河北省夏季降水

应用青藏高原地面站积雪观测资料,ＮＯＡＡ卫星观测积雪面积和美国宇航局微波遥感积雪深度等资料进行综合对比分析,确定了青藏高原冬季积雪的年际变化,在此基础上讨论了青藏高原冬季积雪状况对河北降水的影响。结果表明,青藏高原冬季多雪时,当年河北夏季降水往往偏少;青藏高原冬季少雪时,河北夏季降水往往偏多。     

基于NOAA／AVHRR数据的区域沙尘暴强度监测

利用NOAA／AVHRR数据，通过查找表增强显示沙尘暴信息和利用经验模型提取沙尘信息，探讨了区域沙尘暴强度监测的方法。研究发现，利用可见光、近红外和远红外通道多光谱合成遥感数字图象对沙尘暴的监测和沙尘信息的提取效果明显；在低植被覆盖区域，利用GVI指数提取沙尘信息是不可行的，但这一指数有助于提取海面上的沙尘信息；并对沙尘浓度提取进行了探讨，以期显示区域沙尘暴的强度。     

2000年中国风沙灾害的时空格局与危险性评价

采用2000年3－6月中国省级报刊发布的风沙灾害信息800多条，建立了含有2600个案例的数据库，据此重建了2000年全国14场风沙灾害的时空格局。在此基础上，采用风沙灾害致灾灾次Zc和承灾体指数CH，构建了风沙灾害危险度Wx,编制了风沙灾害危险度评价图。研究表明：风沙灾害Zc高值区与CH高值区在区域上错位，前者在内蒙古中西部，后者在华北平原。风沙灾害危险性Wx高值区分布的北界为国界；西南界为阿拉善左旗－甘肃定西县－浙江北部的杭州市；东北界为内蒙古中部锡林浩特市，多伦县－河北东北丰宁县－秦皇岛市所围的区域。这个区域应用为我国风沙灾害防治的重点区域。其中Wx为3．5以上的带状区域，即内蒙古乌兰察布高原－河套平原－鄂尔多斯高原北部、山西北部、京津及河北应为防沙治沙的核心区域。     

青藏高原北缘P波波形线性度的动态跟踪及其变化的物理机制初探

利用数字化近震Ｐ波波形资料，追踪研究了青藏高原北缘１９９０年２月～１９９５年８月Ｐ波波形时间线性度的变化过程。发现该区较大地震发生前线性度有一定程度的下降现象。分析认为：大震前孕震区应力场的不均匀分布可使通过孕震区及其周缘的地震波产生频散，可能是较大地震前波形时间线性度下降的物理本质     

近50年中国旱灾的时空变化

采用省级报刊信息源 ,建立了中国旱灾数据库 ,运用数字地图技术 ,重建了 194 9～ 2 0 0 0年中国旱灾的时空格局。研究表明 :全国旱灾空间格局总体呈东西分异 ,重旱灾区域在北方 ,并相对集中分布在黑龙江西部、内蒙古中部、河北北部、陕西北部和宁夏 ;在南方主要分布在中部 5省 (安徽、湖北、湖南、江西和河南 )及四川东部、贵州和云南中东部。全国旱灾的范围有向西部扩展的趋势。全国旱灾动态变化趋向总体呈现南北分异。长江以北地区为旱灾灾次增多区 ;长江以南地区为旱灾普遍减少区或变化不明显区。     

近52年太阳活动与江淮梅雨异常关系分析

我国涝灾主要集中在江淮地区,其中6-7月的旱涝,大部分是由梅雨异常引起的。为了研究梅雨的影响因子,利用1954-2005年太阳黑子、江淮地区33站梅雨期降水资料,分析了太阳活动对江淮地区梅雨的影响。研究表明,梅雨量趋势系数的最大值中心位于杭州地区,而太阳活动与杭州地区的梅雨基本上没有关系。太阳活动对江淮地区梅雨量、梅雨强度的影响具有地域性。太阳活动与梅雨量的相关关系由北向南,依次呈现为负相关性、正相关性和负相关性,太阳活动强的年份,江淮地区北部和南部梅雨量偏少,江淮中部梅雨量偏多;太阳活动与梅雨强度的相关关系由北向南,依次呈现正相关性、负相关性,太阳活动强的年份,江淮地区北部梅雨强度较强,江淮南部梅雨强度较弱。合成分析结果表明:太阳活动谷年江淮地区普遍偏涝。     

山东省的干旱化特征分析

利用山东省近50多年的农业旱灾灾情资料和降水资料，分析了干旱灾情和致灾因子的变化特征。结果指出：20世纪70年代后期以来，6—9月份西太平洋副高脊线位置偏南，山东省的汛期降水量有明显的减少趋势，导致干旱灾害的受灾面积明显增大。进入90年代以后，与1961—1976年相比，干燥度指数普遍增大，半岛东部及黄河以北地区干燥程度增大得最为明显，半岛东部、鲁东南及鲁南的大部分地区由湿润区演变成了半湿润区，而黄河以北绝大部分地区及鲁中北部、半岛西北部的局部地区则由半湿润区演变成了半干旱地区。造成干燥度变化的主要原因是降水量的变化，其次是积温的变化。     

我国近年农业气象与农业生物灾害的特点

以1999,2000,2003,2004,2005,2006和2007年各省份(包括直辖市、自治区,下同)单位播种面积的成灾面积比例与全国的均值相比较,计算了各省这7年中各灾害的成灾指数。结果表明:(1)全国有12个省份的旱灾情况重于全国平均水平,其中内蒙古、甘肃、辽宁旱灾最为严重,成灾指数在2.5以上。(2)有10个省份洪涝灾重于全国平均水平,洪涝灾严重的4个省份依次是湖北、重庆、安徽、湖南。(3)有8个省份风雹灾情况重于全国平均水平,灾害严重的依次是浙江、北京、海南、青海、河北。(4)有7个省份台风灾情况重于全国平均水平,5个灾害严重的省份依次是浙江、海南、广东、福建、广西。(5)有6个省份低温冻害情况重于全国平均水平,5个严重省份依次是宁夏、青海、甘肃、内蒙古和湖北。(6)有10个省份农作物病虫害受灾情况重于全国平均水平,4个严重的省份依次是上海、江苏、浙江、河北。(7)有16个省份农田草害情况重于全国平均水平,农田草害严重的6个省份依次是山东、湖南、江苏、河北、北京、浙江。(8)有15个省份农田鼠害情况重于全国平均水平,其中4个省份为重灾,依次是北京、吉林、青海、重庆。北京历年受灾最为严重,成灾指数平均在3.4以上。因此,我国各种自然灾害的主要分布地区和省份变化较大,各地区和省份应根据当地发生的主要灾害,采取有针对性的防治对策。     

脆弱带坝上后山地区沙漠化因子波动的空间类型与耦合

利用经验正交函数（EOF）法，确定了生态脆弱带内蒙乌盟后山河北坝上地区年降水、气候产量、牲畜增减变化、气候风蚀力和年大风日数等5类沙漠化因子波动的空间类型。各因子典型场在空间格局、变化方向上极为相似，只是年大风日数相对特别一些，通过分型归纳，将波动的空间类型化为3型6类。A型为全区域变化同步，B型代表河北坝上与内蒙变化反向，C型反映中部的内蒙农牧交错带同北部的乌盟、锡盟草原以及东南部的河北坝上变化反向。围绕与沙漠化的关系，可将各因子1960－1980年逐年的空间耦合类型分为协调型、脆弱型和中间型3种。依据波动的空间类型，可建立地区粮食、牲畜在极端灾害年区域间的协调救助模式。     

华北地区冬小麦干旱时空分布特征

根据作物气候指标距平,利用经验正交函数和小波分析方法,研究了华北地区冬小麦干旱的空间分布和时间演变特征。研究结果表明,主要有3种空间分布类型:以中西部为中心的全区一致型;西北、东南相反分布型,其正值中心分布在北京、霸州等区域,负值中心分布在济南、淄川、临沂等区域;东、西相反分布型,其正值中心分布在河北省东北部的唐山、秦皇岛和山东省的烟台、福山、海阳为等区域,负值中心分布在河北省的邢台、石家庄以及河南省的安阳和新乡等区域;3种空间分布型时间系数变化趋势都表明,20世纪90年代以后华北地区冬小麦干旱呈加重的趋势。