气候因素对沙尘天气影响的模型研究

气候因素是影响沙尘天气发生的必要条件,到目前为止,用定量模型研究气候因素对沙尘天气的影响还比较欠缺,针对这一情况,利用风速、降水、蒸发量、相对湿度和大风日数基本气象资料,提出了风速影响指数W和土壤湿度指数H,并给出了相应的指标计算方法,在此基础上建立了影响沙尘天气的气候影响指数D模型.同时选取了北京大兴、怀柔、门头沟、顺义四个区气象台站的气象资料(1961-1990年)进行模型应用,结果表明气候影响指数D和沙尘天气发生频率S有较好的线性相关性,与McTainsh的模型进行对比发现,该模型评价气候因素对沙尘天气影响作用的效果较显著.     

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

利用WPS宽范围粒径谱仪对朱日和春季0.01～10μm的沙尘气溶胶观测资料,以及20m梯度塔气象要素资料,对沙尘天气日和非沙尘天气日的气溶胶浓度、谱分布以及输送特性进行了个例研究.结果表明:沙尘气溶胶浓度有明显的日变化特征,不同粒径段粒子的变化特征有所不同;沙尘气溶胶浓度在沙尘天气和非沙尘天气存在较大差别,粒径越大,这种差别越明显;气象要素对沙尘气溶胶浓度的分布有较大的影响,风速、气温、相对湿度与不同粒径段粒子的相关性不同;沙尘暴过程对不同粒径段粒子的输送特性不同,不同粒径段对应的输送距离和输送量有较大差别.     

健康“杀手”沙尘暴

气候规律表明，每年春季是我国北方地区强沙尘暴天气的高发时段。据权威部门统计，每年3月至5月，我国北方地区总要发生十次左右的沙尘天气过程。沙尘天气影响范围涉及西北、华北、黄淮、东北及南方的汉水流域和四川、湖南等地，多半会影响到首都北京。在强沙尘暴侵袭地域，水平和垂直能见度只有几百米甚至几十米。     

2004年北京地区一次扬沙天气过程数值预报分析

本文在对沙源和实况气象场分析的基础上,利用北京城市气象研究所发展的区域沙尘耦合模式,对2004年3月29日北京及周边地区扬沙天气过程进行数值研究.模式预报出大风、垂直速度等气象条件要素演变,表明导致此次沙尘过程的发生、发展主要因素是大风、上升气流等.从天气实况沙尘图与预报沙尘区随时间演变过程看,模式预报的沙尘范围和强度与实况结果基本相符;沙尘数值预报模式能够较好地预报出此次沙尘过程发生的时间、地点、范围和移动路径等,较准确地描述了本次沙尘过程的形成演变和移动等特征.从模式预报的北京地区沙尘浓度的垂直廓线和沙尘强度表明本次沙尘的沙源以本地扬沙为主.     

沙尘灾害遥感监测方法研究与比较

在研究和分析沙尘灾害遥感监测原理的基础上，针对沙尘灾害遥感监测工作的需要，给出了2种沙尘信息提取方法（分层提取法和热红外窗区法）和3种沙尘灾害强度监测方法（密度分割法、变化矢量分析法和可比沙尘强度指数法），并对各种方法的应用效果分别进行了分析、验证和比较。结果表明：（1）沙尘信息提取方法中，热红外窗区法较分层提取法物理意义明显，稳定性低较高，步骤简单，更适合于业务化实现。（2）沙尘强度监测方法中，密度分割法相对简单，能定性描述沙尘灾害强弱分布；变化矢量分析法虽是一种较好的监测方法，但对数据要求苛刻；可比沙尘强度指数法可用于多源遥感数据动态监测应用，是较为理想的沙尘强度监测方法。（3）综合利用遥感和地面监测数据是沙尘灾害强度监测亟待解决的重点和难点之一；同时，解决多种卫星数据监测结果的一致性和可比性，是实现卫星协同使用、提高沙尘灾害监测时间分辩率的必经途径。     

北京沙尘天气成因概率研究

沙尘天气的产生受到多种因素交错作用的影响，如何客观量化各种因素对沙尘天气的影响已成为相关评价的难点，建立有效的量化方法是问题的关键。基于沙尘天气的群聚群发性特征，通过对沙尘天气发生的时空资料进行集合运算，以北京为例建立了一种量化沙尘天气不同成因概率的方法。在北京及其周边13个国家基准站相关资料（1971-2000年）的基础上，评价出不同因素对北京沙尘天气的影响情况为：（1）浑善达克沙地是北京沙尘暴天气的主要外地来源，毛乌素沙地对北京沙尘暴天气的影响概率几乎为零，前者对北京浮尘、扬沙天气的影响概率约为后者的2倍；（2）外地沙源对浮尘、沙尘暴、扬沙天气的影响概率分别约是北京本地影响的4.6，2.2和1.6倍；（3）北京本地沙源影响中，自然因素对扬沙和沙尘暴天气的影响概率约为人为因素影响的4倍，人为因素对浮尘天气的影响概率几乎为零。     

1860—1898年北京沙尘天气研究——基于《翁同龢日记》

对晚清<翁同龢日记>记载的1860-1898年北京沙尘天气资料进行比较系统的考证与评价,认为这份资料是真实可靠的,也是比较完整的(缺失率为8.8%).经过整理,建立了1860-1898年北京年沙尘日数和春季(3-5月)沙尘日数序列.据此得到,1860-1898年北京年沙尘日数平均值为11 d左右,其中春季沙尘日数平均值为7 d左右,均低于1961-2000年相应的平均值.沙尘日数的月际分布为4月最高,8月最低,与1961-2000年基本一致.1860-1898年北京全年和春季沙尘日数与冬季(上年12月至当年2月)和春季降水量可能有较高的负相关关系.     

京津塘高速公路秋冬季低能见度及应对措施

利用2007年10-12月沿路布设的气象自动站相对湿度资料和能见度资料,初步分析了京津塘高速公路各路段低能见度事件的分布特点,指出秋冬季的低能见度天气分布及成因呈现明显的区域特征:低于1 km的低能见度事件,以塘沽局路段出现的概率最大,达到20%;小于200 m的低能见度事件,以泗村店路段出现概率最大,塘沽局次之;马驹桥路段出现不同视程低能见度事件的概率均为最小.当能见度小于1 km时,各路段车辆须减速;当能见度小于200 m时,建议马驹桥路段限速,塘沽西和泗村店路段在对车辆严格限速的同时,要密切关注能见度变化,随时准备封路,而塘沽局路段最好立即封路.进一步讨论了低能见度事件中相对湿度的分布特征,指出各路段不同视程的能见度事件主要是由雾、霾及其混合物等不同天气现象影响造成的.     

承德市近50年沙尘灾害时空分布特征及成因分析

基于1960-2009年承德市9个气象站的气象数据资料,探讨了承德市风沙灾害的时空分布特征。研究发现:沙尘灾害在承德市的空间差异十分明显,3种沙尘天气的发生日数以丰宁县最多,扬沙日数多年平均达到3.85次/a;3种沙尘灾害发生的空间分布除了整体上呈现由西北到东南递减趋势外,均有一个突出的舌形等值线。这条等值线基本上沿着"丰宁—滦平—承德县"向东南方向延伸,正好与滦河河谷的走向基本一致;从近20年沙尘天气发生的时间分布来看,2000-2002年是近20年来沙尘灾害最为集中和强烈的时期;从月际尺度而言,沙尘天气的发生呈现出"双峰一谷"型的变化,每年以3-5月沙尘天气发生的频次最多,冬季有一个沙尘天气次多期。     

西北太平洋热带气旋风险分析

选取1949-2000年西北太平洋每6小时热带气旋中心位置的风速资料,统计了2×2经纬度网格的热带气旋中心位置次数,并构造了风速强度指数分析其大风强度.同时,选取风速为指标,计算了西北太平洋热带气旋风险,给出了10年一遇、20年一遇和50年一遇大风分布图.结果表明:(1)热带气旋中心点位置基本集中在以中国南海、菲律宾群岛以东以及马里亚纳群岛附近这3个地区,与热带气旋发生源地和路径频率图较为一致;(2)风速强度指数和热带气旋中心位置次数的分布相差不大,但风速强度指数最高值范围明显比热带气旋中心位置次数高值区分布范围广;(3)西北太平洋热带气旋最大风速的概率分布呈指数函数分布,主要分布在小于50m/s的范围内,小75m/s的大风占到99.41%,75m/s以上的大风比较罕见;(4)10年一遇和20一遇热带气旋大风高值区主要分布在菲律宾群岛附近、南海南部及台湾岛以东的地区,相对集中,而50年一遇风速分布图中,具有多个高值中心.