塔克拉玛干沙漠腹地沙尘气溶胶质量浓度的观测研究

对塔克拉玛干沙漠腹地塔中地区进行了长达6a的试验观测研究,获得了该地区沙尘气溶胶的基本特征:塔中地区浮尘、扬沙出现日数呈上升趋势,而沙尘暴日数呈下降趋势,沙尘天气出现的频率和强度是影响沙漠地区沙尘气溶胶浓度的主要因素.可吸入颗粒物(PM10)月平均质量浓度峰值区分布在春夏两个季节,3~5月是主峰值区域,7~8月是次峰值区,春季PM10平均浓度在1000mg/m3左右变化,夏季在400~900mg/m3之间,秋冬两季浓度较低基本上在200~400mg/m3之间变化.每年的3~9月是总悬浮颗粒物(TSP)质量浓度较高的月份,4~5月是主峰值区,7~8月为次峰值区;2005年TSP质量浓度最低,年平均值为1105.0mg/m3,2009年略高于2008年,年平均浓度为1878.0 mg/m3,2008年5月TSP平均质量浓度是全年最高值,浓度值达到7415.0mg/m3.沙尘天气过程中大气颗粒物浓度变化具有以下规律:晴天<浮尘天气<浮尘、扬沙天气<沙尘暴天气．风速大小直接影响大气中颗粒物浓度,风速越大颗粒物浓度越高.气温、相对湿度和气压是影响沙尘暴强度的重要因素,也间接影响大气中颗粒物浓度的变化.     

塔克拉玛干沙漠和青藏高原地区沙尘气溶胶光学特性及其加热率的时空分布特征

沙尘不同的垂直分布对大气的加热作用不同，通过卫星观测结合数值模拟，可以更清楚地了解沙尘辐射加热作用，有利于理解沙尘对该地区大气热结构的影响机制.因此，本研究利用CALIPSO气溶胶产品和SBDART模式，分析了2007—2020年塔克拉玛干沙漠和青藏高原沙尘气溶胶及其短波加热率的时空分布特征.结果表明，塔克拉玛干沙漠和青藏高原的年平均沙尘气溶胶光学厚度（DAOD，532 nm）分别为0.300~0.350和0.086~0.108，平均值分别为0.328和0.097.塔克拉玛干沙漠季节平均DAOD的最大、最小值分别出现在春季和冬季，而青藏高原的 最大、最小值分别出现在夏季和秋季.塔克拉玛干沙漠和青藏高原的沙尘消光系数（σD）最大值分别出现在春季和夏季.2007—2020年，两地的σD在春季均呈增加趋势，而在秋季则呈减小趋势.春季和夏季的短波沙尘加热率（SW DHR）均大于其它两个季节，其中春季最大，塔克拉玛干沙漠上空冬季最弱，青藏高原上空秋季最弱.春夏季，青藏高原北坡存在较强沙尘加热层，其顶部高于5 km，其强度及高值区从春季到冬季 逐渐减小.从年变化来看，春季短波加热率呈加强趋势，秋季呈减弱趋势.柴达木盆地是青藏高原上空沙尘加热率（DHR）最高的区域，对高原沙尘输送和辐射加热有重要作用.