沙尘天气对我国北方城市大气环境质量的影响

采用2001—2006年沙尘天气的统计数据以及城市空气污染指数(API),分析了沙尘天气对沙尘源区和影响区代表城市的空气质量影响,并分析了2005—2007年兰州和北京春季沙尘天气与非沙尘天气下气溶胶光学厚度与波长指数的变化特征.结果表明:近些年沙尘天气呈先减少后略微增加但总体呈缓慢下降的趋势;春季沙尘天气加重了城市大气污染,对沙尘源区内代表城市的影响超过了区域本底污染指数的50%,使兰州、银川、呼和浩特和包头的春季非沙尘天气API平均值分别增加了64%,53%,86%和90%;使影响区内代表城市,如北京、天津、太原、石家庄、沈阳、济南、西安和郑州的春季非沙尘天气API平均值分别增加了85%,62%,49%,57%,29%,41%,27%和45%;沙尘天气使城市大气气溶胶光学厚度升高,气溶胶波长指数降低.      

中国北方地区沙尘暴变化趋势初探

沙尘暴是一种重要的环境问题和自然灾害，是土地沙漠化程度的重要指标。本文利用１９５１～１９８０年的整编气候资料、１９８１～１９８７年中国地面气象记录月报资料和１９９３～１９９４年的两个沙尘暴个例资料，对我国北方地区沙尘暴的空间分布和时间变化及其成因作了初步探讨，并对未来的变化趋势进行了初步预测。结果表明：沙尘暴主要发生在我国西北地区，且有两个多发中心区，即塔无拉玛干沙漠的西南部和甘肃河西走廊东部。沙尘暴主要发生在春季，尤以四月份最多；沙尘暴的形成是地形、地表沙尘物质、有利的急浪位置、低层大气的不稳定和锋面过境后的大风五种基本因素相互作用的结果；就整个北方地区而言，１９５１～１９８７年沙尘暴出现日数总的趋势是波动式减少的，但不同干旱气候区略有差异；本世纪末到下世纪中叶，整个北方地区沙尘暴总的趋势将呈波动式增加（约比１９５１～１９８７年的平均值增加７％）。     

沙尘天气对呼吸系统疾病日入院人数影响的时间序列研究(1995～2003年)

为了探讨沙尘天气,特别是沙尘暴对人群呼吸系统健康的影响,对过去9年(1995～2003)沙尘暴高发地区甘肃省武威市的6所大中型医院沙尘天气高发季节(3月1日～5月31日)每日呼吸系统疾病入院人数进行了调查.采用半参数广义相加模型(Semi-parametric generalized additivemodel,GAM),在控制了长期趋势、日历效应(calendar effect)以及气象因子等混杂因素后,考虑到具体年份的差异,分别对每年建立GAM回归模型(滞后7d)并进行分析.然后应用Meta-分析方法的固定效应模型对各年GAM分析结果(即相对危险度RR)进行效应量合并,计算合并效应量(RR ),以此表示沙尘天气对呼吸系统疾病日入院人数的综合影响.结果表明:(1)对于沙尘暴的影响,各年呼吸系统疾病日入院相对危险度(RR)合并效应量(RR )随沙尘暴滞后天数的不同而不同,且在滞后3、4、5 d时每天的RR 均有统计学意义,其RR 分别为1.40(95%CI为1.06～1.86)、1.34(95%CI为1.01～1.77)、1.73(95%CI为1.35～2.23);(2)扬沙天气在其滞后第6天RR 有统计学意义(RR 为1.14(95%CI为1.01～1.30);(3)浮尘天气与扬沙天气类似,也在其滞后第6天RR 有统计学意义,其RR 为1.12(95%CI为1.00～1.25).(4)沙尘天气对人群健康的影响,可根据滞后不同天的RR 值变化,分为滞后早期效应、滞后中期效应和滞后后期效应三类;(5)沙尘天气引发和加重的呼吸系统疾病主要为各种肺炎、上呼吸道感染和感冒以及急、慢性支气管炎.这些结果表明,呼吸系统日入院人数沙尘天气,特别是沙尘暴与有关联系,且均表现为滞后效应,而且沙尘暴的影响强度大于扬沙天气或浮尘天气的影响.     

塔克拉玛干沙尘活动对下游大气PM10浓度的影响

利用卫星遥感获得的1997~2002年逐日气溶胶指数(AI)分析了塔克拉玛干沙漠地区上空大气沙尘的时空变化特征,以及2001,2002年春季(4~5月)该沙区大气沙尘活动与我国大陆29个主要城市大气PM10含量的相关性.结果表明,该区大气沙尘活动的强弱与中国西北东部(西宁、兰州、银川、西安)大气PM10含量高低存在着显著的正相关(相关系数超过0.7,达到0.001的显著性水平).地面大气环流场的合成分析和线性回归分析发现,该沙漠地区的大气沙尘主要是通过青藏高原东北缘的绕流以及翻越高原东北部柴达木盆地的偏西风输送到西北东部地区,进而影响到当地空气质量的.     

Dust storms: recent developments

Dust storms have a number of impacts upon the environment including radiative forcing, and biogeochemical cycling. They transport material over many thousands of kilometres. They also have a range of impacts on humans, not least on human health. In recent years the identification of source areas for dust storms has been an important area or research, with the Sahara (especially Bodélé) and western China being recognised as the strongest sources globally. Another major development has been the recognition of the degree to which dust storm activity has varied at a range of time scales, millennial, century, decadal, annual and seasonal.     

近50年首都圈沙尘暴的变化趋势及其与气温、降水和风的关系

利用首都圈地区 11个基本和基准气象台站近 50年的观测资料 ,给出了这 11个台站自建站至 2000年沙尘暴发生日数的年际变化序列 ,并分析了其与气温、降水和风的关系 .结果表明 :首都圈沙尘暴具有很大的时空差异 ,西北部沙尘暴日数明显多于东南部 .沙尘暴发生日数的年际波动很大 ,同一站点最多年份与最少年份相差几十倍 .二连浩特、阿巴嘎旗、锡林浩特、丰宁、张家口、怀来和北京等 7个气象站自建站至 2000年的沙尘暴日数呈显著的下降趋势 ,其余 4个气象站没有显著的上升或下降趋势 .首都圈地区沙尘暴季节性显著 ,多集中在春季 .与沙尘暴日数相关性最强的是起沙风日数 ,有 6个站点的沙尘暴日数同起沙风日数呈显著的正相关 ;其次是气温 ,有 3～ 4个站点的沙尘暴日数与年均温、冬季均温和春季均温呈显著负相关 ;降水量与沙尘暴日数的相关性最弱 ,只有朱日和 1个站点与春季降水量呈显著负相关 .另外有 4个站点的沙尘暴日数与气温、降水和风均没有显著的相关关系 .根据上述研究结果就首都圈沙尘暴的时空变异性及其与气候因素的关系等问题进行了讨论 .     

DETERMINISTIC-SYSTEMIC RELATIONSHIPS IN OVERLAND FLOW ANALYSIS1

ABSTRACT: An analysis of storm runoff is presented, giving primary attention to deterministic-systemic relationships. So that system aspects can be emphasized, other aspects are kept simple; analysis is made for uniform rainfall on a strip of uniform width, limiting direct applicability to small areas. Two relationships between excess rain and time of concentration, one based on hydraulic parameters, the other on hydrologic characteristics, are combined in a solution for peak discharge. The hydraulic expression gives the interrelationship of time of concentration, excess rain, friction, length, and slope. The hydrologic relationship is achieved by converting ordinary intensity-duration curves to corresponding excess rain intensity-duration curves, thereby interrelating excess rain, time of concentration, and loss characteristics. The resulting solution for peak discharge allows for systemic feedback among both hydraulic and hydrologic parameters.     

STORM CHARACTERISTICS OF CONVECTIVE-SCALE PRECIPITATION1

A classification scheme for convective precipitation, having applications in both analysis and modeling of meteorological and hydrological events, is presented. The method is based upon observations of rainfall at the ground, radar scans of storm events, and visible and infrared satellite imagery of larger storm systems. Empirical and theoretical frequency distributions are derived for total storm rainfall, rainfall duration and time between storms for each of the convective categories. This stratification is directly applicable to the experimental design and evaluation of weather modification projects and may be useful for the development and interpretation of meteorological and hydrological models. When atmospheric conditions limit storm development to cells, rainfall was seldom observed. Small clusters also produce small amounts of rainfall but have a longer lifetime than cells and are likely candidates for cloud seeding attempts to encourage their growth to large clusters. Large and nested clusters usually produce large amounts of natural precipitation. A few large storms account for most of a season's rainfall.     

三种与地质灾害相关的突发性气象灾害应急预报系统研究新进展

本文介绍了在火山灰、核放射性物质和强沙尘暴引发的沙尘粒子的长距离输送数值模拟领域里近年来获得的有关新进展。其基本进展是:1)引进美国NOAA空气资源研究所的HYSPLIT-4模式。并以此为核心形成火山灰、核放射性物质和强沙尘暴的浓度与轨迹数值模拟与预报系统。2)提出一个非连续性空间分布污染场的平流输送方案。3)新发现一个数值模式中的误差污染机制。     

冰雪灾害对川南森林可燃物的影响

冰雪灾害是影响森林的一个重要气象干扰因素,并会引起生态系统中其他次生干扰。研究冰雪灾害对森林可燃物的影响,提出可行的灾后可燃物管理技术将为今后应对类似的极端气候事件提供科学依据。基于对川南典型森林雪灾后受损情况调查,定量分析雪灾对各类可燃物的影响。按不同森林类型和受灾强度测定林分基本特征和各类可燃物载量,地表可燃物载量调查采用线状相交可燃物调查方法。结果表明：森林受害程度与树种、林龄、海拔、地形等因素有关,针叶林和针阔混交林树冠受损程度为5%~45%,阔叶林树冠受损程度为3%~8%。雪灾引起的主要是较大径级可燃物载量显著增加,径级≥7.0cm的可燃物占可燃物增量的48%~100%。灾后阔叶林地表径级可燃物载量达1.75 kg/m2,其他林分为0.18kg/m2~0.55 kg/m2。雪灾还改变可燃物空间分布,大量断枝和折断树干增加了可燃物垂直分布连续性,地表火更容易发展为树冠火。受灾严重的林分郁闭度下降,也会引起林下草本增加,有利于火灾的发生与发展。建议对受灾林分的地表可燃物清理以人工或机械清理为主。