国家财政部“西北土壤水分、沙尘暴监测预测研究”项目(Y0101)
- 作品数：27 被引量：320H指数：12
- 相关作者：赵思雄张时煌孙建华程雪玲胡非更多>>
- 相关机构：中国科学院大气物理研究所中国气象局中国科学院更多>>
- 发文基金：国家财政部“西北土壤水分、沙尘暴监测预测研究”项目国家自然科学基金中国科学院知识创新工程重要方向项目更多>>
- 相关领域：天文地球环境科学与工程更多>>
- 大气边界层强风的阵性和相干结构被引量：37
- 2007年
- 我国北方春季冷锋过境后，常骤发强风，甚至起沙扬尘，持续数小时甚至一二天，通过对边界层超声风温仪的资料分析，可知大风常叠加有周期为3～6min的阵风，较有规律，且有明显的相干结构：阵风风速峰期有下沉运动，谷期有上升运动；阵风扰动以沿平均流的顺风方向分量为主，横向和垂直方向的分量都较小，其本质是低频次声波和重力波的混合；阵风沿顺风向且向下传播。周期小于1min的脉动在水平面上基本是各向同性的不规则的湍涡。大风期间，无论是平均流、阵风和湍流脉动，至少在120m高度以下，主要都有西风和北风动量下传，感热上传。平均流的动量下传强于由脉动下传的量，与一般天气情况不同，而且阵风与湍流的动量下传的量值差不多。平均流和阵风在动量传送上起相当大的作用。
- 程雪玲曾庆存胡非彭珍
- 关键词：大气边界层强风阵风相干结构动量下传沙尘暴
- 大气边界层非常定下沉急流和阵风的起沙机理被引量：29
- 2007年
- 首先用动量原理导出水平沙尘通量Q的Bagnold型公式,由此可以反推出使Q达到统计平衡态所需的气流水平动量下传的作用时间。其次导出准常定下沉急流情况下的公式Q,此时公式中的摩擦速度u*应由u**代替,其中u4**=u4*m+u4*,u*m和u*各指由下沉平均急流和脉动的动量垂直通量所对应的特征速度(习惯上称为摩擦速度)。其后指出,在研究风蚀和计算沙尘通量时,应以1 min做统计平均为宜,否则会过低估算了起沙尘的时段长度和起沙尘量。最后指出,不同频率的扰动和脉动的起沙尘效率是不同的,以适中的频率效率最高,从而在非常定急流作用下,应用u**e代替u**,其中u*4*e=u4*m+u4*e+(1+A4)u4*g,而u*m,u*e和u*g则各为由平均急流、湍流脉动和阵风所导致的相应摩擦速度,A为阵风增益系数。
- 曾庆存程雪玲胡非
- 关键词：阵风
- 2006年两次影响北京的沙尘天气对比分析
- 利用卫星、再分析(NECP)、地面观测等多种资料,针对2006年3和4月影响北京的两次沙尘天气过程,就天气过程形势、云系演变以及沙尘传播和沉降进行分析。前者对北京上空的沙尘天气一扫而过,后者对北京的影响则是遍地黄沙。对比...
- 李小龙方宗义
- 关键词：沙尘天气卫星监测
- 大气边界层阵风扬尘机理被引量：22
- 2007年
- 东亚春季冷锋后的强风及其伴随的系统下沉气流和叠加其上的阵风,都对当地起沙十分有利。但此系统的下沉气流却压制着沙尘,使之不能上扬到大气边界层内。经过仔细计算和分析发现,正是阵风的三维相干结构,使得积聚在风沙边界层的沙尘可以持续地克服系统的下沉气流,而不断上扬到大气边界层的中上层。再藉中上层和其上系统的上升气流,将沙尘带到对流层,扩散到更大范围和传送到远方。这是东亚春季强风起沙扬尘最常见和最有效的机理。
- 曾庆存胡非程雪玲
- 关键词：边界层急流阵风相干结构起沙扬尘
- 阵风的分形与混沌特征研究被引量：9
- 2007年
- 首先分析了北京2002年3月一次强沙尘天气过程的阵风结构,对其进行了分形特征的分析,比较不同高度层上分数维的变化,不同时间尺度阵风概率分布的标度关系,以及无阵风时间尺度概率分布的标度与分数维存在的联系。更进一步,分析了2002年全年的阵风分形特性、3月的分形特征以及其他天气现象(如降雨)的分形特征比较后,发现:1)小尺度阵风结构的分数维要高于大尺度阵风分数维,这是因为小尺度阵风包含了更多短时局部的天气信息;2)不同高度、不同时间尺度阵风的分数维存在较大差异,而不是象湍流脉动时间序列的分数维那样随时间基本不变;3)因受天气形势的影响大,中尺度阵风的分数维虽基本相同,但由于大尺度阵风较少,其概率分布不存在标度关系,这同样也在其他天气现象(如降雨)中存在;4)无阵风时间尺度概率分布的标度与分数维之间的联系,一方面反映在其标度指数上,另一方面反映在其标度区间上。
- 程雪玲全利红胡非王丙兰
- 关键词：阵风分形标度律大气边界层沙尘天气
- 2006年春季最强沙尘暴过程的数值分析被引量：7
- 2007年
- 对2006年春季最强的一次沙尘暴过程（4月9～11日）的影响系统和天气概况进行了分析之后，利用包含较先进的陆面过程方案，具有清晰物理概念的沙尘数值预报系统对该次强沙尘暴过程的地面沙尘浓度、起沙量的空间分布和时间演变进行模拟和分析。该系统能较好复制出这次沙尘天气过程的时间和空间演变特征，沙尘发生、结束的时间以及（在较大范围的）强度变化，也能较好再现沙尘天气的日变化特征。该次大范围强沙尘天气模拟的起沙源在塔里木盆地、吐鲁番盆地、甘肃西北、蒙古南部、内蒙古阿拉善和浑善达克沙地及其毗邻地区。在不同地区起沙过程中贡献最大的粒子粒径在不同的地区有所不同，但主要是粒径为2～22μm。研究表明，具有风蚀物理学基础的该沙尘数值预报系统，不但物理图像清楚，而且效果也比较好。
- 赵琳娜孙建华王超赵思雄
- 关键词：沙尘暴数值模拟
- 2006年两次影响北京的沙尘天气对比分析被引量：11
- 2007年
- 利用卫星、再分析（NECP）、地面观测等多种资料，针对2006年3和4月影响北京的两次沙尘天气过程，就天气过程形势、云系演变以及沙尘传播和沉降进行分析。前者对北京上空的沙尘天气一扫而过，后者对北京的影响则是遍地黄沙。对比分析表明：1）强沙尘天气过程是蒙古气旋所引起的，沙尘天气起源于中蒙边境、内蒙古西部，在河套地区北部鄂尔多斯高原以及浑善达克沙地得到加强，并随着高空西北风将沙尘输送到华北、渤海、黄海北部一带。卫星遥感监测技术不仅可以有效地监测到沙尘天气的发展演变过程，也能有效地监测到沙尘的覆盖范围和沉降区；2）导致4月16～17日华北东部严重沙尘沉降现象的原因是地面冷锋静止于华北中部地区，距地面1km以上的浮尘层稳定覆盖华北东部和渤海等广大区域的主要原因，是边界层中尺度涡旋对低空冷锋的阻挡作用；冷锋云系在东移发展过程中，受到日本海上空涡旋云系的顶推阻碍，其结构发生变型瓦解。
- 李小龙方宗义
- 关键词：沙尘天气卫星监测
- 2006年春季一次引起华北地区强沉降的沙尘暴过程的模拟研究被引量：5
- 2007年
- 2006年春季是我国北方地区2000年以来强沙尘暴过程最多的一年，浮尘和扬沙天气更是频繁发生。尽管，4月16-17日过程不是2006年春季最强的沙尘暴过程，但其在华北地区引起了严重的沉降，尤其对京津地区影响较大。这是一次由蒙古气旋引发的强沙尘暴过程。利用沙尘天气预测系统（IAPS2．0）对该次强沙尘暴过程进行了模拟试验，结果表明：该系统对沙尘天气的起沙和输送过程有较好的模拟能力，基本模拟出了这次强沙尘暴的发生和移动；沙尘受对流层中低层偏西风的作用输送到华北地区，并从山东半岛越过渤海湾向东输送；主要的沙尘源地是蒙古国南部和我国西北的内蒙古、新疆西部、甘肃、陕西北部，而起尘最大的地区在蒙古国和内蒙古的沙漠、戈壁地区；沉降最严重的地区是沙尘源区及其附近，可达到50g·m^-1，其他地区的总沉降量在10g·m^-2左右。
- 孙建华赵琳娜赵思雄
- 关键词：沙尘天气起沙沙尘输送
- 2006年春季沙尘天气异常的气候背景分析及趋势预测检验被引量：5
- 2007年
- 作者概述了2006年春季我国北方地区沙尘天气异常的观测特征。与2000~2005年同期相比，2006年春季，我国北方地区沙尘天气过程相对频繁，强度偏强。首先，利用NCEP再分析资料及台站观测资料，对可能影响2006年春季我国沙尘天气异常的气候背景进行了分析，结果表明：2006年春季北方地区冷空气势力较常年强，冷空气活动较频繁，这是造成2006年春季我国沙尘天气多于前几年的动力原因。此外，春季我国西北及内蒙古的沙源地区降水偏少，干旱少雨，加之春季气温偏高，在一定程度上也有利于沙尘天气的形成。利用IAP年度数值气候预测系统对2006、2007年春季我国沙尘天气趋势的气候背景进行了预测，检验了系统对2006年沙尘趋势的预测能力，并对2007年春季沙尘天气趋势进行了展望。结果表明：预测系统较好地预测出2006年我国北方地区春季降水偏少、土壤偏干的状况，但对风场的预测与实况有一定的差距，由预测的气候距平结果推断2006年春季我国北方沙尘次数正常略偏少，与实况相反；对2007年春季的预测结果表明，2007年春季我国北方，特别是西北及内蒙古沙源地区土壤湿度偏湿，冷空气活动势力偏弱，不利于沙尘天气的形成，由此预测2007年春季我国北方沙尘趋势与常年相比略偏弱。
- 陈红林朝晖秦正坤周广庆
- 关键词：沙尘天气气候背景
- 北京沙尘天气与源地积雪变化的关系被引量：8
- 2007年
- 主要分析了北京沙尘天气变化规律及沙尘源区积雪变化与北京沙尘日数的关系，并探讨源区积雪变化影响北京沙尘天气的机制。研究表明55年来北京沙尘日数基本呈减少趋势，但1998-2000年又有所增加，沙尘暴日数也在减少，近10年北京没有出现强沙尘暴天气。而沙尘源区积雪深度和积雪面积与北京沙尘存在明显的负相关关系。冬季源区积雪减少（增加），很可能导致春季沙尘日数增加（减少），作者认为冬季积雪变化引起的土壤含水量变化是影响春季北京沙尘天气的原因之一。
- 刘瑞霞张甲珅郑照军张时煌
- 关键词：沙尘积雪
