吉林省沙尘天气客观预报系统简介

1引言 我国有八大沙漠和四大沙地，又与蒙古南部戈壁毗邻，在适当的天气条件下，沙尘暴就会席卷我国北方大部分地区。尤其是2000年以后，春季沙尘暴的次数明显增加，影响范围不断向南、向东扩张。受外地沙尘暴东移和本地沙源起沙的影响，近几年，吉林省的沙尘暴也呈多发趋势。发生沙尘暴天气时，空气中布满沙尘粒子，人们呼吸困难，极大地影响了人体健康；同时能见度很低，严重影响了交通运输。由于沙尘天气对农业、畜牧业、国民经济、生态环境等均构成负面影响，受到社会各界广泛关注。因此加强沙尘暴的监测和预报已成为气象部门的一项十分重要的业务工作。为此我们对吉林省中部地区沙尘天气进行了研究，并建立了客观预报系统。本文主要介绍吉林省沙尘天气客观预报系统的组成、功能、软件特点等。     

沙尘天气成因分析及预报

针对黑龙江省近两年发生的几次沙尘天气进行分析,结合其频发原因、沙源路径及物理机制找出黑龙江省沙尘天气出现的预报着眼点及预报方法。     

黑龙江省沙尘天气分析及预报模型

1引言近年来,黑龙江省南部、尤其是西南部地区的沙尘日数明显增多,这里主要从预报角度入手,对近年来几次较大的沙尘天气加以分析总结,建立黑龙江省沙尘天气的主要发生模型,为黑龙江省的沙尘预报提供思路。2黑龙江省沙尘天气的历史规律及资料的选取2.1沙尘天气的划分标准沙尘天气按强度可分为浮尘、扬沙、沙暴3类。具体标准见表。2.2黑龙江省沙尘天气的历史规律沙尘暴的主要多发地带为西北地区的沙漠和黄土高原,黑龙江省地处我国的东北角,并非沙尘暴路经之地,历史上发生沙尘的天数很少。其中以讷河、兰西、肇源一带最多,平均每年1d,中东部地…     

沙尘天气产生的气候背景及物理机制

沙尘天气发生频率、强度与大风、干旱过程、异常大气环流的气候背景以及人为因素有关。它的物理过程是地表上升气流把疏松地表尘粒带入空中,并且在一定层结条件下形成和加强的。利用1958~2000年内蒙古中西部70个测站的沙尘暴观测资料,对沙尘暴的地理分布、时间分布特征进行了统计分析。结果表明:内蒙古中西部有三个强沙尘暴多发中心,沙尘暴年代际变化和年际变化较明显,且沙尘暴集中出现在春季的3~5月份。     

库尔勒地区沙尘天气的分析与预报

通过对库尔勒机场1991—2000年出现沙尘天气的统计分析，总结出了库尔勒地区沙尘天气的天气、气候特征及预报指标；确定了预报沙尘天气的隶属函数，并对其进行了历史回报。     

北京地区沙尘天气的气候特征分析

利用1954～2001年北京地区(20个气象站)逐月沙尘资料，重点对北京地区沙尘天气的空间分布特征、沙尘日数的年际变化规律、沙尘日数的月变化进行分析；分析了近3年北京地区出现的沙尘天气特点及成因；对近48年的沙尘天气出现日数变化规律进行了小波分析，浮尘天气有12～14年超长周期和2～4年短周期，扬沙天气有8-12年超长周期。     

大连沙尘天气及预报模型分析

通过对位于东北亚沙尘暴天气下游的大连近7年的沙尘天气统计分析,以及应用天气学方法进行预报模型分析,揭示出大连地区沙尘的主要特征和预报着眼点.大连沙尘天气主要出现在春季,变化趋势同全国基本一致;沙尘天气的源地有4个,有三条影响路径.沙尘影响时,平均相对湿度都较低,以西北风为主.西北路径是影响大连地区产生沙尘天气最多的路径.在北路系统影响下,有三种天气类型;西路系统和西北路系统也分别有三种和四种天气类型.大连的沙尘天气预报着眼点首先要关注其上游的起沙情况,然后结合三路影响系统的预报模型进行分析;三路影响系统有不同的起沙关注区和不同的天气系统位置和移动方向.     

沙尘天气的数值预报

沙尘天气预报的核心问题是要理解沙尘天气形成的物理机制,并定量地描述风沙的分布、强度、输送与沉降.沙尘天气的形成是一个复杂的物理过程,涉及到大气运动与地表状况等诸多因素.作者介绍了一个以数值预报为核心、以卫星观测与地理信息系统为资料背景的沙尘天气集成预报系统,特别是其中的起沙模式.作者运用该系统预报了2002年春季的沙尘天气,并用天气观测和采样观测资料对预报效果进行了鉴定.分析表明,预报系统不仅能定性预报沙尘天气的空间分布与时间演变,而且能定量预报沙尘源地、大气中的沙尘浓度、沙尘的输送以及沉降.模式72 h的预报仍然有较高的可信度.另外讨论了存在的问题和今后的研究方向.       

山西省沙尘天气的气候成因分析

文中的研究对象为山西省的沙尘日数,气象资料站点18个。对与沙尘事件关系较为密切的地面气象要素包括降水、温度、风、湿度、蒸发量作了详细的相关分析和对比分析,得出在温度偏高、湿度较大、风力偏弱、蒸发量不大的年份,少沙尘天气;风要素是影响沙尘天气最为直接、最优相关的因子。     

沙尘天气成因分析与预报

针对黑龙江省近两年发生的几次沙尘天气进行分析，结合其频发原因，沙源路径及物理机制找出黑龙江省沙尘天气出现的预报着眼点及预报方法。     

河北省夏季空气污染过程气象条件

利用NCEP再分析格点资料、常规观测资料,统计分析了2005-2007年7-9月河北省典型的10次空气污染过程与气象要素、天气系统的关系。结果表明:河北省夏季典型污染过程的主要天气类型与冬季环流形式差别较大,可分为纬向型、低压槽前型、副热带高压外围型等;空气污染过程发生日多以雾、霾天气为主,05:00-08:00时(北京时)的能见度最小,地面观测资料的温度露点差(T-T_d)小于等于3℃;高空无明显的垂直运动或系统性弱下沉运动,近地层弱气压场、风场,不利于空气中污染物的扩散;近地层存在逆温,稳定的层结使空气污染得以持续;过程后期,因冷空气活动产生降水,空气污染减弱、结束。     

北京地区大雾日大气污染状况及气象条件分析

雾是北京地区秋冬季节常见的一种灾害性天气 ,对大气中污染物的扩散极其不利。该文着重分析了 1 998年北京地区出现大雾天气时的污染物浓度变化以及形成大雾的气象条件。     

北京一次局地重污染过程气象条件分析

2004年10月7日至10日，北京出现了一次明显的持续重污染过程，这次污染过程持续时间之长、污染程度之重是近4年来同期最大的。为了了解造成这次持续重污染过程的原因，利用同期污染指数、常规气象观测资料、探空资料及自动站气象资料，对这一期间的空气污染气象条件进行了较为详细的分析。结果表明，这次持续重污染过程是由本地的污染源和大尺度的天气背景与局地的气象条件共同造成的。     

京津冀采暖期大气污染天气特征

选取2004—2006年京津冀地区采暖期155个区域大气污染日,对当日08:00(或前一日20:00)海平面气压场,结合高空环流特征进行了分析。对影响京津冀区域污染的天气形势划分为5种类型,即高压型、冷锋型、低压型、华北干槽型和均压场型,其中高压型最多,占40.0%。区域污染过程通常对应一次高空环流调整过程,连续性区域污染过程往往由多种天气型影响。地面辐合加上低层逆温和下沉运动阻碍污染物在水平和垂直方向的扩散,在污染源一定的条件下,稳定的大气层结和区域内特殊地形的影响是导致区域污染形成的重要原因。     

青海省春季沙尘暴特征及其异常气候背景分析

主要分析了青海春季沙尘暴空间、时间演变特征及异常大气环流、海温对沙尘暴天气的影响。结果表明,青海沙尘暴高发区位于柴达木盆地、青海湖西北部、海南南部3地;20世纪60年代至本世纪初青海沙尘暴天气总体上是减少的。过程次数20世纪60年代青海北部较多、南部较少,70年代北部开始减少、南部回增,80年代开始整体减少,进入90年代后呈波动式减少趋势,且在80年代初大部分地区发生了一次由高向低的显著波动;青海沙尘暴天气与前期12～2月、同期3～5月500hPa高度场相关密切,尤其是同期3～5月,当乌拉尔山高压脊加强(减弱),蒙古低槽加深(减弱),冷空气活动频繁(减少),青海春季沙尘暴天气偏多(少),这种沙尘暴的时间变化趋势和异常天气形势与我国北方一致。青海春季沙尘暴与前期印度洋海温关系密切,当前期3～5月、6～8月印度洋中北部海温持续偏高(低),青海春季沙尘暴偏少(多)。     

河西走廊东部冬季沙尘暴的典型个例及气候特征分析

应用1971—2016年河西走廊东部代表站的地面观测资料、NCEP 2.5°×2.5°月均地面至300 hPa高空资料,2006—2016年民勤逐日07和19时每隔10 m加密高空资料,分析了近45年河西走廊东部冬季沙尘暴天气的年际变化特征。同时选取2016年11月两次沙尘暴天气过程从天气学成因、物理量场及近地面边界层特征等方面进行了诊断分析。结果表明:近45年河西走廊东部冬季沙尘暴日数呈减少趋势,产生大风沙尘天气的主要原因不仅与大型冷暖空气强度及环流形势有关,还与冷锋过境时间、日变化、近地层风速和干湿程度关系密切。夜间至早晨近地面逆温厚且强,大气层结稳定,削弱沙暴强度,而午后到傍晚,逆温薄而弱,大气层结不稳定性强,加强了动量下传和风速,增强沙暴强度。近地层越干,风速越大,沙暴越强。     

河西走廊沙尘暴特征及气候成因分析

本文主要分析了河西走廊春季沙尘暴多发的原因,指出河西走廊所处的特殊的地理位置和独特的地形地貌以及干旱少雨的气候背景是沙尘暴频繁发生的主要原因。河西走廊的沙尘暴过程次数自1955年以来总体呈减少趋势,上世纪70年代最多,90年代最少。研究发现,河西走廊沙尘暴发生与东亚冬季风的强弱有直接关系．并且与前期秋、冬季赤道中东太平洋海温关系密切．海温偏高时,东亚冬季风较弱,河西走廊发生的沙尘暴较少,海温偏低时,东亚冬季风较强,河西走廊春季容易发生沙尘暴。     

南宁市一次较高空气污染指数过程气象条件分析

使用空气污染指数资料和气象资料,对南宁市2002年10月6～15日的较高空气污染指数过程的气象条件进行了分析研究,找出了南宁市高空气污染指数与气象条件的一些规律,为南宁市的空气污染指数预报提供参考。     

呼和浩特市大气污染与天气气候的关系

利用1990～2002年呼和浩特市区空气污染物TSP、SO2、NOx浓度的实际监测数据,分析了呼和浩特市大气污染物浓度变化的时空分布特征、大气污染与天气条件的关系。呼和浩特市市区主要以煤烟型污染为主,冬、春季比夏、秋季污染严重,采暖期比非采暖期污染严重,市区中心污染最严重。污染物的排放量及大气的稳定度状态是城市大气污染的主要影响因子,天气变化是城市大气污染物浓度变化的主导因素,局地环流是决定城市污染物分布的关键因素。因此,不同季节排污量的变化、天气条件是制作呼和浩特市大气污染预报的主要依据。     

两次秸秆焚烧污染过程的气象条件对比分析

利用常规气象资料、卫星遥感监测资料、污染物浓度资料和NECP/NCAR再分析资料,结合气流后向轨迹模拟,对比分析了南京地区2011年6月10和13日两次由于秸秆焚烧而引起的严重空气污染事件的天气条件、大气边界层特征以及污染物的来源和输送路径等。结果表明：两次污染过程中PM2.5浓度均出现陡升陡降,由秸秆焚烧而产生的细粒子贡献显著。13日高污染的持续时间和强度都高于10日,10日的高低空形势配置和物理量场有利于降水的产生,对污染物有一定的冲刷作用,而13日的高低空形势配置和物理量场则有利于污染物在边界层堆积。两次污染过程的边界层逆温均不明显。气流后向轨迹模拟表明,两次过程都是由区域污染输送造成的,都主要来源于苏中、苏北地区,13日的污染源可能还有苏南和安徽地区。