地形影响沙尘传输的观测和模拟研究

文中基于观测资料和数值模拟方法,研究了东亚地形对中国沙尘传输的影响,结果表明:东亚地区沙尘天气多发区主要位于中国南疆盆地和内蒙古西部及蒙古南部.南疆盆地沙尘天气集中在盆地南缘;而蒙古、内蒙古西部沙尘天气主要出现在沙漠腹地.青藏高原东北侧到黄土高原中部是沙尘天气次多发区.蒙古、内蒙古西部沙漠腹地多发区的形成不仅由于这里提供了丰富的沙源,同时也具备了沙尘暴迅速增强的条件:阿尔泰-萨彦岭南侧的峡谷地形强迫形成峡谷急流,明显增强了该区域地面风速;萨彦龄山地南坡携带大量沙尘的向南下坡气流遇到东-西向的峡谷气流时受到阻挡形成聚集;同时,这一地区起伏的地表产生的地形波加强了地面起沙.这种大量沙尘在大气中聚集之后再进行传输的特征可以视为在大气中形成了沙尘"中继站".导致沙尘进一步向东输送的地形因素是阿尔泰-萨彦岭山地南侧的峡谷地形,而萨彦岭山地南坡的下坡气流和青藏高原东北侧的地形强迫绕流是导致沙尘向南输送的原因.由于青藏高原地形绕流的强大以及冷锋过程的相对频繁使得沙尘的向南输送更为强盛,这也是青藏高原东北侧沙尘天气多发区的形成原因.     

98.8松嫩流域一次东北冷涡暴雨的数值模拟初步分析

利用MM5中尺度非静力模式对1998年8月8~9日松嫩流域的东北冷涡切变型暴雨过程进行了数值模拟和对比试验。结果表明, MM5能够对此次过程进行较成功的模拟; 同时发现, 此次过程首先由高层强的正涡度平流触发, 低涡区强降水的产生是由于高低空急流的耦合。其中, 高空急流的作用强烈而短暂, 低空急流的作用较为持久, 强度稍弱。阻高前部下沉气流形成的中层偏东干冷气流是切变形成的关键, 它与偏南气流在对流层中层形成的风向切变是产生上升运动的主要强迫机制。减弱阻高使其底部偏东气流减弱及后部偏南气流在高层减弱、低层增强, 导致降水减弱, 并使系统位置偏东、偏南。西北路冷空气增强使低涡和切变北侧高层偏南气流增强、低层偏南气流减弱, 导致降水强度增强、尺度增大。     

青海低涡的统计分析及对内蒙古汛期降水影响研究

青海低涡是青藏高原夏季主要低值系统之一，一部分低涡变性东移后，可影响高原东北侧大部分地区，直至影响到内蒙古中西部。文章对青海低涡的天气气候特征、垂直结构及东移变性进行了研究，确定了预报指标。     

内蒙古地质灾害气象预警系统

在分析现有地质灾害及降水资料的基础上结合地质灾害发育程度图，选择5个要素，建立自治区地质灾害气象预警模式，进而建成“内蒙古自治区地质灾害气象预警系统”业务平台，该系统包括计算、显示、发送、查询等功能，且各项功能相互独立，便于操作和改进。该系统在业务中运行稳定，起到了一定的指导作用。     

蒙古气旋的若干统计特征

利用1948—2004年NCEP海平面气压场再分析资料对蒙古气旋(低压〉的月际、年际、年代际变化和强度、位置特点及其与气候因子的关系进行了统计分析,结果表明：蒙古气旋(低压)发生频数的高峰出现在20世纪60年代末70年代初，之后呈现减少趋势。蒙古气旋(低压)主要出现在春季，其次依次为秋、冬季，其中5月最多。中心气压为（1000?1010hPa)的蒙古气旋(低压）出现次数最多，小于990hPa的相对较少。蒙古气旋(低压)主要出现在阿尔泰一萨彦岭山地背风坡，其次为46°N以南。蒙古气旋(低压)频数距平与西风环流指数大致呈现反位相分布，表明中纬度经向型环流更利于蒙古气旋产生。这些结果可以为蒙古气旋的预#艮、预测提供参考。     

沙尘天气中气溶胶光学特性的时空分布特征

选取内蒙古境内额济纳旗、乌拉特中旗、东胜、朱日和、锡林浩特5个站的几次沙尘天气过程和晴朗天气下CE-318太阳光度计资料,计算出大气气溶胶光学厚度,结合气象资料分析在沙尘天气发生过程中气溶胶光学厚度的时空分布特征。分析结果显示,在沙尘天气发生过程中,气溶胶光学厚度是一个相当敏感的变量,其随沙尘的发生、发展和消亡表现出明显不同的日变化特征,且光学厚度值随着沙尘天气的发生和发展,在其空间分布变化上与沙尘天气本身的空间分布变化具有很好的一致性,可以很好的反映沙尘输送过程。此外气溶胶光学厚度与大气稳定度也有一致的日变化趋势。因此,对于大气气溶胶光学厚度的监测可以为沙尘天气的预报提供较为准确的客观依据。     

内蒙古地区沙尘和霾自动观测数据的可靠性和修正方法研究*

2014年,中国气象局将地面人工观测业务调整为自动仪器观测的方式,这一改变明显提高了工作效率,但对观测结果,特别是视程障碍类观测产生了一定的影响。为了完善内蒙古地区霾和沙尘天气判别标准,获得准确可信的气象资料,本文选取了2001-2019年内蒙古12个站点逐三小时的气象观测资料,从时空分布特征和判别方法研究了内蒙古地区沙尘和霾自动气象观测数据的可靠性和判别标准的适用性。结合PM2.5和PM10两个空气质量指数,通过修正错误记录,将沙尘中误判的霾和无天气、霾中误判的沙尘、雾和无天气等分离出来。对比结果来看,修正前,霾和沙尘分别占总频次的95%和5%；修正后,霾、沙尘、雾和无天气分别占总频次的55%、17%、1%、27%。对比呼和浩特单站一次沙尘和一次霾天气过程中气象要素和空气质量指数的连续变化可以看出,相对湿度与PM2.5的相关性均达到了0.5以上。沙尘期,能见度与PM10负相关,PM2.5和PM10相关性较差；而霾期,能见度与PM2.5和PM10的相关性较差,PM2.5和PM10相关性达到了0.8以上,即不同相对湿度环境下影响能见度的因素不同。     

一次东北冷涡暴雨过程的数值模拟试验

利用MM5非静力模式成功地模拟了1998年8月8－9日一次东北冷涡切变型暴雨过程。发现本次过程中，低涡西北象限的强降水中心的产生是由于高层形成的强辐散，切变降水的产生由于偏南急流与偏东急流的交汇，切变带上升运动层明显低于低涡。同时，通过对比试验发现，偏南急流是本次过程主要水汽输送带。且对切变降水影响较大。偏南急流区水汽的减弱对系统（低涡、切变）的降水强弱有直接影响；西路冷空气加强主要使大气斜压作用增强导致低涡强度及降水增强；东路冷空气主要通过阻挡偏南气流形成抬升从而主要影响切变强度和降水。阻高则通过对上游低值系统的阻挡影响其位置和强度进而影响过程降水。     

东亚沙源地与下游影响区沙尘天气频数变化对比分析

基于1999—2019年地面气象观测资料，对东亚主要沙尘源地（蒙古国、中国新疆和内蒙古）及中国沙源地下游地区的沙尘天气频数演变特征进行了分析，结果表明：蒙古国是沙尘天气发生最严重的地区，且有明显增加的趋势，扬沙、沙尘暴和强沙尘暴均远高于其他区域。中国整体沙尘天气数量显著减少，新疆快速增多，内蒙古和下游地区明显减少。新疆浮尘发生频次最高，近21 a线性倾向呈明显上升趋势；内蒙古扬沙频次最高，强沙尘暴最少，4类天气均呈逐年减少趋势；我国下游地区多发浮尘和扬沙，沙尘暴和强沙尘暴发生次数很少，全部沙尘天气呈减少趋势。1999—2004年为我国沙尘天气高发期， 2005—2019年明显减少，其中2010—2014年减少速度最快。沙尘源地对我国沙尘天气总数的贡献持续增大，从2000年初的39%增长到2015年之后的71%。作为沙尘源地，蒙古国对沙尘天气产生的作用有所增强，而内蒙古则在减弱；国内沙尘源地导致的能够影响并扩展至中国下游地区和下游国家的强沙尘天气显著减少。