民勤地区沙尘暴年际变化研究及其监测预警技术的对比分析

论文摘要

河西走廊地区是我国北方冷空气南下的重要通道,毗邻沙漠,受气候和地形的影响,是我国沙尘暴影响最严重的地区之一,对这一敏感区域进行观测,非常有利于沙尘暴的研究工作。本文利用民勤地区1971-2009年沙尘暴爆发时间的统计数据,对民勤地区沙尘暴年际发生频次的进行了研究。结合“4.24”沙尘暴过程,用站点监测、模式预警和遥感监测三种方法的结果进行了分析,得到如下结果：（1）民勤地区沙尘暴发生频次波动下降,呈5年和15年的周期性,在80年代中期下降趋势较明显。春季沙尘暴的发生次数最多,依次是夏季,冬季和秋季。（2）利用“4.24”沙尘天气过程中的站点监测资料,对地面温度、地面气压、相对湿度和风速的变化进行了研究。沙尘暴发生之前,地面温度较高,地面气压较低,相对湿度较低。沙尘暴发生之后,地面温度迅速下降,地面气压升高。相对湿度在沙尘暴的发生初期升高,在后期下降。地面风速的变化曲线和沙尘浓度的变化曲线一致。（3）利用T213资料和GRAES SDM模式对“4.24”沙尘天气进行模拟,通过和站点监测的地面温度、相对湿度、沙尘浓度的比较,模式结果能反映出相应要素的变化趋势,模式结果得到验证。利用模式结果,对民勤"4.24”沙尘过程前后的散度场和涡度场配置进行分析。沙尘暴发生之前,在民勤西北部即巴丹吉林沙漠,地面850hPa同时存在负散度中心和正涡度中心,此地地面有强烈的辐合运动。民勤处在正负散度和正负涡度的边缘地区。沙尘暴结束时,在巴丹吉林沙漠850hPa处有较弱的负散度和涡度中心,地面的辐合运动降低。巴丹吉林沙漠的辐合上升运动对民勤地区沙尘暴的爆发起着很重要的作用。（4）沙尘暴遥感监测系统根据沙尘的反射和辐射特性建立的沙尘指数,本文利用08、09两年的站点观测数据对遥感监测建立的沙尘指数进行了验证,沙尘浓度高的时刻沙尘指数也较高,沙尘指数能准确反映出沙尘强度的大小。并通过2010年的遥感图像,得到此时甘肃省中北部,宁夏中部,陕西省和内蒙古的交界处同时有沙尘天气的过境。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章. 引言
• 1.1 沙尘暴的定义分类及特点
• 1.2 沙尘暴的危害和研究沙尘暴的意义
• 1.3 我国沙尘暴的研究进展
• 1.3.1 沙尘暴的空间分布
• 1.3.2 沙尘暴的时间分布
• 1.3.3 影响沙尘暴的天气系统
• 1.3.4 影响沙尘暴的环境因子
• 1.3.5 沙尘暴研究的方法和手段
• 1.3.6 沙尘暴研究的方法和手段
• 第二章 研究区域,资料和方法
• 第三章 民勤沙尘暴的统计分析及"4.24"黑风暴过程
• 3.1 民勤地区沙尘暴发生的年际特征
• 3.2 民勤沙尘暴发生的MORLET小波变化分析
• 3.3 沙尘暴的影响因子综述
• 3.4 民勤"4.24"黑风暴过程及其观测资料的分析
• 3.4.1 "4.24"沙尘暴过程天气形势分析
• 3.4.2 "4.24"沙尘暴过程气象要素变化分析
• 3.4.3 "4.24"民勤沙尘暴过程沙尘浓度变化
• 第四章. GRAPES SDM模式对沙尘暴的研究
• 4.1 GRAPES SDM模式
• 4.2 GRAPES SDM对沙尘暴的模拟
• 第五章 利用卫星遥感对沙尘暴进行监测
• 5.1 遥感及沙尘暴遥感监测系统的介绍
• 5.2 对沙尘暴范围的监测
• 5.3 对沙尘强度的监测
• 5.4 三种沙尘暴监测预警方法的比较
• 第六章. 总结
• 参考文献
• 作者简历
• 致谢