河西走廊沙尘暴分布特征及春季区域性强沙尘暴个例研究

论文摘要

甘肃省河西走廊是我国乃至世界上沙尘暴天气的高发区之一,沙尘暴天气所造成的影响已引起了政府和公众的高度重视。本论文主要通过统计、诊断分析等方法对甘肃省特别是河西走廊近57年沙尘天气的时空分布特征及一次蒙古气旋引发的区域性强沙尘暴天气个例进行了探讨。研究结果表明：甘肃的沙尘暴和强沙尘暴天气主要发生在河西走廊,沙尘暴和强沙尘暴高发中心基本保持一致,有3个高发中心：民勤、鼎新和敦煌,而民勤不论从总发生次数还是发生频率都明显高于鼎新和敦煌。从沙尘暴和强沙尘暴季节和月分布特征来看,沙尘暴和强沙尘暴在春季活动最频繁,4月是沙尘暴和强沙尘暴天气发生最多的月份,其次是3月和5月,9月和10月最少。从年际变化特征来看,近57年来沙尘暴、强沙尘暴天气日数总体呈波动下降趋势,继50年代后期后,70年代是沙尘暴和强沙尘暴发生次数最多的年代,90年代为发生次数最少的年代；从变化趋势来看,60年代中期-70年代波动上升,80-90年代波动下降；进入新世纪后,沙尘暴和强沙尘暴的发生次数在2000—2002年再次上升,这一时段成为近20年沙尘暴和强沙尘暴的最高发时段。高发中心敦煌的年际变化特征与沙尘暴、强沙尘暴总趋势一致,而鼎新和民勤在2000年前后发生次数明显上升,成为近20年沙尘暴发生次数最多的时段。沙尘暴发生的平均持续时间是70-150分钟,在沙尘暴和强沙尘暴发生频率明显减少的情况下,沙尘暴持续时间并没有呈明显下降趋势,特别是进入2000年以后,在沙尘暴发生次数减少的情况下,沙尘暴持续时间反而是波动上升的。从持续时间来看,沙尘暴的强度是增加的。本文还通过对春季一次蒙古气旋引发的区域性强沙尘暴天气的研究得出：蒙古气旋是影响此次沙尘暴天气的主要影响系统；沙尘暴的强度和范围与蒙古气旋的发展、移动有着很大的关系,沙尘暴主要出现在冷锋前后的强气压梯度区内和平均风速超过12m·s-1的大风区内；强变压梯度会产生20-30m·s-1的大风,强变压梯度造成的超地转偏差风是大风的形成的重要因素,是形成强沙尘暴的原因之一；地面要素场对沙尘暴的爆发有强烈的反应,沙尘暴爆发时气温和露点温度迅速下降,气压明显加强,地面温度线和气压线的交汇时间对于预报沙尘暴爆发时间有很好的参考意义；强沙尘暴是由大风、强变压梯度、高空辐散强迫抽吸和丰富的沙源等原因造成的；气旋后部的负涡度平流和冷平流的分布有利于气旋后部冷高压的发展,致使气旋和高压间的气压梯度增大,有利于大风和沙尘天气的发展、维持。螺旋度的分布特征对于沙尘暴天气的发展和移动有很好的指示意义：总螺旋度负值中心与冷涡发展以及移向密切相关,负值中心及其轴线从位于冷涡略偏后的位置到和冷涡中心重叠,对冷涡的发展变化有较好的指示意义；沙尘区位于总螺旋度负值区等值线密集处或零线附近；沙尘暴爆发区上水平螺旋度的分布特征是：高层300hPa为负螺旋度控制,低层700hPa为正螺旋度控制；在沙尘暴发生时,高层负螺旋度中心有一个明显增大的过程,沙尘暴爆发区对应的高空低层是螺旋度强梯度区内。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 研究意义及选题依据
• 1.2 研究进展
• 1.2.1 时空分布特征
• 1.2.2 成因、影响系统及影响路径
• 1.2.3 数值模拟
• 1.3 本论文的研究内容和研究目标
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究目标
• 第二章 资料与方法
• 2.1 资料介绍
• 2.1.1 应用资料介绍
• 2.1.2 实测资料站点分布
• 2.2 研究方法
• 第三章 沙尘暴、强沙尘暴天气时空分布特征
• 3.1 近57年沙尘暴天气的时空分布及特征
• 3.1.1 近57年沙尘暴、强沙尘暴天气的空间分布特征
• 3.1.2 近57年沙尘暴、强沙尘暴天气的时间演变特征
• 3.1.3 沙尘暴、强沙尘暴高发中心时间演变特征
• 3.1.4 沙尘暴、强沙尘暴天气的强度变化特征
• 3.2 沙尘暴天气影响路径和分型
• 3.2.1 影响路径及天气分型
• 3.2.2 不同类型的沙尘暴天气的发生频次、影响程度
• 第四章 河西走廊一次区域性强沙尘暴天气成因分析
• 4.1 "0423"沙尘暴天气过程概述
• 4.2 天气成因分析（环流背景、影响系统）
• 4.3 地面要素变化特征
• 4.4 物理量诊断分析
• 4.5 强沙尘暴天气成因分析
• 4.6 卫星云图分析
• 4.7 小结
• 第五章 螺旋度诊断分析
• 5.1 500hPa总螺旋度分析
• 5.2 沙尘暴爆发区水平螺旋度的分布特征
• 5.3 沙尘暴区上空螺旋度的垂直分布特征
• 5.4 小结
• 第六章 总结与讨论
• 6.1 河西走廊沙尘暴天气的时空分布特征研究总结
• 6.2 "0423"强沙尘暴天气过程的特征及成因分析总结
• 6.3 预报着眼点研究总结
• 6.4 本文特色与创新点
• 6.5 问题及讨论
• 参考文献
• 在学期间研究成果
• 致谢