Causes of Strong Sandstorm Weather on March 15,2021 in Ulanqab City

The severe sandstorm process in Ulanqab,Inner Mongolia on March 15,2021 was analyzed and discussed from the aspects of weather facts,weather causes and dynamic diagnosis.The results show that the strong cold air in West Siberia rapidly moved eastward,and the surface cold front moved eastward to Ulanqab with significant warming in the previous period,resulting in gale and sandstorm weather.This severe sandstorm process occurred in basically stable atmospheric stratification.During the strong sandstorm and extremely strong sandstorm process on March 15,the strong warming in the early period near the surface led to the surface thermal instability,and sand was generated by the upward movement of the Mongolian cyclone.Over the upper northwest air stream,barocline disturbance developed unsteadily,and the upper cold advection stimulated the secondary circulation of front perpendicular to the surface;the surface cyclone turned into strong cold front,and then strong sandstorm weather occurred in Ulanqab.

我国北方一次典型强沙尘暴过程的延伸期数值预报能力分析

目前利用数值模式对延伸期以上时间尺度的沙尘天气进行客观定量预报还在尝试阶段,本文利用耦合了沙尘模块的区域气候模式RegCM-dust对我国北方一次典型强沙尘暴过程进行延伸期数值预报能力分析,并与NCEP再分析资料等分析结果进行对比。结果表明,模式模拟的起沙量大值区主要位于新疆南部、蒙古国和内蒙西部;模式对10 m风速具有一定的预报能力,但模拟风速比再分析资料风速偏小;模式模拟的沙尘柱含量和总沉降量变化能够反映沙尘暴天气过程特征;模拟的整层沙尘混合比与城市污染指数有一定对应关系,说明模式对沙尘引起的污染天气具有一定预报能力。

阿拉善盟一次强沙尘暴天气过程气象服务分析

主要分析了在2020年后冬和2021年初春异常偏暖的条件下,阿拉善盟地区2021年3月14—15日出现的一次强沙尘暴天气过程,以及气象部门采取的气象服务具体措施。从强度来看,这是近十年以来最强的一次沙尘暴天气过程。针对此次重大天气过程,阿拉善盟气象台提前发布重要天气报告,电话叫应相关部门,过程中启动重大气象灾害(大风沙尘暴)Ⅳ级应急响应,盟委减灾委员会办公室根据气象台发布的沙尘暴橙色预警信号,发布《阿拉善盟自然灾害橙色预警信息》,盟教体局果断采用气象部门建议,首次实施全盟中小学停课机制,同时开展气象科普工作,进一步增强了社会大众的气象灾害防御意识,取得了一定的社会效益。总体来看,此次过程的预报较为准确、各项服务较为及时、信息宣传覆盖面广,但仍存在不足,下一步将优化各项举措,提升自身预报预警能力,切实推动部门内外合作取得实效,充分发挥防灾减灾的第一道防线作用。

包头市一次强沙尘暴污染特点分析

通过对包头市2021年3月14-21日发生的一次强沙尘暴过程中的颗粒物浓度、天气形势场、气象参数、卫星遥感资料进行分析,归纳此次沙尘污染过程特点:1.过程影响程度强,持续时间长,影响范围广,属近十年罕见。2.过程包含沙尘形成、发展、回流、叠加第二波沙尘影响、沙尘清除5个阶段。沙尘起源于蒙古国,蒙古气旋及大风为其提供动力条件。3.在沙尘发展阶段,包头市处于严重污染共27h,期间出现PM_(10)与PM_(2.5)同步为首要污染的少见的现象,第二波沙尘影响程度减弱,颗粒物浓度变化与一般沙尘天气过程变化规律一致。

巴彦淖尔市一次强沙尘暴天气分析

利用常规气象观测资料和葵花卫星遥感资料,对2021年5月5—7日发生在巴彦淖尔市的强沙尘暴天气进行分析。结果表明,此次天气过程是在高空急流带、强锋区、地面冷高压与蒙古气旋及两者过渡带产生的强冷锋共同作用下产生的。层结条件分析表明,风速不均匀形成的“顺滚流”导致本次天气过程出现由晴天到大风沙尘天气的转折性变化。通过分析大风、沙尘天气发生时AQI,PM_(2.5)及PM_(10)的变化情况,可为巴彦淖尔市空气质量研究提供参考。

岳普湖县2023年4月3—4日强沙尘暴天气过程分析

2023年4月3—4日南疆西部发生了一次强度大、影响范围大、持续时间长的沙尘暴天气过程,造成了严重的空气污染。受其影响,岳普湖出现了较明显以沙尘天气为主的中度至严重污染事件,影响了当地人们的正常生产生活。在分析岳普湖县沙尘暴气候特征的基础上,从环流形势、地形特征、气候背景等方面,探讨了此次沙尘天气形成的原因,并提出了大风沙尘暴天气防治策略。

2021年春季鄂尔多斯市一次强沙尘暴天气分析

利用卫星遥感监测2021年春季一次强沙尘暴天气,针对此次强沙尘暴过程的环流特征、边界层、物理量和沙源地进行分析总结。结果表明:前期无降水且气温异常偏高,地面解冻回暖,裸露地表土质疏松;500 hPa低槽、地面气旋和冷高压、地面冷锋是引起此次强沙尘暴的重要天气系统;午后气温日变化造成冷锋移至河套地区产生强烈锋生是造成此次沙尘暴的主要原因;强上升运动和动量下传为强沙尘暴的形成与发展提供了必要的动力条件。

呼和浩特市2022-03-13/14强沙尘暴过程特例分析及预报方法研究

文章使用常规气象观测资料和ECMCF数值预报产品,对发生在呼和浩特市2022-03-13/14强沙尘暴过程进行天气系统演变、物理量特征等分析。结果表明:1)200 hPa高空急流动量下传、500 hPa长波槽携带强冷空气东移,配合700和850 hPa辐合切变,且温度场、高度场反位相叠加、地面蒙古气旋强烈发展,是此次大风、沙尘暴天气爆发的主要影响系统和环流形势;2)呼和浩特市假相当位温线与地面近乎垂直,整层为中性温度层结,大气不稳定,有利于沙尘吹起,形成沙尘暴;3)前期气候晴热干燥少雨,加之春季地表植被稀少,内蒙古西部多沙漠,为沙尘暴爆发创造了环境条件。

茫崖一次大风和沙尘暴天气过程分析

对2023年4月3—4日出现在茫崖的一次大风沙尘天气过程进行了分析。分析表明,此次过程大风、沙尘暴天气具有显著的日变化,上午发展,下午至傍晚最强,入夜减弱。茫崖市地处青海省西北边陲,柴达木盆地西缘,属于典型的高原大陆性气候,地势西北高东南低,这种特殊的地形受狭管效应影响,使地面风速加强。500 hPa茫崖受新疆低涡底部偏西气流的控制,高空有大的位势梯度及强的冷平流;层结不稳定导致高空动量下传,等温线密集,温度梯度大、风速强;地面冷锋、变压风加快了地面风速;在强风的动力条件下,加之本地及上游的良好的沙源条件,为沙尘暴发生提供了较好的条件。

相似离度在甘肃省冬春季强沙尘暴天气入型判别和预报中的应用研究

利用探空、地面资料分析了1955—2002年甘肃省发生强沙尘暴天气的环流特征,揭示出甘肃沙尘暴天气的5种环流类型:冷锋后偏西型、强锋区下动量下传型、冷高压南部型、热低压前部型和河西小槽型的平均环流场特征。在此基础上,分析指出造成甘肃省冬、春季强沙尘暴天气的影响关键区和关键天气系统,并利用场相似预报方法建立了甘肃省冬、春季强沙尘暴预报业务系统,在实际业务中发挥了较好的效益。

宁夏强沙尘暴生态调控对策的初步研究

沙尘暴是恶劣生态环境的直接产物 ,沙尘暴防灾、减灾的根本出路在于改善生态环境。做好生态治理、提高生态调控自然灾害能力 ,应首先确保自然资源尤其是水资源的合理开发利用及涵养。依据对沙尘暴形成机理研究和历史演变分析 ,认为生态调控防灾减灾工作的开展 ,应强调地球科学、环境科学等多学科的有机交叉综合 ,从地球各圈层相互作用过程来揭示强沙尘暴运动规律和成灾机理 ,加强人口、资源、环境、灾害之间互馈的关系研究 ,通过土地荒漠化与强沙尘暴间的相互耦合关系以及风暴时空特征 ,分层次地摸清极限气候条件下生态环境的改良对强沙尘暴天气防灾减灾的生态调节功能 ,突破传统、被动的气象灾害“预测 -救灾”体制 ,初步形成更适合现代社会经济可持续发展的高效、动态的“生态治理 -灾害控制”

陕北地区沙尘暴天气分析及预报

分析了陕北1960—2000年沙尘暴的年际和年代变化情况。从高空环流形势图上,可将该地区沙尘暴天气的影响系统分为三种类型。研究发现:陕北沙尘暴的产生不仅受强风、大气的不稳定和沙源三大因子支配,前期的干旱程度也是产生沙尘暴的一个重要因子。用降水和气温这两个要素构成的干旱指数S的变化与陕北沙尘暴的变化趋势基本一致。通过检验可以发现,充分考虑该地区前期干旱指数S的变化,将会明显提高强沙尘暴的预报准确率。

青藏高原及青藏铁路沿线大风沙尘日数时空特征

选取青藏高原66个站的气象实测资料,分析了青藏高原及青藏铁路沿线大风、浮尘、扬沙和沙尘暴日数的时空分布特征。结果表明:青藏高原大风高发区集中在以托托河为中心的高原主体上,有4个沙尘暴和扬沙源区,且冬季发生频率最高,它们的空间分布型随季节变化较小。年代际变化趋势表明,大风日数与扬沙、沙尘暴日数的年代际变化趋势呈反位相关系,高原西部和中部的大风沙尘日数又存在反位相变化特征。中部大风日数呈阶梯型年代际增多,扬沙和沙尘暴日数略呈减少趋势;西部大风日数则呈阶梯型减少,扬沙和沙尘暴日数变化趋势呈现“几”字形分布。

新疆大风区沙尘暴气候特征分析

利用新疆大风区7个气象站点自建站至2009年的沙尘暴日数资料,分析了新疆三十里风区、百里风区及其周边地区沙尘暴气候变化特征。结果表明:(1)研究区域特别是典型大风区,系统性天气配合地形条件,常常形成很强的下坡风和狭管风,有风力强度大、持续时间长的特点,为沙尘暴的发生、发展提供了充分的动力条件。(2)新疆大风区20世纪50、60年代为沙尘暴高发时段,受地表条件的影响,新疆大风区沙尘暴频次低于其他沙尘源丰富地区。随时间序列的推移沙尘暴发生频次呈下降趋势,百里风区发生频次略多于三十里风区。(3)受系统性天气和地形以及下垫面条件的影响,新疆大风区各站点沙尘暴季节分布呈现不同规律,主要表现为春夏双峰型,春季单峰型,夏季单峰型。

甘肃中部强沙尘暴成因分析

利用1970—2006年甘肃中部13个县(市)的21例沙尘暴天气过程的各时次高空和地面资料,通过分析沙尘暴过程的影响系统,来研究甘肃中部近年来强沙尘暴天气频繁入侵的成因及特点。结果表明:甘肃武威东南部发生沙尘暴天气时,500hPa高空出现一支风速≥20m.s-1西北向的急流轴;河西走廊地形的"狭管效应"作用,使沙尘暴移速增快,强度增强,沙尘在翻越乌鞘岭后,相继侵袭白银、兰州、临夏等广大地区;进入21世纪以来,甘肃中部沙尘暴和强沙尘暴次数逐年增多,强度增强、影响范围扩大。

“2013.3.9”宁夏强沙尘暴天气的热力动力条件分析

利用常规气象观测资料和ECMWF逐6h 0.25°×0.25°再分析资料,对宁夏2013年3月9日强沙尘暴暴天气过程的热力和动力条件进行了诊断分析,结果表明:沙尘暴发生前,宁夏上空伴有地表感热通量、6 h变压和变压风及水平螺旋度负值增大、对流层中低层到边界层有明显锋生活动、对流层高层高位涡随高空急流沿等熵面下传到2 000 gpm并形成低空急流等热力和动力因子的变化;强沙尘暴天气出现在地表感热通量增幅超过250 W·m^(-2)、对流层中低层锋生中心超过20×10^(-10)K·m^(-1)·s^(-1)、6 h变压和变压风超过8 h Pa和8 m·s^(-1)、水平螺旋度低于-500 m^2·s^(-2)的区域。

河西走廊东部近50年沙尘暴气候预测研究

应用甘肃省河西走廊东部武威市5站(乌鞘岭、古浪、永昌、凉州区、民勤)近50年月、年气象资料和沙尘暴个例,详细分析了沙尘暴产生的气候背景和气候影响因子。在分析二十多种气象要素的基础上,做出沙尘暴不同时间、不同范围的日数和强度预报方程。研究表明:河西走廊东部的沙尘暴是武威市北部干旱气候、丰富的地表沙源与大风天气相互作用的结果;沙尘暴日数与该市中北部冬春季的气温、年降雨量和大风日数有关;沙尘暴强度与武威市前期的干旱、异常增温、强大风日数有关。

准噶尔盆地南缘一次强沙尘暴成因分析

利用常规观测资料和T639 0场预报资料,对2009年4月13日发生在准噶尔盆地南缘石河子垦区一次强沙尘暴进行了天气成因分析。结果表明,这次强沙尘暴是西北路径较强冷空气引发的锋后偏西大风沙尘暴天气过程。前期持续高温少雨为沙尘暴的发生提供了有利的热力条件和一定的物质基础。西西伯利亚冷槽的斜压性结构使其强烈发展,为沙尘暴的发生提供了动力条件。而西西伯利亚冷槽的垂直结构强迫出一支下沉气流,为沙尘暴的发生提供了动量下传机制。高低空急流导致对流层中下部锋区加强和大气层结不稳定,为沙尘暴的产生提供了有利的中尺度条件。干暖舌的形成和维持对沙尘暴的发生以及落区有很好的指示性。沙尘暴发生在地面冷锋后部、冷高压前部以及3 h变压、变温最大处和低空气流辐散的地区。准噶尔盆地南缘的特殊地形和流沙为沙尘暴形成提供了有利的地理环境。

一次飑线引发的大风强沙尘暴诊断分析

利用常规探测、地面加密观测、T213数值预报产品和FY-2c/2d红外卫星云图资料,对2008年5月2日河西走廊东部飑线引发的大风强沙尘暴过程进行了天气动力诊断和中尺度分析。结果表明:飑线引发的强风暴是产生强沙尘暴的根本原因。河西走廊东部处在不稳定大气层结中,500hPa阶梯短波槽为飑线提供了大尺度环流背景;700hPa变形场是飑线的触发系统;地面热低压的发展加大了冷锋前后的气压和温度梯度,为对流发展提供了热力不稳定条件;高空急流对于飑线的生成、发展具有重要的作用。

冀南地区一次强对流型强沙尘暴成因分析

利用常规观测资料、卫星云图、雷达及NECP等资料对2005年5月10日冀南地区强沙尘暴天气过程进行分析,探讨了这次强对流型沙尘天气的成因。结果表明,上冷下暖的垂直结构和午后地面受热增温,容易产生热对流不稳定;地面大风的形成主要源于冷锋前的飑线,雷达回波图上表现为典型的弓状回波,地面中尺度辐合线对飑线发生有重要的作用,高空急流的加强及其形成的次级环流使高空动量有效的下传到地面则是另一个重要原因;沙尘暴区位于高低空急流交汇的区域,700hPa螺旋度正值与高能舌重合区和高空300hPa螺旋度正值区梯度较大的地区,对流层螺旋度大小对沙尘暴预报有一定的指示意义。