中国西北春季沙尘高发区及沙尘源解析

以波段亮温差算法(BTD)对中国西北2014~2018年春季460期MODIS L1B数据进行沙尘信息逐日提取,统计分析沙尘频数的空间分布规律,结合地貌特征及地表沉积物细颗粒组分含量进行沙尘源解析.结果表明:(1)中国西北沙尘活动呈“两区三带”分布特征,沙尘频发区主要分布于塔里木盆地和蒙古高原南部沙漠戈壁区;区内存在塔克拉玛干沙漠东南缘荒漠绿洲高频带(270~287次)、库姆塔格沙漠北缘高频带(240~250次)及巴丹吉林沙漠东北边缘荒漠绿洲高频带(240~250次).(2)中重度沙尘高频区主要分布于塔克拉玛干西北部沙漠绿洲.沙尘源主要为富含粉尘的边缘沙漠与冲积洪积扇缘戈壁交错带,内含丰富的干河床、干涸湖泊和绿洲退化地,该区域细物质组分含量高,易释放粉尘微粒并通过局地循环过程向周边地表扩散沉积,为区域高频、高浓度沙尘发生提供丰富的物质基础.

和田地区沙尘暴时间分布及变化特征

采用4个气象站1961—2018年的沙尘暴监测资料,分析了和田地区沙尘暴频次和持续时间的分布特征和变化趋势,并探讨了沙尘暴长时间变化原因。结果表明:(1)和田地区年平均沙尘暴日数20.4 d,是我国沙尘暴最多的地区之一。(2)和田地区在春夏季沙尘暴频次最多,峰值在5月;冬季12月的沙尘暴过程持续时间最长,夏季6月的持续时间最短;持续时间在1~30 min的沙尘暴频率最多。(3)和田地区24 h都有可能出现沙尘暴,在18:00—23:00出现沙尘暴频次最多,后半夜至上午开始的沙尘暴持续时间最长。(4)和田地区在16个风向方位都会出现沙尘暴,来自西方路径沙尘暴的风速和频率大(多)于其余路径沙尘暴。(5)在和田地区,最大风速达3.0 m·s^(-1)就可能会引发沙尘暴,有87.5%的沙尘暴发生时极大风速未达到大风标准。(6)近58 a来,和田地区的年沙尘暴日数显著减少,年大风日数和最大风速也显著减少;沙尘暴频次20世纪60年代最多,从90年代开始明显减少,沙尘暴过程持续时间20世纪70—80年代最长,从21世纪00年代开始明显缩短。

甘肃省2000—2019年沙尘暴时空分布特征分析

沙尘天气是影响甘肃地区的一种重要的天气过程,其出现频数、维持天数和时空分布特征与人民生活生产息息相关。近些年沙尘的研究逐渐增多,但对于其年际变化的研究相对较少,且大多局限于单点测站的研究,对大范围沙尘天气的时空分布特征分析还有待扩充。文章采用2000—2019年中国气象局国家气候中心数据库的沙尘暴数据,分析过去二十年甘肃省沙尘天气分布的地理位置和频数,并得到沙尘天气时空分布特征,发现过去20年沙尘天气总日数整体上呈减少趋势,甘肃省的沙尘分布情况为河西地区沙尘天气多于和河东地区。

风速和植被对内蒙古地区沙尘天气影响的数值模拟

利用WRF-Chem模拟研究了植被覆盖率和风速对内蒙古地区一次沙尘过程起沙、输送及沙尘粒径分布的量化影响。同时基于内蒙古地区119个国家站1991—2020年沙尘日数据及中国全球大气再分析数据统计了内蒙古地区1991—2020年沙尘天气频数、风速及植被覆盖率时空分布。结果表明,内蒙古地区1991—2020年沙尘天气频数减小,植被覆盖增加,纬向(经向)风在内蒙古沙尘多发区显著减小。植被覆盖增加对沙尘的影响强于风速减小:植被覆盖率增加5%与风速减小30%对起沙的削减相当,且植被和风速均对沙源地小粒径沙尘的削减作用更强。因此植树造林可以选在细沙粒为主的半荒漠化地区优先开始,在保护原生植被和合理利用水资源的基础上,植树造林最终使植被覆盖率增加10%~15%即可。