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  • 宁夏近60 a 寒潮变化特征及其环流异常

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-12-16 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用19612020年宁夏逐日最低气温观测资料及同期位势高度、海平面气压场和风场逐月再分析资料,分析近60 a宁夏24 h、48 h、72 h不同历时寒潮、强寒潮、超强寒潮的时空演变特征,并进一步揭示寒潮变化的大气环流异常特征。结果表明:(1)宁夏近60 a不同强度、不同历时寒潮一致表现为东多西少、北多南少的分布特征,这与冷空气路径及宁夏地形有关。(2)全区寒潮、强寒潮、超强寒潮频次分别占全年总寒潮频次的71.7%、22.6%和5.7%,寒潮以24 h和48 h为主,而强寒潮及超强寒潮不同历时的频次比例相当;各类寒潮存在14月递减、1012月递增的逐月变化特征。(3)宁夏近60 a寒潮、强寒潮、超强寒潮分别以4.5站次(10a)-1、2.8站次(10a)-1及0.18站次(10a)-1的速率减少,其中24 h及48 h短历时频次减少,但72 h长历时增多;且1960s最多,之后波动减少,1990s达到最少,2000s以来波动增多,20世纪80年代后期寒潮及强寒潮发生突变。(4)宁夏寒潮突变前后的大气环流呈现出完全相反的分布特征,之前环流形势利于极地冷空气活跃南下,之后则相反;但19612020年及突变前后宁夏寒潮的关键影响系统较为一致,当乌山阻高异常偏强、东亚大槽偏强、欧洲西岸高度场异常偏低、贝加尔湖西侧以气旋性环流为主、极地冷高压活跃时,有利于中高纬冷空气活跃南下,宁夏寒潮则偏多,反之则偏少。

  • 宁夏近60 a 大气环境容量变化特征及其影响因子

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-08-25 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 为研究宁夏大气环境容量变化及其影响因子,利用19612018年气象站逐日历史观测资料,根据箱模型原理对宁夏大气环境容量A(污染物排放总量控制系数)值时空分布及其主要气象影响因子进行分析,并对2018年大气环境容量进行区划评估。结果表明:宁夏各季节大气环境容量A 值总体呈减小趋势,速率为-0.47104~-0.24104 km2(10a)-1。各季节A 值夏季最大,春季次之,秋季和冬季较小。月A 值呈单峰型变化,8月最大、12月最小,空间上呈南高北低的分布特点。受贺兰山、六盘山地形及区域降水量等因素影响,A 值低值中心位于银川市和石嘴山市,高值中心位于固原市南部地区。风速和混合层高度变化对宁夏大气环境容量A 值年代际演变趋势具有决定影响;降水和风速对其影响存在明显季节和地区差异,风速对北部春季A 值贡献较大,降水对中南部夏秋季A 值贡献较大。受冶金、火电、化工、建筑等高耗能产业和车辆排放影响,平罗县和利通区属于宁夏大气环境SO2、NOx临界及以下等级承载区,利通区以南各地为高承载区。

  • 北大西洋海温对宁夏春末夏初降水影响及成因研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用宁夏20个气象站月降水资料、NCEP/NCAR再分析大气资料,以及Hadley中心海表面温度资料,采用经验正交分解、合成分析和典型相关分析等方法,分析了北大西洋海温异常与宁夏春末夏初46月降水异常的关系及其年代际变化。发现北大西洋海温异常与宁夏46月降水之间的相关关系自1961年以来总体呈持续增强趋势,20世纪80年代之前关系不显著,之后相关关系持续显著。20世纪80年代以来,前期冬、春季北大西洋海温异常可引起宁夏46月降水异常,但各月异常存在差异。对应三极子型海温异常正(负)位相,宁夏4月降水偏多(偏少),5月偏少(偏多),6月北少南多(北多南少)。进一步揭示出北大西洋海温异常通过引起北半球欧亚中高纬大范围显著异常波列而影响宁夏降水异常的过程机理,并指出该异常波列从春到夏季节转换中向北推进演变引起了各月降水异常差异的原因。前期持续异常的北大西洋三极子型海温异常正位相,4月在对流层中上层引起的异常波列在乌拉尔山东部和我国东部日本海地区形成显著负、正异常中心,宁夏正好受该西低东高异常环流型影响,低层850 hPa异常偏南风,有利于输送南方暖湿气流,降水偏多。5月、6月随着北半球季节由春到夏季转换,异常波列向北发展推进,5月我国东部日本海地区的高度场正异常中心向北移至贝加尔湖以南地区,宁夏受其控制,低层异常风场辐散,降水偏少。6月贝加尔湖以南地区的高度场正异常中心继续向北移到贝加尔湖以北地区,并与我国东部正异常区分裂,形成两个正异常中心,使得宁夏北部受北高南低高度场异常影响,而南部受西低东高控制,低层宁夏北部异常偏东北风,气流辐散,宁夏南部弱异常偏南风,气流辐合,有利于6月宁夏降水北少南多。对于北大西洋三极子型海温异常负位相则相反。研究结果为深入理解宁夏春末夏初降水异常成因及预测提供了科学参考依据。

  • 不同时间尺度海温因子对西北地区东部夏季降水的影响及预测

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-30 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用19612020年中国西北地区东部夏季降水量月平均资料、NCEP/NCAR环流再分析以及英国Hadley逐月海表温度(SST)资料,采用功率谱、合成分析、多元线性回归等,分析了西北地区东部夏季年代际、年际降水分量的主导海温模态,并利用时间尺度分离前后得到海温因子分别建立降水预测模型。结果表明:(1)西北地区东部夏季降水不仅具有30 a左右的年代际震荡周期,还具有准3 a的年际周期,其中降水的年代际分量由太平洋十年际涛动(IPO)主导,春、夏季IPO正位相时,有利于西北地区东部夏季降水处于偏多的背景;反之,处于降水偏少背景。(2)降水年际分量的主导信号来自热带印度洋、热带西太平洋和北大西洋,当春季热带印度洋呈类全区一致海温模(IOBW)负(正)位相、类北大西洋三极子(NAT)为正(负)位相及热带西太平洋为冷(暖)海温异常时,有利于夏季中高纬贝加尔湖地区出现高(低)压异常,西太平洋副热带高压偏弱(强)、偏南(北),西北地区东部降水易偏少(多)。(3)独立检验时段内,基于时间尺度分离模型的西北地区东部夏季降水年均趋势异常综合评分(Ps)、符号一致率评分(Pc)分别较原始模型提高6%、7%,具有一定的预测能力。

  • 六盘山区两类雾物理结构的初步观测研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-05-17 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用2020年在六盘山区观测高山雾获得的隆德、泾源、六盘山气象站地面能见度、温度、相对湿度、风等常规观测资料和微波辐射计温度、相对湿度垂直观测资料,初步分析了六盘山区大范围和仅山顶出现雾时的环流形势和温湿垂直演变特征。结果表明:六盘山区大范围雾过程和仅山顶雾过程都是受槽前暖湿气流影响,降温增湿导致的,两类雾过程地面相对湿度大于95%,以偏南风为主,隆德和泾源气象站能见度多在200 m以上,六盘山气象站一半以上时间能见度低于200 m。六盘山气象站的雾生消迅速,强浓雾持续时间较长,逆温层厚度增厚早于强浓雾出现的时间,垂直发展深厚,雾发展成熟时逆温层厚度达到1130 m,隆德气象站随着雾发展逆温层厚度也有增厚,但远远小于六盘山气象站,而六盘山气象站逆温强度弱于隆德气象站。随着雾的发展,相对湿度存在明显的向上延伸现象,90%以上相对湿度延伸到1040 m,同时六盘山气象站在出现强浓雾时隆德气象站微波辐射计能够观测到600 m左右的饱和区,这对分析六盘山区典型高山雾垂直演变具有重要意义。

  • FY-4A卫星在宁夏短时强降水中的适用性研究

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2023-03-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 通过收集20182020年宁夏短时强降水个例及其对应时段的FY-4A卫星资料,选取FY-4A卫星云类型 CLT、云相态CLP、云顶高度CTH、对流层折叠最深深度TFTP_Z_depth、降水估计QPE等5类产品进行可用性分析。 结果表明:(1)FY-4A数据接收率和物理保存情况,足以支持实时监测预警业务;(2)5类产品在宁夏短时强降水个 例中有不同的表现,其中CLT、CLP具有较好的可用性,可以较好的判断云的类别;而CTH和QPE均存在较大误差 且均为偏小趋势,需结合其他手段予以订正;CTT、TFTP_Z_depth两种产品与短时强降水的对应关系较为明显,而 CTH高值有利于出现强降水,但并不是出现强降水的必要条件。整体来说,FY-4A卫星在宁夏短时强降水天气中 具有一定可用性和参考性,可为对流性天气判别、人工影响天气作业提供较好的数据支持。

  • 宁夏夏季极端高温变化特征及其与北极海冰的关系

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-09-14 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 选取近57 宁夏20个气象站夏季逐日最高气温、NCEP/NCR再分析及北极海冰资料,利用气候统计诊断方法,分析了宁夏夏季极端高温的气候异常特征及其与北极海冰的联系。结果表明:宁夏夏季极端高温总强度、事件频次及最长持续日数自1961年以来总体呈增加趋势,尤其1990s后期至2000s中期是年代际增加最快的时段;极端高温总强度偏强年,宁夏处于500 hP位势高度场正中心的南边,北边冷空气不易入侵,有利于宁夏夏季极端高温偏强;前期春季格陵兰海、巴伦支海、喀拉海地区海冰密集度偏高时,激发500 hP位势高度距平场上出现正负相间的波列自北向南、自西向东往欧亚地区稳定传播,造成乌拉尔山高压脊减弱,使得欧亚中高纬地区以纬向环流为主,导致宁夏夏季极端高温强度偏强。本研究结果旨在为宁夏夏季极端高温预测提供理论依据。

  • 基于微波辐射计的宁夏六盘山西侧大气水汽变化特征

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-08-01 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 采用隆德气象站 2 a 德制微波辐射计与同期 1 h 降水量资料,利用统计法分析了六盘山脉西 侧大气水汽含量以及云液态水含量的时间分布特征,并分析了92 次不同降水性质、不同降水量级 的降水个例,得到降水前跃增时间的变化特征。剔除降水背景结果统计表明:(1)六盘山西侧大气 水汽含量和云液态水含量有明显的季节变化,其中夏季是大气水汽含量最多的季节,平均为 23.44 mm,占年均水汽含量的 47.7%。(2)大气水汽含量和云液态水含量日变化呈一谷一峰分布,春、夏、 秋三季均在午后出现最大峰值,冬季在 11:00出现峰值;大气水汽含量低值区春、夏、秋季出现在日 出前后,冬季出现在 22:00。(3)87.0%的降水个例在降水发生之前大气水汽含量都在 12.00 mm 以 上,且其值随着降水的量级增大而增大。(4)降水前云液态水含量发生明显跃增现象,春、夏季表现 强,根据降水性质及降水量级不同,降水前跃增时间也不同。研究结论对把握人影作业时机具有 一定的参考价值。

  • 宁夏降水资源格局演变特征

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2021-06-13 合作期刊: 《干旱区研究》

    摘要: 利用1981—2018年西藏地区38个气象站点的逐日气象观测资料,采用联合国粮农组织Food and Agricul⁃ture Organization of the United Nations(FAO)推荐的Penman-Monteith公式估算了各站点的潜在蒸散量(ET0),分别从趋势性、突变性以及周期性分析了ET0的时空变化格局及其影响因素。结果表明:在时间尺度上,西藏地区ET0均表现出先“下降”后“升高”的趋势,其中“下降”阶段ET0整体呈显著的降低趋势(除冬季外),“升高”阶段呈显著的增加趋势(除春、夏季)。在空间尺度上,春、夏季表现出减少和秋冬季、年际表现出增加的趋势。发生突变的站点主要分布在中南部和东北部区域,时间集中在20世纪80年代;年均ET0变化的第一主周期为33 a(2013年)。此外,平均风速和相对湿度是影响年及季节ET0的主要因素,同时平均风速、相对湿度和最高温度对ET0的影响趋势具有很强的一致性。

  • 海冰和海温对西北地区中部 6 月降水异常的协同影响

    分类: 地球科学 >> 大气科学 提交时间: 2021-02-28 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用 1961 年以来美国国家环境预报中心(NCEP)月平均再分析风场、高度场、NOAA 重构 海表温度以及西北地区中部 54 个气象站 6 月逐日降水资料、1979 年以来北极 10 个区域的海冰面积,通过分析 2019 年 6 月西北地区中部降水异常的成因,揭示出对该区域 6 月降水具有显著影响的 关键海区海冰面积及时段、北大西洋三极子(NAT)关键影响时段,结合厄尔尼诺-南方涛动(ENSO) 事件,分析其协同作用及影响机制。结果表明:1990 年以来春季 3—4 月楚科奇海海冰面积异常容 易激发欧亚中高纬度 EU2(欧亚 2 型)遥相关型(即夏季 EU(欧亚)遥相关型),有利于西北地区中部 降水异常,1992 年以来春季 NAT 对 EU2 遥相关型有明显影响,但其影响小于楚科奇海海冰面积的 影响;当楚科奇海海冰面积偏少和 NAT 正位相(海冰面积偏多和 NAT 负位相)协同作用时,西北地 区中部降水偏多(偏少)的概率明显增大;ENSO 事件对西北地区中部 6 月降水无明显直接影响,但 厄尔尼诺事件次年使得副热带高压异常偏强、偏西。2019 年楚科奇海海冰面积异常偏少,春季 NAT 异常偏强,两者协同作用下使得 EU2 遥相关型正异常(“+ - + -”),尤其使得贝加尔湖附近的 阻塞高压异常偏强,鄂霍次克海和乌拉尔山附近低压异常深厚,厄尔尼诺事件使副热带高压异常 偏强、偏西,将西太平洋的水汽输送至北太平洋,与鄂霍次克海附近的深厚低压相接,充足的冷空 气和水汽导致西北地区中部出现异常降水。研究成果可为短期气候预测提供依据,同时,气-冰- 海之间的相互作用需要更进一步研究。

  • 近39 a宁夏旅游气候适宜期及变化分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-06-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用宁夏全域5个地市1980-2018年逐日白昼气温、相对湿度、风速、日照时数等气象资料,运用温湿指数、风寒指数、着衣指数和综合舒适指数模型,计算出旅游气候适宜期天数,并对其变化趋势及变化原因进行分析。综合舒适指数模型结果表明:石嘴山、银川、吴忠、中卫4市的旅游气候适宜期较为一致,为3月10日一11月7日,持续时长为243 d。固原的旅游气候适宜期为3月27日一10月29日,持续时长为217 d;石嘴山、吴忠、中卫全年旅游适宜天数变化不显著,是由始期、终期适宜天数增加幅度与“凹”面期适宜天数的减少幅度相当所致。银川、固原全年旅游适宜天数显著增加,主要是始期、终期适宜天数增加幅度大于“凹”面期适宜天数的减少幅度所致;各地始期、终期适宜天数显著增加是由气温升高、相对湿度降低和其他要素的差异变化共同作用所致。“凹”面期适宜天数显著减少是由气温升高(高温日数增多),相对湿度降低和其他要素的差异变化共同作用所致;各地始期、终期、“凹”面期,气温的显著变化对适宜天数显著变化的影响权重最大,达到50%以上,相对湿度、风速、日照时数的影响权重各有差异。

  • 六盘山区一次非典型冰雹天气过程 微物理量特征的分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2020-06-02 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 利用地面激光雨滴谱仪捕捉2017年7月14日夜间发生在六盘山区的一次强对流天气降雹过程,其降雨和降雹微物理特征表明:降雹时,粒子各项微物理特征量明显增大,其中数浓度和平均动能通量增幅最为明显,分别增长了6. 3倍和13倍。降雹初期,粒径较大的冰雹粒子增长较快,随着能量的释放,对流减弱,粒径较小的冰雹粒子增加较快。Gamma型分布更适合拟合降雹前后的粒子谱。用粒子下落末速度公式V = aDb拟合此次降雹过程中的粒子速度效果很好,相关系数超过0.98,a的变化范围在4. 55 ?5. 02之间,h的变化范围在0. 53 ?0. 59之间。

  • RPG_HATPRO_G4型地基微波辐射计温度数据质量控制方法与效果分析

    分类: 地球科学 >> 地理学 提交时间: 2019-11-15 合作期刊: 《干旱区地理》

    摘要: 针对隆德站地基微波辐射计温度资料,根据数据本身规律及各类疑误数据表现形式,结合历史探空资料,利用垂直变化强度极值检查、标准差检查、极值检查、奇异值检查和僵值检查5种检查方法进行质量控制实验,与同期探空资料比对,分析其应用效果。结果表明:各质量检查结果对数据质量均有一定的区分能力,且对控制参数是敏感的;数据质量以晴空最优、云天次之、降水稍差,各高度层数据质量基本相当。质量控制结果相关性分析表明各高度层上晴空相关性最好,云天次之,降水稍差,相关性都处在较高的水平上;降水情况下质量控制效果最显著。