一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初探

一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初探

一、一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初步分析(论文文献综述)

刘炤寰[1](2019)在《耦合CALMET精细化地表风场的塔里木盆地沙尘暴模拟》文中进行了进一步梳理沙尘气溶胶是大气中最主要的成分,是引起大气圈、生物圈、岩石圈相互作用的重要纽带和全球物质循环及气候变化中的关键环节。塔里木盆地的中心为塔克拉玛干沙漠,是世界第二大的流动沙漠,既是中国沙尘暴天气的高发中心,也是全球沙尘暴的高发中心,它扬起的沙尘气溶胶可通过阳伞效应、冰核效应和铁肥料效应影响区域和全球气候,成为了研究全球变化的热点区域之一。虽然塔克拉玛干沙漠面积达33万平方公里,而气象观测站仅限于沙漠边缘的绿洲,整个沙漠中的气象观测资料近乎空白。盆地气候的独特性和巨大面积观测的空白,使得温度、风向、风速等气象要素的空间分布无法由插值简单得到。在地面风要素资料缺失,而其替代产品如NCEP的再分析或者FNL分析的风要素资料在塔里木盆地这一地域几乎完全失效,进而将导致以再分析资料驱动的、所有同风场有关的沙尘模式在该地区失效。因为塔克拉玛干沙漠是全球沙尘暴的高发中心,它扬起巨量的沙尘气溶胶可影响区域和全球气候,对这一地区的风场进行精细化的模拟,进而利用WRF模式准确模拟盆地内沙尘暴过程,评估沙尘暴的起沙量,对研究区域和全球气候变化具有重要的科学价值和实用价值。针对以上存在的问题,本文试图通过利用沙漠风积地貌和气象风况观测资料,进而使用CALPUFF模拟系统中的CALMET模块,通过定量模拟地表风场来对塔里木盆地内的风场进行修正,获得精细化的地表风场,进而将其耦合进WRF模式,提高塔里木盆地沙尘暴过程的模拟的精度。其主要结论如下:(1)1995-2017年观测表明,沙尘暴发生最多的地方是沙漠腹地,边缘绿洲发生最多的地方处于盆地的东南端,其次是南部的和田-皮山一带,以及北部的柯坪-阿拉尔一带。扬沙发生次数远高于沙尘暴发生次数,其空间分布大体与沙尘暴的空间分布基本一致。冬季几乎没有沙尘活动,春夏转换过程中的4-5月是沙尘天气最高发的季节,7-9月沙尘天气频次急剧下降。沙漠腹地虽然也具备这些特征,但7-8月沙漠腹地的塔中却仍保持非常高的发生频次,这与夏季盆地中心热低压的存在有关。(2)确定了冷空气进入塔里木盆地的三条路径,东路、西路和中路路径,仅有东路路径时,盆地内出现弱沙尘暴,东路和西路同时出现,出现中等强度的沙尘暴,三条路径同时出现,出现强沙尘暴过程。在三个路径上,分别选取了上游的铁干里克、乌恰和阿克苏作为代表站,进而建立了代表站与盆地边缘站点风速的统计相关关系。然后加上根据沙漠风积地貌推测出的沙漠的地表风向,即得到了各站点的风速和风向。当相邻两站风向相反时,依据两站的风速大小,站点风速小的风向修订为风速大的风向。(3)利用三个代表站点的风速,判断冷空气入侵塔里木盆地的路径和强度,然后将代表站点由统计关系得到的各观测站点风速和沙漠地貌的风向要素输入CALMET模式,进而驱动CALMET模型,模拟得到精细化的地表风场。通过对弱、中等以及强沙尘暴过程三个个例的分析,CALMET模型模拟除了盆地精细化的地表风场以及水平散度显示的辐合区,因为沙漠中缺乏气象观测点,无法进行验证,但其风场的辐合区与卫星观测的几乎完全一致。弱、中等以及强沙尘暴过程中的地表风场显示了完全不同的场景,较原来仅靠沙漠风积地貌推测出地表风场更符合实际情况。另外,观测推测沙漠腹地是沙尘暴的高发中心,但利用CALMET模型模拟的精细化的地表风场与卫星观测表明,并不是所有的沙漠腹地均为高发中心,它取决于冷空气入侵塔里木盆地的路径。4、耦合了CALMET精细化的地表风场的WRF模式能够很好地模拟出塔里木盆地的沙尘暴过程,弥补了目前沙尘暴数值模式研究的缺陷。同时,塔里木盆地是全球第二大沙尘源地,对它起沙量的准确模拟,有助于对全球沙尘总量的估算及其对气候效应的理解。

高涛,李一平,王健,乌兰,胡英华[2](2016)在《2002—2015年内蒙古大范围、强沙尘暴环流形势的分型特征》文中认为本研究对2002—2015年内蒙古春季共16次大范围、强沙尘暴天气过程做了调查分析,在分析欧亚范围中高纬地区海平面气压场、500hPa高度场、地面和850hPa温度场的分布及演变特征后,确定了引起内蒙古地区强沙尘暴的影响关键区,重点关注了海平面气压场关键区的环流分布特征,将16次强沙尘暴过程划分为蒙古气旋型、冷锋型和副冷锋型。研究结果显示:三个类型的海平面气压场均为西高东低型分布,蒙古气旋型和冷锋型在关键区中均存在高、低压中心,其强度和位置,以及它们之间的等压线梯度和走向存在明显差异。副冷锋型的低压位置比其他两个类型明显偏向东北,关键区内高压中心不明显。500hPa高度场三个类型的关键区均为西北气流控制,蒙古气旋型中间略偏西北位置存在一个浅槽,冷锋型环流经向度比其他两个类型偏大,副冷锋型的中间略偏北位置存在一个低值中心。在温度场关键区的最大增温线上,从沙尘最强日的前4日至过后1日地面和850hPa温度计算结果显示:各类型在强沙尘暴来临的前几天均有一个增温趋势,前两类温度曲线均在前一日达到最高点,随后明显下降,蒙古气旋型的增温幅度及随后的降温均比冷锋型小,副冷锋型温度变化曲线与前两者有所不同,未表现出降温现象。

云静波,姜学恭,孟雪峰,吴学宏,迎春[3](2013)在《冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程若干统计特征的对比分析》文中研究指明利用气象观测资料对2001-2010年共184次影响我国北方冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程进行了对比分析。结果表明,近10年我国沙尘天气呈波动减少趋势,2001年最多,之后逐渐减少,2010年又略有增加趋势;冷锋型沙尘天气过程次数多于蒙古气旋型,分别占总次数的60%和40%,与1957-1996年相关研究相比,近10年蒙古气旋型沙尘天气过程有明显的增多趋势;两类过程基本上持续1~3天,其中,蒙古气旋型平均持续1.68天,略长于冷锋型(1.54天);表征冷锋强度的地面冷高压最大强度出现在1月,而蒙古气旋中心气压最低出现在4月;两类天气系统导致的沙尘天气过程中,绝大部分为沙尘暴过程,且分别占总次数的75%和92%,黑风暴分别占9%和19%,表明蒙古气旋型沙尘天气过程更强;两类过程中,最大风速基本在12~20m.s-1之间(占80%),且蒙古气旋型的最大风速波动小于冷锋型;冷锋型多向东和东南方向移动,且以西北-东南向为主,影响新疆、西北、华北及华东地区,蒙古气旋型则向东、东偏南和东偏北方向移动,且以向东移动为主,主要影响西北、华北及东北地区,影响范围小于冷锋型。

王汝佛[4](2013)在《我国北方春季两次典型沙尘暴过程研究》文中进行了进一步梳理2010年3月中旬和2011年4月底,我国爆发了两次强沙尘暴天气过程,它们分别是2010和2011年最强的一次沙尘暴过程,其影响范围之广、强度之强、持续时间之长是近几年来我国最强的沙尘暴过程之一。本文分析了沙尘天气过程的成因、特点和内在规律,并利用MODIS和风云3号卫星遥感数据提取了沙尘暴个例影响范围的信息,旨在理解影响沙尘暴天气过程的热力和动力作用,并改进一种遥感监测沙尘的方法,以期对前人的工作进行完善和创新。首先,利用NCEP/NCAR全球格点再分析资料,从沙尘暴爆发前后的天气形势、气象要素场的特征以及起沙和传输的动力机制等方面对这次沙尘暴过程进行初步分析。分析认为引发这两次沙尘暴过程的原因有:蒙古气旋强烈发展是引发这两次沙尘暴过程的主要原因;由于热力和动力(涡度)两种因子的联合作用,使地面气旋一面向前移动,一面加深发展,高空槽因冷平流加深,并因涡度平流而向前移动。而大气下沉运动区位于高空急流动量下传区的后部,上升运动区则位于高空急流动量下传区的前部,这种上升与下沉运动的相互作用,为地面沙尘卷入大气提供了持续的动力。沙尘暴期间东移发展的蒙古气旋附近始终存在大气不稳定区域,这些区域有利于沙尘的扬起。沙尘暴爆发发生前后24h变温变压剧烈。在沙尘暴爆发前,地面受正变温、负变压控制,沙尘暴过境,则温度迅速降低,气压明显升高。另外,全国主要城市PM,。的演变反映了沙尘暴的移动路径、强度和影响范围。其次,通过对这两次沙尘暴过程进行对比分析,发现这两次沙尘暴无论是影响系统的强度、移动路径,还是影响范围、持续时间都存在明显的差异,形成这种差异的原因之一就是影响天气系统的差异。沙尘暴爆发的区域与高空槽和地面气旋的发展相对应,沙尘暴的强度和持续时间又与高空槽的加深和地面气旋的发展相联系。高空和地面上下层的互相配置便于斜压不稳定能转换为扰动动能,而高空槽的加深发展带动冷空气强度加强,有利于沙尘暴爆发。与沙源区相配合的起沙风速、上升气流区以及700hPa和850hPa两层平均风大值区等因素,是保证沙尘卷入空气和远距离输送的重要因素。最后,以我国北方为研究区域,通过对两次典型沙尘暴过程MODIS光谱特征分析,确定对沙尘敏感的波段(第1,2,7波段),对几个敏感波段进行组合,构建监测沙尘暴的沙尘指数,利用卫星遥感监测沙尘灾害,对沙尘灾害的空间分布范围、影响区进行识别、定位,并对沙尘运移路径和强度进行动态监测。结果表明,采用这些方法得到的结论基本与这次沙尘天气过程的实际影响区域一致。

陈磊[5](2012)在《强沙尘暴成因及其热力动力结构研究》文中认为沙尘暴是我国北方地区的主要自然灾害之一。本世纪初,东亚地区在2002年后沙尘暴发生频数表现出一定的波动,还难以得出沙尘暴减少的结论,这就表明人类的治理并没有对沙尘暴产生明显的遏制,沙尘暴依然是我们必须认真面对的环境问题。本文主要目的是利用NCEP再分析资料(1948~2011年)研究春季强沙尘暴的年际、年代际变化特征,然后又利用观测资料、NCEP再分析资料对2009年4月23日~24日出现在我国内蒙古中西部的一次强沙尘暴天气过程进行了诊断分析,并利用专门组织观测实验得到的加密探空资料和其它的常规观测资料,深入分析研究了此次沙尘暴天气发生前后及发生期间,近地层气象要素变化及其内部热力、动力结构特征变化;此外,利用观测资料、NCEP再分析资料及数值模拟方法,开展沙尘气溶胶在对流层-平流层的输送的初步分析。本文的研究结果表明:1)春季强沙尘暴多发年时,850hPa和500hPa的西伯利亚上空呈现负的重力位势高度距平、负的温度距平与气旋型向量风距平,上升气流区是显着存在的,有利于蒙古气旋的频繁出现和冷气团的南压,冷空气的活动路径是由西伯利亚的西部经中亚,进入蒙古国,然后影响新疆等我国西北地区;甘肃、内蒙古、宁夏、陕西北部等地形成正风速距平区;少发年时,西伯利亚上空从850hPa到500hPa呈现正的重力位势高度距平、正的温度距平与反气旋型向量风距平,下沉气流区是显着存在的,此时冷气团很难南压,蒙古气旋也很难频繁出现;风场的形势不利于冷气团侵入我国的沙源区;春季强沙尘暴多发年代与少发年代的气候特征差异与多发年及少发年间的特征差异相似,所以春季强沙尘暴不仅具年际变化,也具年代际变化特征。2)强沙尘暴的主要影响系统是蒙古气旋;高空动量下传对沙尘暴发展有重要作用;垂直速度、散度、涡度和相对湿度的分布情形与沙尘暴的发生发展有很好的对应关系;螺旋度的绝对值达到最大时与强沙尘暴发生的时间是基本一致的,且此时螺旋度的垂直分布呈明显的上负下正的形式,故螺旋度对沙尘暴的预报有很好的指示意义。3)沙尘暴发生前到沙尘暴发生期间,大气的温湿结构以及风速、风向的发展,有利于沙尘暴的发生、发展;之后,低层温度显着下降,大气的湿度迅速增大,各层风速减小,抑制了干对流的发展,则沙尘暴天气结束;“3θ”曲线可以为沙尘暴的监测和预报提供一个有价值的参考数据;沙尘暴爆发时的相对风暴螺旋度(RSH)是所有观测时次中的最大值,RSH与沙尘暴的强度在时间上具有良好的对应关系,即RSH越大,对应沙尘暴越强;强沙尘暴的形成与发展不仅环境风速起到重要作用,沙尘暴内部的切向旋转速度和垂直运动速度对沙尘的输送也起到重要的作用。4)高空切断低涡的形成引导高空急流下落并诱发对流顶折叠和高空位涡下传。对流顶折叠区呈漏斗状,底部达500hPa左右。轨迹分析表明,沙尘天气区对流层低层的空气质点,在气旋的涡旋上升气流的驱动下呈气旋式盘旋上升,并在对流层高层形成分支,一支则穿过对流顶到达平流层,并在平流层中向下游进行反气旋式的螺旋运动,另一支则留在对流层高层并向下游进行准水平的气旋式螺旋运动。沙尘对流层—平流层输送的时间段为6日12时~8日14时,总共持续了51个小时,沙尘传输体积随时间是越来越多的从对流层穿过后进入平流层中的,而且是以具有上升运动的沙尘粒子输送为主的。

程鹏[6](2011)在《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》文中进行了进一步梳理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。

云静波[7](2011)在《冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程的对比研究》文中认为本文综合利用高空、地面、地面加密、卫星遥感、等观测资料和NCEP再分析资料,在对2001-2010年间我国北方沙尘暴过程进行普查的基础上,针对十年间冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程的发生频数、影响范围、地区、强度等特征进行了对比统计分析,在此基础上,针对2010年3月19-20日冷锋型沙尘暴过程和2006年3月9-10日蒙古气旋型沙尘暴过程的动力热力结构和方式机制进行了天气学对比和诊断分析,结果发现(1)我国北方沙尘天气过程出现次数呈波动减少,2001年最多;2006年次之,期间呈现波动减少,2010年又略有增加。(2)冷锋型出现频数大,约占统计总数60%的,蒙古气旋型占40%。沙尘天气在4月份出现最多,3月次之。(3)冷锋型过程平均持续1.54天,蒙古气旋1.68天,两类过程最多持续3天,冷锋型持续1天和2天次数相当,各占48.5;蒙古气旋型持续2天最多,占54%。(4)冷锋型影响范围大于蒙古气旋型,冷锋型多向东和东南方向移动,并以西北-东南向为主,蒙古气旋型多向东、东偏南和东偏北方向移动,以自西向东移动为主。冷锋型主要影响新疆、西北、华北、甚至到华东地区,蒙古气旋型主要影响西北、华北及东北地区。(5)两类过程平均最大风速在15~18 m·s-1间,且最大风速均出现在4月,分别为32 m·s-1和28 m·s。(6)蒙古气旋沙尘暴过程平均强度略大于冷锋型,冷锋型在我国观测区域内平均每次过程约有14站出现沙尘暴,而蒙古气旋型为22.5站。对2010年3月19-20冷锋型和2006年3月9-10蒙古气旋型沙尘暴过程的典型个例分析得出:(1)冷锋型大尺度环流为两槽一脊型,蒙古气旋型为一槽一脊型。斜压强迫在两类过程中均较为显着,冷锋型过程中,随高度降低高空槽明显加深;蒙古气旋型则在低层(850hPa)、中层(500hPa)形成切断低压。(2)从地面高、低压强度对比看,冷锋型差异明显大于蒙古气旋。(3)冷锋型地面风速与能见度的反相关性优于蒙古气旋型,且锋后气温下降较蒙古气旋型显着。(4)冷锋型动量下传首先随系统发展出现在300-700hPa间,之后对流层低层深厚混合层的形成,进一步从700hPa下传到地面。蒙古气旋型主要的动量下传出现在300-700hPa间,天气系统发展、低层气压梯度增大等是地面和对流层低层风速增大的主要原因。(5)两类沙尘过程中,层结均表现出显着的日变化,有沙尘天气时,混合层比晴天时高。且混合层的形成有利于沙尘暴的发生。(6)冷锋型锋前上升运动中心位于700hPa,锋后下沉运动中心位于600hPa。蒙古气旋型气旋中心及其附近300hPa以下均有强的上升运动。冷锋型过程中,锋面过境常常伴随相对湿度的急剧减小;蒙古气旋型过程中,气旋南侧整层大气较为干燥,易出现强沙尘暴。冷锋型过程中,锋面附近正涡度随高度增高而增大,最大正涡度中心在300hPa。蒙古气旋型,气旋中心及其附近为正涡度,最大正涡度中心出现在700hPa。(7)分别总结了冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程的天气学概念模型。

金正润[8](2008)在《中国和韩国沙尘天气过程与气溶胶物理特性对比研究》文中研究表明大气气溶胶与环境问题密切相关,对人体和其它生物的生理健康也有密切的影响。在东亚地区北部的干燥地区多产生沙尘气溶胶,特别是每年春季,沙尘气溶胶影响中国和韩国等地,沙尘天气对人们的生活和生态环境等的影响已经引起了社会的高度重视。本论文主要通过统计、诊断分析和数值模拟的方法,并利用卫星反演资料(MODIS、MISR和TOMS)、PM10和TSP浓度、AERONET资料等对中国和韩国沙尘天气的特征以及大气气溶胶物理特征进行了探讨。得到的主要结果如下:首先,1960~2005年中国沙尘暴主要集中出现在春季和夏季。70年代以后沙尘天气出现的次数逐渐减少,而韩国沙尘天气主要集中出现在春季,2000年以后出现的沙尘天气呈现比以前增多的趋势。2000~2006年中国出现的沙尘天气中,在同样的天气系统下影响韩国的沙尘天气平均频率为33.7%。其次,影响北京和首尔的沙尘源地和传输路径几乎一致,影响韩国的沙尘天气源地和传输路径主要有以下4种:第一条路径(浑善达克沙地附近)是影响韩国最多的沙尘天气路径。在沙尘天气过程中,在韩国附近高低层都形成了西北气流,其气流有利于输送沙尘。第二条路径(巴丹吉林沙漠附近)与高空急流有密切关系。在韩国上空通常形成高层为西风,低层为西北风的配置,大部分沙尘在高层输送然后下降的可能性较大。第三条路径(科尔沁沙地附近)与副冷锋有关系。沙尘发生后在西北风的引导下经过约12小时左右输送到韩国,传输时间最短。第四条路径(蒙古国中部)与第一条路径的特征较相似,中国出现的沙尘天气范围较广,而影响韩国的频率较小。第三,TOMS气溶胶指数有明显的季节变化,可以较好地描述沙尘气溶胶和冬季燃烧气溶胶。用气溶胶指数可以监测大规模沙尘天气的发生、发展和传输过程,而且气溶胶指数能排除云的影响,能准确地检测到云覆盖的地区。第四,在中国东部地区,春夏两季的MODIS和MISR的大气气溶胶光学厚度较大,而秋冬两季的光学厚度分布较低。MODIS光学厚度对沙尘等气溶胶的观测效果较好,而MISR光学厚度对海上和西部地区的观测效果较好,所以将两种观测资料相结合,对大气气溶胶的研究更有益。春季在韩国周围的风场主要有西北气流,在夏季有西-西南气流,兼有利于中国北部和蒙古国频繁发生的沙尘以及中国东部工业地区出现的高值气溶胶粒子传输到韩国。在春天,北京和安眠的PM10与MODIS光学厚度产品的日平均变化趋势一致,但北京的PM10与MODIS光学厚度都比安眠略大。第五,北京和安眠从AERONET大气气溶胶资料得到的AOD月均极大值出现在春夏季,最小值出现在秋冬季。北京的AOD比安眠高。两地细粒子的AOD值要比粗粒子大。安眠春夏季节的细粒子AOD要比秋冬季节的略高,而春季的粗粒子AOD要比其他三个季节都高。北京一年四季都多出现细粒子,细粒子和粗粒子的季节变化趋势也与安眠的相似,但总体数值偏高。气溶胶粒子的谱分布主要出现沙尘气溶胶类型即粗粒子的含量较高,城市/工业气溶胶类型即细粒子含量较高。在两个地区细粒子气溶胶显着的情况下,细粒子和粗粒子的体积差异都不大。在粗粒子气溶胶显着的情况下,粗粒子比细粒子的体积大。与细粒子显着的个例相比,粗粒子气溶胶含量明显较高。在春季北京和安眠都是粗粒子的出现较多,夏季细粒子出现较多,秋冬季粗粒子和细粒子差异不大。北京的粗粒子含量比安眠高,而两地细粒子的含量几乎一样。

韩经纬,沈建国,孙永刚,宋桂英[9](2007)在《一次强沙尘暴和雪暴天气过程的诊断及模拟分析》文中认为利用基本气象资料和T213数值预报产品资料,对发生在内蒙古大部分地区的一次强风、强沙尘暴、强雪暴和强降温天气过程进行了动力诊断和模拟分析。结果表明,强冷空气活动是造成多种灾害的主要动力,高空急流是强风的动量来源,蒙古气旋强烈发展造成的气压梯度风加剧了地面大风和沙尘暴。强烈的冷、暖平流空间配置使大风、沙尘暴和降温更为剧烈。散度场的空间配置有利于沙尘暴、暴风雪的发展。高空西风急流对低空西南急流具有耦合和触发作用,低空西南急流的建立和长距离的水汽输送与辐合,成为内蒙古东部产生暴雪的重要条件,低层东风切变带中的正涡度平流的输送,叠加到了较好的水汽输送及辐合区域,加大了降雪。后期低层西北急流的形成,是产生暴风雪的重要原因。数值模拟结果表明,模拟高压、低压中心位置和强度与实况较为吻合,气旋的气压梯度强度与实况较为接近;冷暖平流在分布区域、输送方向、强中心位置上也与实况具有较相似的特征,但是温度平流模拟的结果在量值上略大于实况。

屠妮妮,矫梅燕,赵琳娜,朱伟军[10](2007)在《引发强沙尘暴的蒙古气旋的动力特征分析》文中提出对造成2002年4月5—9日东亚地区一次引发强沙尘暴天气过程的蒙古气旋发生发展过程进行了动力学分析。结果发现,这次气旋发展发生在斜压区中,500 hPa涡度平流和对流层下部的温度平流、大气加热率均对气旋的发生有贡献;气旋的发展阶段以温度平流为主,在气旋发展最强盛阶段对流层下部温度平流的作用大于其他项;气旋减弱阶段大气加热率所起的作用占主导地位,涡度平流和温度平流作用较小;Q矢量锋生函数分析表明大气斜压性的作用不可忽视。位涡的垂直输送作用明显,并形成了对流层内的垂直位涡柱。在气旋的发生发展过程中,始终伴有高空急流,它不仅有利于气旋的发展,同时还激发了低空急流的出现,因此引发该次强沙尘暴的蒙古气旋发生发展过程中对流层内有高低空急流耦合作用。

二、一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初步分析(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初步分析(论文提纲范文)

(1)耦合CALMET精细化地表风场的塔里木盆地沙尘暴模拟(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景和研究意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 沙尘暴的定义、分类及形成原因
        1.2.2 塔里木盆地沙尘暴研究进展
        1.2.3 沙尘暴的模式研究
        1.2.4 CALMET的模式以及耦合气象模式后研究进展
    1.3 存在的问题及主要研究内容
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
        1.3.3 章节安排
第二章 研究区域、数据来源及模式介绍
    2.1 研究区域
    2.2 数据来源
    2.3 WRF及其参数化方案介绍
    2.4 CALMET介绍
第三章 塔里木盆地沙尘暴时空分布、路径及地面观测的风场
    3.1 塔里木盆地沙尘暴时空分布特征
    3.2 冷空气入侵塔里木盆地的路径(划分为弱、中、强三种沙尘暴类型)
    3.3 不同路径上代表站点与各站风要素之间相关分析
    3.4 小结
第四章 CALMET模型订正的风场与塔里木不同路径沙尘暴的模拟
    4.1 模拟弱沙尘暴下的风场及与观测对比
    4.2 模拟中等沙尘暴下的风场与卫星观测的沙尘暴对比
    4.3 模拟强沙尘暴下的风场与观测对比
    4.4 小结
第五章 结论与展望
    5.1 主要结论
    5.2 论文特色与创新
    5.3 存在的不足和展望
参考文献
致谢

(2)2002—2015年内蒙古大范围、强沙尘暴环流形势的分型特征(论文提纲范文)

引言
1 资料来源及研究方法
    1.1 资料来源
    1.2 研究方法
2 大范围、强沙尘暴环流分型特征
3 大范围、强沙尘暴天气过程温度变化特征
4小结

(3)冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程若干统计特征的对比分析(论文提纲范文)

1 引言
2 资料选取和天气过程区分方法
    2.1 资料选取
    2.2 冷锋型和蒙古气旋型天气过程的区分方法
3 结果分析
    3.1 沙尘暴过程发生次数
    3.2 沙尘天气过程日数和持续时间
    3.3 沙尘天气过程影响系统强度
    3.4 沙尘天气过程最大风速
    3.5 沙尘天气过程的次数
    3.6 沙尘天气过程发生沙尘暴和黑风暴测站数
    3.7 两类沙尘过程最小能见度≤200 m的测站数
    3.8 两类沙尘过程的移动、 扩展方向及路径
    3.9 两类沙尘过程的影响地区
4 结论

(4)我国北方春季两次典型沙尘暴过程研究(论文提纲范文)

中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 沙尘暴概述
    1.2 沙尘暴研究现状
    1.3 遥感监测沙尘暴研究现状
    1.4 本研究的主要内容、目的和意义
第二章 资料和方法
    2.1 数据来源
    2.2 研究方法
        2.2.1 沙尘过程分析方法
        2.2.2 沙尘信息提取方法
    2.3 沙尘遥感监测原理
第三章 2010春一次强沙尘暴过程分析
    3.1 沙尘暴实况
    3.2 沙尘暴过程的影响天气系统
        3.2.1 天气形势演变
        3.2.2 地面气旋
    3.3 物理量场分析
        3.3.1 风场变化过程分析
        3.3.2 涡度与垂直速度场
        3.3.3 24~h变温与变压
    3.4 影响气旋发展的热力和动力作用
        3.4.1 温度平流
        3.4.2 涡度平流
        3.4.3 斜压性分析
    3.5 沙尘监测图像个例分析
    3.6 本章小结
第四章 2011年春季一次强沙尘暴过程分析
    4.1 沙尘暴天气实况
    4.2 沙尘暴过程的影响天气系统
        4.2.1 天气形势演变
        4.2.2 地面气旋
        4.2.3 锋面过程
    4.3 物理量场分析
        4.3.1 风场变化过程分析
        4.3.2 垂直速度和涡度场
    4.4 气旋发展的热力和动力作用
        4.4.1 温度平流
        4.4.2 涡度平流
        4.4.3 不稳定度分析
        4.4.4 斜压分析
    4.5 沙尘监测图像个例分析
    4.6 本章小结
第五章 2010、2011两次强沙尘暴过程对比分析
    5.1 两次沙尘暴过程实况分析对比
    5.2 影响天气系统的对比分析
        5.2.1 天气形势对比分析
        5.2.2 地面气旋影响的差异
    5.3 物理量场对比分析
        5.3.1 高空急流影响的差异分析
        5.3.2 24~h变温变压对比分析
        5.3.3 风场垂直切变对比分析
    5.4 起沙和沙尘输送对比分析
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 全文总结
    6.2 特色与创新点
    6.3 存在问题与下一步研究计划
参考文献
攻读硕士期间发表的论文和参与的课题
    1. 参与的科研项目
    2. 发表论文
致谢

(5)强沙尘暴成因及其热力动力结构研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 沙尘暴概况
    1.2 国内外研究进展
    1.3 研究目的及研究内容
第二章 春季强沙尘暴的年际和年代际特征
    2.1 资料和方法
    2.2 春季强沙尘暴多发年气候特征
    2.3 春季强沙尘暴少发年气候特征
    2.4 春季强沙尘暴的年代气候特征
第三章 春季强沙尘暴个例的热力动力结构特征分析
    3.1 强沙尘暴天气过程概述
    3.2 强沙尘暴天气过程诊断分析
    3.3 强沙尘暴的高空、地面气象要素特征分析
    3.4 强沙尘暴内部的热力、动力结构特征分析
第四章 沙尘对流层-平流层输送的动力机制的初步研究
    4.1 天气过程概述
    4.2 模式、方案及动力学诊断
    4.3 沙尘对流层-平流层输送的体积计算
第五章 主要研究结论与研究展望
参考文献
作者简介
致谢

(6)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(论文提纲范文)

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

(7)冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程的对比研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 沙尘暴的定义和危害
    1.2 沙尘暴的产生及时空分布特征
        1.2.1 沙尘暴形成的宏观条件
        1.2.2 沙尘暴的沙源分布
        1.2.3 沙尘暴活动的时间变化
        1.2.4 我国沙尘暴空间分布
    1.3 沙尘暴形成的大风因素
    1.4 沙尘暴形成的层结因素
    1.5 沙尘的卫星遥感监测研究
    1.6 沙尘气溶胶的物理化学及辐射特征
    1.7 沙尘暴数值预报
    1.8 导致沙尘暴的主要流型和天气系统
        1.8.1 主要环流形势
        1.8.2 主要天气系统
        1.8.3 导致沙尘暴的天气尺度系统
        1.8.3.1 冷锋
        1.8.3.2 蒙古气旋
    1.9 本文研究的目的和意义
第二章 资料及分析方法
    2.1 所用资料
        2.1.1 基本观测资料
        2.1.2 NCEP再分析资料
    2.2 研究方法
        2.2.1 统计分析方法
        2.2.1.1 冷锋型、蒙古气旋型天气过程区分标准
        2.2.1.2 冷锋型、蒙古气旋型天气过程的统计
        2.2.2 天气学及诊断分析
        2.2.2.1 典型个例的选取
        2.2.2.2 对典型个例的诊断分析
第三章 近10年冷锋型和蒙古气旋型沙尘过程统计
    3.1 两类沙尘过程统计说明
    3.2 两类沙尘过程发生次数
    3.3 两类沙尘过程日数及沙尘过程持续时间
    3.4 两类沙尘过程影响系统强度
    3.5 两类沙尘过程的最大风速
    3.5 两类沙尘过程的沙尘暴站数
    3.6 两类沙尘过程的最小能见度
    3.8 两类沙尘过程的移动和扩展方向
    3.9 两类沙尘过程的影响地区
第四章 冷锋型和蒙古气旋型沙尘天气个例对比分析
    4.1 引言
    4.2 沙尘过程概述
        4.2.1 冷锋型沙尘过程概述
        4.2.2 蒙古气旋型沙尘过程概述
        4.2.3 冷锋、蒙古气旋型沙尘天气实况差异
    4.3 大尺度环流分析及对比
        4.3.1 冷锋型沙尘过程大尺度环流
        4.3.2 蒙古气旋型沙尘过程大尺度环流
        4.3.3 冷锋型、蒙古气旋型沙尘过程形势对比
    4.4 单站地面气象要素
        4.4.1 冷锋型沙尘过程单站地面气象要素
        4.4.2 蒙古气旋型沙尘过程单站地面气象要素
        4.4.3 单站地面气象要素对比
    4.5 地面大风的成因
        4.5.1 地面大风分布特征与沙尘暴强度的关系
        4.5.2 系统发展因素
        4.5.3 动量下传
        4.5.3.1 冷锋型沙尘过程的动量下传
        4.5.3.2 蒙古气旋型沙尘过程的动量下传
        4.5.3.3 冷锋型、蒙古气旋型对比分析
    4.6 层结特征和演变
        4.6.1 冷锋型沙尘过程单站层结特征和演变
        4.6.2 蒙古气旋型沙尘过程单站层结特征和演变
        4.6.3 冷锋型、蒙古气旋型沙尘过程层结特征对比分析
    4.7 物理量分布特征
        4.7.1 冷锋型沙尘过程物理量分布特征
        4.7.2 蒙古气旋型沙尘过程物理量分布特征
        4.7.3 冷锋型、蒙古气旋型沙尘过程物理量分布特征对比
    4.8 天气学概念模型
        4.8.1 冷锋型沙尘过程天气学概念模型
        4.8.2 蒙古气旋型沙尘过程天气学概念模型
第五章 结论和讨论
    5.1 结论
    5.2 讨论
参考文献
附录一
附录二
致谢
作者简介

(8)中国和韩国沙尘天气过程与气溶胶物理特性对比研究(论文提纲范文)

目录
摘要
韩文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究动态
    1.3 研究目的和主要内容
    参考文献
第二章 中国和韩国的沙尘天气概况
    2.1 中国沙尘暴的概念、规定和标准
    2.2 沙尘天气的定义和分级方法
    2.3 韩国沙尘天气的定义和分级方法
    2.4 中国和韩国的沙尘天气统计分析
        2.4.1 1960~2006年中国强沙尘和韩国沙尘天气出现日数
        2.4.2 2000~2006年中国和韩国的沙尘暴天气统计分析
    2.5 沙尘天气的时空分布
        2.5.1 2000年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.2 2001年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.3 2002年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.4 2003年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.5 2004年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.6 2005年中国和韩国的沙尘天气概况
        2.5.7 2006年中国和韩国的沙尘天气概况
    2.6 本章小结
    参考文献
第三章 北京与首尔沙尘天气移动路径分析
    3.1 中国主要沙漠和沙地
    3.2 北京的沙尘天气过程路径类型特征分析
    3.3 韩国沙尘天气过程路径类型特征分析
        3.3.1 第一条路径(西北路1)
        3.3.2 第二条路径(西北偏西路)
        3.3.3 第三条路径(北路)
        3.3.4 第四条路径(西北路2)
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 TOMS气溶胶指数的季节变化和沙尘天气过程分析
    4.1 TOMS气溶胶指数
    4.2 气溶胶指数和降水季节变化
    4.3 气溶胶指数、风场和相对湿度
    4.4 气溶胶指数与沙尘天气分析
        4.4.1 2001年4月7~10日的沙尘天气与气溶胶指数
        4.4.2 2002年3月20~21日的沙尘天气与气溶胶指数
        4.4.3 2001年3月5~6日的沙尘天气与气溶胶指数
        4.4.4 2005年4月14~15日的沙尘天气与气溶胶指数
    4.5 本章小结
    参考文献
第五章 沙尘天气个例诊断和数值模拟分析
    5.1 韩国出现沙尘天气的大气环流模型分类
        5.1.1 韩国沙尘天气持续时间5天以上的大气环流场特征
        5.1.2 韩国沙尘天气持续时间1天的大气环流场特征
        5.1.3 中国出现了沙尘天气而在韩国没有出现沙尘天气的环流场特征
    5.2 中国与韩国沙尘天气数值模拟分析
        5.2.1 天气概况
        5.2.2 WRF模式简介和模拟设计
        5.2.3 地表向上的热通量
        5.2.4 地面摩擦速度随时间的变化
        5.2.5 10m风场模拟分析
        5.2.6 500hPa高度场和温度场
        5.2.7 高空急流
        5.2.8 冷锋和沙尘的移动
        5.2.9 垂直速度
    5.3 本章小结
    参考文献
第六章 气溶胶光学厚度和PM10浓度的时空变化特征
    6.1 气溶胶光学厚度
    6.2 PM10对空气污染研究情况
    6.3 MODIS和MISR气溶胶数据
    6.4 MODIS与MISR气溶胶光学厚度分析
    6.5 MODIS气溶胶光学厚度月变化
    6.6 北京和安眠的PM10的月平均浓度年变化
        6.6.1 2001~2005年北京的月年平均PM10浓度
        6.6.2 2001~2005年韩国的月年平均PM10浓度
    6.7 气溶胶光学厚度资料在环境污染研究中的应用
        6.7.1 MODIS与AERONET的气溶胶光学厚度相关分析
        6.7.2 MODIS气溶胶光学厚度与PM10浓度的相关分析
        6.7.3 MODIS和AERONE的光学厚度与PM10浓度日变化
    6.8 本章小结
    参考文献
第七章 AERONET气溶胶物理特性分析
    7.1 大气气溶胶物理特性与AERONET数据资料
    7.2 气溶胶物理特征的季节变化
        7.2.1 AERONET的AOD和埃斯屈朗指数
        7.2.2 细粒子和粗粒子的AOD特征
    7.3 气溶胶粒子的谱分布
        7.3.1 显着细粒子和粗粒子气溶胶的谱分布
        7.3.2 北京和安眠的月平均气溶胶的谱分布
        7.3.3 北京和安眠每年3~5月平均气溶胶的谱分布
        7.3.4 韩国沙尘天气出现时气溶胶的谱分布
        7.3.5 气溶胶的谱分布的月变化
    7.4 本章小结
    参考文献
第八章 总结和讨论
    8.1 总结
        8.1.1 中国和韩国的沙尘天气过程统计分析特征
        8.1.2 北京和首尔沙尘天气传输路径特征
        8.1.3 气溶胶指数分布对沙尘天气过程的演变特征
        8.1.4 韩国沙尘天气持续的大气环流模型及个例诊断分析
        8.1.5 气溶胶光学厚度资料在环境污染研究中的应用
        8.1.6 北京和安眠大气气溶胶物理特征对比
    8.2 本研究的新意
    8.3 展望
致谢
博士在读期间发表论文情况

(9)一次强沙尘暴和雪暴天气过程的诊断及模拟分析(论文提纲范文)

1 引言
2 天气概况及灾情
3 环流及直接影响系统
4 强沙尘暴及暴雪天气的动力诊断
    4.1 强风、 沙尘暴及强降温分析
    4.2 暴雪和雪暴的天气成因分析
5 数值模拟试验和诊断分析
6 结论

(10)引发强沙尘暴的蒙古气旋的动力特征分析(论文提纲范文)

1 天气形势分析
    1.1 沙尘暴天气概况
    1.2 蒙古气旋发生发展过程
    1.3 高空环流形势
2 动力因子特征分析
    2.1 基本物理量场的主要特征
    2.2 涡度方程各项特征分析
3 动力、热力垂直传输特征
    3.1 位涡的垂直输送
    3.2 急流的作用
4 小结

四、一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初步分析(论文参考文献)

  • [1]耦合CALMET精细化地表风场的塔里木盆地沙尘暴模拟[D]. 刘炤寰. 南京信息工程大学, 2019(03)
  • [2]2002—2015年内蒙古大范围、强沙尘暴环流形势的分型特征[J]. 高涛,李一平,王健,乌兰,胡英华. 内蒙古气象, 2016(02)
  • [3]冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程若干统计特征的对比分析[J]. 云静波,姜学恭,孟雪峰,吴学宏,迎春. 高原气象, 2013(02)
  • [4]我国北方春季两次典型沙尘暴过程研究[D]. 王汝佛. 兰州大学, 2013(11)
  • [5]强沙尘暴成因及其热力动力结构研究[D]. 陈磊. 南京信息工程大学, 2012(10)
  • [6]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[D]. 程鹏. 兰州大学, 2011(06)
  • [7]冷锋型和蒙古气旋型沙尘暴过程的对比研究[D]. 云静波. 南京信息工程大学, 2011(06)
  • [8]中国和韩国沙尘天气过程与气溶胶物理特性对比研究[D]. 金正润. 南京信息工程大学, 2008(10)
  • [9]一次强沙尘暴和雪暴天气过程的诊断及模拟分析[J]. 韩经纬,沈建国,孙永刚,宋桂英. 高原气象, 2007(05)
  • [10]引发强沙尘暴的蒙古气旋的动力特征分析[J]. 屠妮妮,矫梅燕,赵琳娜,朱伟军. 中国沙漠, 2007(03)

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一次蒙古气旋型强沙尘暴过程成因初探
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