分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2021-12-14 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于 1961—2019 年新疆 86 个县（市）出现的 3220 次暴雨洪涝灾害事件，依据灾害中出现的 死亡人数、倒塌房屋数、倒塌棚圈数、牲畜死亡数量和农作物受灾面积 5 种灾情要素构建灾损指数，并根据百分位数方法对灾损指数进行等级划分，对应将暴雨洪涝灾害事件定量划分为一般、较重、 严重、特重 4 个等级，用于评估新疆暴雨洪涝灾害的时空分布及其变化。新疆出现暴雨洪涝灾害次 数最多的区域是伊犁河谷、阿克苏地区和喀什地区，同时这 3 个区域也是出现暴雨洪涝灾情最重的区域。危害性等级较轻（一般、较重）的暴雨洪涝灾害出现次数较多的区域大多集中在新疆北部，随着暴雨洪涝灾害危害程度加重，新疆北部大部分区域严重和特重等级灾害出现次数迅速减少， 新疆南部的阿克苏、喀什等地区平均出现次数明显多于全疆其他区域，伊犁河谷各危害性等级出 现次数较其他区域为中等到较多，尤其是特重等级暴雨洪涝灾害出现次数位居全疆前三。新疆暴雨洪涝灾害主要出现在夏季，6 月和 7 月出现次数最多。新疆暴雨洪涝灾害出现次数的突变出现在 1980 年代中期，自 1980 年代中期起，新疆 3—10 月降水增多，极端降水事件增加，各危险等级暴雨 洪涝灾害出现次数、年出现次数和年灾损指数发生了 3.8~5.6 倍的增幅；降水量和大雨以上量级的降水日数是形成新疆暴雨洪涝灾害的主要致灾因子。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术基础学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 行星边界层参数化方案（PBL）对天气气候和大气环境的模拟与预报具有重要影响。通过基于单柱模式（SCM）的乌鲁木齐单点理想实验，以及新疆2019年8月15—18日的一次降水天气过程的模拟检验及诊断分析，研究了YSU、ACM2、BOULAC、GBM、MYJ和QNSE 6种常用的PBL参数化方案模拟的大气比湿、位温等气象要素响应土壤湿度变化的特征。结果表明：土壤湿度增加时，使用不同PBL参数化方案模拟的低层大气都呈现出比湿增加、位温降低、边界层高度降低的显著特征；GBM、ACM2中，垂直水汽输送效率较低，大气比湿较低、位温较高、湍涡作用范围较大，降水偏漏报；QNSE、MYJ中，垂直水汽输送效率较高，大气比湿较高、位温较低，湍涡作用范围较小，降水偏空报；QNSE、MYJ模拟的2 m比湿最大；ACM2模拟的2 m比湿最小；夜间QNSE模拟的2 m温度最低；白天MYJ模拟的2m温度最高；QNSE、MYJ模拟的10 m风速最高。这些模拟特征与PBL方案水汽垂直输送效率的差异密切相关。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 采集塔克拉玛干沙漠北缘肖塘观测站附近的土壤，应用Mastersizer-2000激光粒度仪测定土壤粒径，按照伍登-温德华粒级标准进行土壤成分分类，发现土壤类型并非均质沙土，在0~30 cm深度的浅层存在10%~24%的黏土,根据土壤成分比例对Noah陆面模式的土壤参数重计算，然后利用肖塘站2011年3月22日至7月25日的观测数据驱动Noah模式，对比修正土壤参数前后的模拟效果。结果表明：更新土壤参数后10 cm土壤温度模拟偏差减少0.62 ℃，土壤热通量偏差减小10.47 W·m-2，感热通量偏差减少7.02 W·m-2，地表净辐射偏差减少5.48 W·m-2，且效率系数达到更高的接受程度。通过泰勒图分析了土壤参数修正对Noah模拟效果的整体作用，表明修正土壤参数后的模式中热量传输扩散有一定的优化作用，10 cm土壤温度和热通量土壤温度模拟效果得到改进。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2022-06-07 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 新疆北部是我国降雪高频区之一，随着全球变暖降雪量呈显著增加趋势，对新疆气候产生重要影响，由于观测资料限制对该区域小时降雪研究还未开展，影响降雪精细化预报和服务能力提升。因此，利用新疆天山山区及其以北（以下称新疆北部）2012年11月2021年2月50个国家气象站小时降雪观测资料，分析了冷季（11月翌年2月）小时降雪特征，并按日降雪量从高到低挑选30个大暴雪过程分析其小时降雪特征、影响系统及典型环流配置。结果表明：（1）阿勒泰北部、塔城盆地、伊犁河谷为降雪小时数（SHN）高频区，可达200 ha-1以上;天山山区SHN高频区为海拔1800~2000 m的中山带，达127.3 ha-1，2000 m以上降雪很少。（2）北疆和天山山区小时降雪量（R）1.0 mmh-1量级SHN占比分别为91.7%和91.9%，对降雪量贡献分别为70.7%和68.9%，R>1.0mmh-1为小时极端降雪事件，对北疆和天山山区降雪量贡献分别为29.3%和31.1%。（3）极端暴雪过程平均SHN为25.5 h，平均降雪量为30.7 mm，雪强约为1.2 mmh-1，大暴雪过程由长时间降雪导致，降雪持续时间是开展大暴雪研究和进行预报服务的关键点，造成大暴雪过程的影响系统主要 有中亚长波槽、中亚低涡、乌拉尔山长波槽和西西伯利亚低涡（槽），占比分别为30.0%、6.7%、13.3%和50.0%，中纬度长波槽（涡）和北方西西伯利亚低涡（槽）系统各为50.0%。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2020-01-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 根据1961—2018年新疆夏季高温日数的气候特征分析，新疆夏季高温日数的空间分布型可以分为全疆一致型、南北反相型和东西反相型。全疆一致型分布为新疆夏季高温日数的主要空间分布形态，在20世纪90年代中后期发生了一致增多的突变；南北反相型的分布在21世纪是多发的；21世纪以来，东西反相型多表现为偏西地区高温日数偏少、偏东地区高温日数偏多的分布特征。与3类分布型显著相关的环流场关键区域均位于中低纬度，当南亚高压偏强且南亚高压中心位置偏北时，夏季中低纬度尤其是30°～50°N位势高度明显升高，有利于新疆高温日数偏多。对于位于中纬度的新疆区域，从高度场的合成和温度平流的分析来看，厄尔尼诺事件不利于新疆夏季高温日数的偏多。
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： 选取吐鲁番新旧站 2017 年逐小时气温、风速对比观测资料计算小时差值并进行分级；同时 选择 1988—2018 年逐月平均气温、风速做 t 检验。结果表明：（1）吐鲁番新旧站气温和风速差值均 为偏态分布，多数为正且差值分布较分散，仅 40.7%的气温差值在-1 ℃<△T<1 ℃之间，32.1%的气 温差值在±2 ℃之外；46%的风速差值在-1 m·s-1<△S<1 m·s-1 之间，21.4%的风速差值在±2 m·s-1 之 外。（2）气温负差值多发生在白天 11：00—18：00，冷季 10 月—次年 5 月负差值略大，平均负差值最 低可达-1.5 ℃。气温正差值多发生在 18：00—次日 11：00 之间，差值较大值（△T≥2 ℃）主要发生在 暖季 4—11 月，逐时平均气温差值最高可达 5 ℃；正是因为暖季夜晚新旧站气温差值较大，造成 2016 年吐鲁番迁站时春、夏、秋季 3—11 月月平均气温出现断点（通过 P<0.01 的显著性 t 检验）。（3） 与同处干旱区的阿克苏站比较发现，下垫面及其观测环境对气温的影响是导致这种结果的根本原 因。风速正差值△S≥1 m·s-1 多发生在暖季 3—9 月；风速差值较小值（-1 m·s-1<△S<1 m·s-1）在冷季（10—12 月和 1—3 月）比例较多。t 检验显示（P<0.01），2016 年迁站各月平均风速均出现了断点。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用2003—2014年5~9月中亚低涡发生时的AIRS Version 6 Level 2卫星资料，分析中亚低涡活动规律以及云中液态水空间分布。结果表明：（1） 北涡型中亚低涡共发生97次，南涡型共88次。中亚低涡中心更易向南移动。（2） 整体来看，云中液态水呈现山区多盆地少的趋势，在帕米尔高原、天山和昆仑山脉的山区以及咸海附近均大于100×10-6 kg·m-2。在准噶尔盆地、哈密盆地和塔里木盆地东部地区小于1×10-6 kg·m-2。（3） 中亚低涡发生路径越偏南，云中液态水柱越低。关于云中液态水柱，北涡路径较南涡路径更多。研究结果将为进一步认识中亚低涡强降水天气系统提供参考。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2022-04-12 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 基于20032019年MODIS Aqua Aerosol L2反演的新疆大气气溶胶光学厚度（Aerosol opt⁃ical depth，AOD）产品，选取中国气象局大气气溶胶光学特性观测网（Chinese aerosol optical property network，CAOPNET）乌鲁木齐地面观测站点CE-318太阳光度计观测数据与MODIS AOD数据进行对比验证，通过Spearman秩相关检验，研究近17 a新疆AOD的年均值变化，并提取14个AOD高值区，以分析其逐年线性变化趋势，最后得到近17 a新疆AOD的时空变化特征。结果表明：（1）MO⁃ DIS AOD与CAOPNET AOD两者具有良好的相关性，相关系数（r）为0.6381，符合期望误差（Expect⁃ed error，EE）的数据占65%，MODIS AOD产品与CAOPNET AOD数据对比表明，MODIS AOD产品在新疆反演精度较高。（2）20032019年新疆AOD分布地域差异明显，南疆地区均值明显高于北疆地区。第一高值区位于南疆塔里木盆地，其边缘地带年均值超过0.6，第二高值区位于天山北坡经济带，年均值超过0.3。20032019年，新疆除石河子和乌昌地区AOD呈现显著上升以外，大部分地区AOD年变化趋势不明显。（3）20032019年新疆四季AOD差异非常显著，总体表现为春季>夏季>冬季>秋季。南疆地区四季AOD均值变化比北疆地区大。（4）新疆AOD月均值范围为0.11~0.51，整体呈14月逐月增加，512月逐月下降的单峰型变化特征，4月AOD月均值达到峰值，12月AOD月均值最小。本研究结果可为新疆大气环境治理和未来污染防治提供一定的科学依据。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-04-29 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 利用塔什库尔干河流域河谷2018年9月—2020年5月的降水事件的大气降水同位素数据，以及流域河谷代表性气象站点温度、降水、相对湿度等气象资料，分析降水中δ18O、δ2H和氘盈余（d-excess）变化特征，探讨影响因素，并基于拉格朗日后向轨迹模型（HYSPLIT）追踪解析流域河谷大气降水的水汽输送路径。结果表明：（1）降水δ2H、δ18O值总体上呈现夏季富集、冬季贫化的季节变化特征，且具有显著的温度效应（1.33‰·℃-1），但未见显著雨量效应；（2）局地大气降水线方程为δ2H=7.63δ18O-3.55，呈现出显著的干旱气候特征；（3）HYSPLIT模拟结果表明研究流域降水水汽主要受西风环流和局地水汽再循环影响，其中夏半年局地水汽蒸发占比54.09%，冬半年西方路径中较长距离输送占比45.53%。8月源自印度洋的水汽可绕过青藏高原到达研究区域。成果可为塔什库尔干河流域水资源管理和气候应对提供参考依据。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 中亚地区常规观测站点稀少，需借助星载高光谱AIRS资料分析出该地区数值预报最优初始场。以CRTM中输入探空模拟出的AIRS辐射亮温为参考值，分析了AIRS观测亮温偏差，并评估了AIRS卫星资料在中亚数值天气预报业务系统中的适用性。结果表明：（1）各通道模拟所选站点上空亮温最大正偏差的平均值约为3.3 K，最大负偏差的绝对值约为2.6 K。（2）多个站点平均的AIRS观测辐射亮温整体略高于模拟亮温，其概率密度分布比单个站点更加接近正态分布曲线。（3）AIRS的同化改善了RMAPS-CA对位势高度、温度、比湿等高空要素的预报效果，并未改善高空风速的预报。对各个要素，AIRS的同化改善幅度在低层较高层大。同化后，位势高度、温度、比湿和风速的预报RMSE分别小于20 gpm、2 K、8×10-4 kg·kg-1以及5 m·s-1。
分类： 环境科学技术及资源科学技术 >> 环境科学技术及资源科学技术其他学科 提交时间： 2021-03-02 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 运用再分析资料（NCEP/NCAR）分析了新疆区域高空年均气温变化特征，同时运用逐步回归法对新疆高空冷月（1月）、暖月（7月）实测气温数据进行缺测插补，并通过交叉验证法对插补数据进行精度检验，在此基础上分析了新疆区域冷月、暖月高空气温变化特征，运用插补重建后的高空实测数据对1月、7月再分析资料（NCEP/NCAR）进行精度验证。结果表明：（1）新疆区域高空缺测插补后的数据精度较高效果较好，能够反映新疆高空气温变化的客观事实。（2）通过对新疆区域对流层（低、中、上）、平流层下层的冷、暖月和年平均变化趋势分析来看，随着高度的上升气温变化趋势由升温转为降温，并且随着高度的上升升温率在减小，减温率在增大；气温越高的月份，随着高度的升高，气温变化趋势发生改变的高度就越高；2000年后，对流层各层多为偏暖年，平流层下层多为偏冷年。（3）850 hPa和700 hPa年均温转折点均发生在1996年，由冷转暖；100 hPa发生在1995—1997年，由暖转冷；500hPa和300 hPa均未出现明显的突变年份。（4）1月、7月再分析资料（NCEP/NCAR）与实测数据相关系数大多在0.9以上，总体误差相对较小。
分类： 地球科学 >> 大气科学 提交时间： 2023-06-28 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 2021年4月2日塔里木盆地北缘拜城县出现突破历史同期极值的灾害性暴雪。利用ERA5高分辨率再分析资料、自动气象站观测资料和FY-2G卫星资料，分析了极端暴雪天气环流异常、多尺度环流特征及物理机制。结果表明：（1）高层伊朗高压及低纬东风气流的异常导致中亚低涡与高原低涡异常结合，加强了低层异常东风气流，东风急流引导南海、孟加拉湾暖湿空气沿河西走廊到达塔里木盆地中部，使得水汽辐合及垂直上升运动加强，在地面辐合线触发下，产生极端降雪天气。地面冷高压稳定维持，导致塔里木盆地持续降温，而拜城位于海拔1000 m以上的浅山区，二者共同作用，造成拜城4月降水相态仍然为雪。（2）垂直位温梯度和西风异常导致湿斜压不稳定发展，形成低层锋生和高层及近地面湿位涡异常，而锋生作用和湿位涡异常又通过垂直运动变化影响降雪的发生发展。对于拜城而言，起决定作用的是中层的上升运动及300~500 hPa的垂直风切变。（3）中尺度云团不断发展并向东北移动经过拜城县上空，增加了降雪持续时间和降雪强度，移动方向和传播方向的一致性则决定了中尺度云团生消演变特征。研究结果可加深对塔里木盆地局地极端暴雪成因的认知，为精确预报、精准服务提供科学支撑。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-12-16
摘要： 基于1961—2021年新疆开都-孔雀河流域逐月气温和相对湿度观测数据，分析开都-孔雀河流域大气饱和水汽压差、饱和水汽压及实际水汽压的变化趋势，探讨山地、绿洲、荒漠环境下大气饱和水汽压差变化特征，揭示了大气饱和水汽压差变化的影响因子。结果表明：（1）1961—2021年开都-孔雀河流域年及四季大气饱和水汽压差总体呈上升趋势，并呈阶段性变化特征，其中1997年发生突变，从1961—1996年的下降趋势突变为1997—2021年的上升趋势，揭示了1997年以后大气干旱加剧，尤其在春季。（2）不同环境下大气饱和水汽压差变化趋势与气温和实际水汽压的变化趋势一致，其中荒漠环境下大气饱和水汽压差增长速率最大，其次是绿洲和山地环境。（3）大气饱和水汽压差与温度变化呈正相关，而与相对湿度变化呈负相关；1997年以来气温快速升高而相对湿度迅速降低是导致大气饱和水汽压差加速上升的主要原因；此外，实际水汽压的增长速率小于饱和水汽压的增长速率。研究成果有助于深入理解大气干旱过程及对气候变化的响应关系。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2020-01-06 合作期刊: 《干旱区地理》
摘要： 利用塔克拉玛干沙漠22个气象站（周边21个站和沙漠腹地1个塔中站）2005—2007年的逐时风记录数据，首先基于输沙势定义计算了2007年各测站的16个方位的输沙势；其次以内积相似度指数聚类分析为基础，再结合其空间分布特点，把该沙漠的动力输沙环境划分为5种类型：沙漠东部库尔勒型（西西南型）、北部新和型（偏南型）、西部策勒型（偏东型）、南部民丰型（东东北型）和一种特殊类型；其中策勒型输沙势最大、新和型最小；民丰型输沙势方向稳定性最好、库尔勒型最差；此外，输沙势的季节差异上（2007年为例），各测站春夏季（3~8月）的输沙势都很强，占年均输沙势的81.29%~98.79%，尤其是5月份占年输沙势的22.7%~56.8%，冬季（11月~次年2月）几乎无起沙风；沙漠合成输沙势年际变化表现为：输沙势变幅为±33%，输沙方向变幅为±9.6°，其中输沙势值变幅最大是阿拉尔站（±80%），方向变幅最大的是库车站（±24.4°）。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2024-03-01 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 大气降水是新疆一切水资源的根本来源，空中水资源是大气降水的物质基础，大气降水在当地形成地表水资源。水资源短缺是制约新疆经济社会高质量发展和生态安全保障的最关键自然因素。本文分析新疆空中水资源和地表水资源的变化特征，对新疆水资源系统规划和高效利用具有重要的科学意义。结果显示：1961—2022年新疆年降水资源量为2717.12×108 m3，水汽输入量为21115×108 m3，水汽净收支量为347.5×108 m3，水汽降水效率为12.5%；2001—2021 年新疆平均水资源总量为912.3×108 m3，其中地表水资源量为864.1×108 m3，产水系数为0.32。从变化趋势来看，1961—2022年新疆年降水量明显增加，新疆上空水汽总输入量和总输出量微弱减少，水汽净收支量微弱增加，水汽降水效率明显增加；2001—2021年新疆地表水资源处于丰水阶段，但产水系数有微弱的波动减小趋势。新疆水资源问题依然突出，在不同水资源精细化特征、不同相态水体转化关系等方面研究不足，未来需要加强研究以应对气候变化可能带来的新疆水资源安全风险。
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： 东南大风是乌鲁木齐城区独有的强灾害性天气，通过研究发现东南大风是天山峡谷特殊地形造成的大振幅重力波与超低空急流耦合触发的强下坡风暴。针对2012年3月30日乌鲁木齐城区出现的近10 a最强的一次东南大风天气过程，使用中尺度WRF模式进行数值模拟，分析模式输出的高时空分辨率产品发现：在气压梯度力作用下，气流从天山峡谷南端进入，一方面由于狭管效应在峡谷内300~400 m高度形成超低空急流；另一方面气流在进入峡谷过程中，因爬坡强迫抬升形成重力波。重力波在峡谷内与超低空急流发生耦合，在峡谷北端背风坡形成大曲率背风波，背风波的下沉运动引起动量下传，将超低空急流的能量输送到地面，形成水跃型下坡风暴即东南大风。在此过程中背风坡上空风向切变的临界层吸收上层波能量加强了超低空急流，对流层低层稳定层结对背风波的下沉运动起到加速作用。
分类： 地球科学 >> 地理学 提交时间： 2025-04-08 合作期刊: 《干旱区研究》
摘要： 为探讨新疆夏季降水主模态形成机制及潜在外强迫影响，本文采用1979—2023年新疆89个站降水资料及滑动EOF方法获取降水主模态演变特征，并围绕主模态及其环流配置和相关海温积雪变化进行对比分析。结果表明：新疆夏季降水主模态在2005年前后由全区一致型转变为南疆西部型。全区一致型降水偏多（偏少）分布与乌山阻塞强盛（减弱）、中亚低涡活跃（衰减）、孟加拉湾反气旋偏强（偏弱）以及东亚-太平洋遥相关（EAP）正（负）位相密切相关，高、中、低纬系统异常分布导致来自北冰洋、西北太平洋、孟加拉湾以及里咸海等地的4条水汽输送带增强（减弱），环流异常受到赤道中东太平洋海温、热带印度洋海盆一致型（Indian Ocean Basin-Wide，IOBW）海温及北大西洋三极型（North Atlantic tripole，NAT）海温异常的影响。南疆西部型降水偏多（偏少）主要受里海至贝湖的反气旋-气旋（气旋-反气旋）径向偶极波列以及塔什干低涡增强（减弱）影响，其与前冬东欧-西西伯利亚积雪东多西少（东少西多）偶极异常显著相关。关键区积雪异常可通过“积雪-土壤湿度-大气反馈”过程促使西西伯利亚至贝湖的纬向偶极波列及东欧至伊朗高原的经向三极波列形成，进而调整新疆北部东西风辐合辐散异常及塔什干低涡强度变化，建立影响南疆西部型降水分布的物理途径。
点击量
通过
点击量
下载量
评论
待评议
