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1. chinaXiv:202204.00110 [pdf]

1961—2019年乌鲁木齐市暴雪环流分型及其成因分析

李桉孛; 万 瑜
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用1961—2019年降雪期乌鲁木齐市5个国家气象站日降水资料、NCEP逐日40.25°× 0.25°1°×1°再分析资料,统计分析乌鲁木齐市暴雪特征及大尺度环流形势,归纳出现暴雪的3典型环流类型,并分别选取典型个例进行诊断和对比分析。结果表明:(1)乌鲁木齐市暴雪发生频率以0.3次·(10a)-1 趋势上升,具有准20 a振荡周期,发生次数最多为3月(40%),11月次之(32%)。 2)乌鲁木齐市暴雪分为槽前西南气流型、高空槽东移型和强锋区型,强锋区型比例最高但降雪量 小,槽前西南气流型持续时间长且降雪量最大,高空槽东移型最少但影响面积更大且雪强更强。 3)乌鲁木齐市暴雪的主要影响系统为300 hPa极锋急流、500 hPa偏西或西南气流、700 hPa低空偏北急流和850 hPa西北气流。(4)形成乌鲁木齐市暴雪的机制为低层偏北气流遇山堆积迫使暖湿空气抬升形成“冷垫”,并与500 hPa以上西南气流形成强垂直风切变和深厚的锋生区,但因三类过程强锋生维持时间和锋面斜率与伸展高度的不同使产生暴雪的原因有明显差异。(5)暴雪的水汽输送主要为西南、偏西和西北路径,槽前西南气流型和高空槽东移型在西南气流引导下直接输送至暴雪区上空,强锋区型则由水汽的接力输送形成水汽汇合。本研究对乌鲁木齐市暴雪天气系统结构特征进行了分类和归纳,为预报服务提供有效参考依据。

submitted time 2022-04-13 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits2602Downloads68 Comment 0

2. chinaXiv:202204.00111 [pdf]

近50 a新疆风蚀气候侵蚀力迁移特征及影响因素研究

王雅琴
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

1969—2019年新疆维吾尔自治区62个气象站点的逐日气象资料为数据基础,探究气象 因子变化对风蚀气候侵蚀力的影响;运用地理加权回归模型及重心迁移模型,从时空尺度上分析新疆风蚀气候侵蚀力重心迁移规律;结合有效敏感性指数和有效影响面积(EIA)等指标,定量描述
风蚀气候侵蚀力对各气象因子的敏感程度,从区域尺度上分析新疆不同区域影响风蚀气候侵蚀力的主导因子差异性。结果表明:近50 a风蚀气候侵蚀力的重心迁移范围主要分布在南疆、北疆和东疆交界处,年际与月际迁移方向均呈现西北—东南—西北的往复迁移特征,春夏季来临之际重 心由西北向东南方向迁移,寒冷季节临近时则向西北回迁。气候因子对风蚀气候侵蚀力的影响程度表现为风速>气温>降水量>相对湿度。30 a来风速、平均气温、相对湿度及降水量对风蚀气候侵蚀力的EIA分别减少了124598.15 km251891.28 km211287.12 km218627.12 km2。区域上,北疆阿勒泰地区风蚀气候侵蚀力主要受相对湿度及降水量的影响,南疆西南部地区风蚀气候侵蚀力主要受风速和平均气温的影响,东疆地区风蚀气候侵蚀力主要受风速的影响。研究结果可为新疆地区土壤风蚀灾害的防治及评估提供区域性的差异化理论指导,同时为土壤风蚀的大尺度驱动力研究提供新的研究视角。

submitted time 2022-04-13 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1168Downloads72 Comment 0

3. chinaXiv:202204.00088 [pdf]

基于地温的宁夏初霜冻日期气候演变及环流异常成因

黄莹
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用1961年以来宁夏20个气象站地面温度、美国国家环境预报中心/国家大气研究中心(NCEP/NCAR)逐月位势高度场资料、研究宁夏初霜冻日期最新的气候演变特征及其环流异常的影响,为宁夏开展霜冻灾害预测工作提供理论支撑。结果表明:(1)宁夏初霜冻日期呈现“南早北晚”空间分布特征,黄土丘陵区最早,中部干旱带次之,最晚出现在引黄灌区,这与日平均最低气温“南低北高”分布型相一致。(2)全球明显变暖前后宁夏初霜冻日期呈现出显著差异,相较于气候平均值(1981—2010年),变暖前(1961—1980年)初霜日期普遍偏早,平均出现在9月下旬,各地平均偏早7 d;变暖后(1981—2019年)则明显偏晚,平均出现在10月上旬,各地平均偏晚2 d,2000年以后更是平均偏晚5 d。(3)宁夏初霜冻日期自1961年以来明显推迟,趋势为3.0 d·(10a)-1,其中引黄灌区最为显著,可达到3.2 d·(10a)-1,中部干旱带与黄土丘陵区次之,分别为2.6 d·(10a)-1、2.7 d·(10a)-1;但在气候变暖背景下仍会发生初霜冻异常偏早的情况,引黄灌区、中部干旱带和黄土丘陵区新世纪以来偏早的概率分别为15%、25%和30%。(4)宁夏初霜冻偏早年与偏晚年的高、中、低层大气环流存在显著的年代际和年际差异,其空间分布明显相反,当初霜冻日期偏早(偏晚)时,东亚大槽较常年偏强(偏弱)、西太平洋副热带高压偏弱(偏强),有利于(不利于)冷空气活跃南下。

submitted time 2022-04-12 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1638Downloads103 Comment 0

4. chinaXiv:202204.00089 [pdf]

2003—2019 年新疆气溶胶光学厚度时空变化特征

于志翔; 李霞
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

基于2003—2019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)2003—2019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。2003—2019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)2003—2019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1—4月逐月增加,5—12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。

submitted time 2022-04-12 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits2043Downloads516 Comment 0

5. chinaXiv:202204.00090 [pdf]

基于多维Copula 的中国干旱特征及危险性分析

张世喆
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

干旱是中国主要的自然灾害之一。在全国开展干旱的特征分析,评估干旱的发生概率,有利于宏观了解中国整体干旱风险格局,对干旱监测和预警工作具有重要意义。基于1980—2019年国家气象科学数据中心地面气候资料日值数据集计算标准化降水蒸散指数(SPEI),通过游程理论识别历史干旱事件并提取干旱历时、干旱强度和烈度峰值3个特征变量,利用Copula分析了中国不同类型干旱事件的发生概率和重现期。结果表明:从干旱强度看,中国最容易发生“轻旱”和“中旱”;从干旱历时看,中国最容易发生“跨季”干旱,其中北方干旱区较其他农业区最容易发生“半年以上”干旱。“高烈度峰值”干旱的发生概率远小于“低烈度峰值”干旱,其发生概率随干旱历时递增而增加。各类型“高烈度峰值”干旱在黄淮海平原区、长江中下游地区和华南区的联合重现期普遍较短。

submitted time 2022-04-12 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits1355Downloads101 Comment 0

6. chinaXiv:202203.00004 [pdf]

Impacts of cloud radiative processes on the convective and stratiform rainfall associated with Typhoon Fitow (2013)

徐慧燕
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

The three-dimensional Weather Research and Forecasting (WRF) model is used to conduct sensitivity experiments during the landfall?of Typhoon Fitow (2013) to examine the impacts of cloud radiative processes on thermal balance. The vertical profiles of heat budgets, vertical velocity?and stability were?analyzed?to examine the physical processes responsible?for cloud radiative effects on?surface rainfall?for Typhoon Fitow (2013). The inclusion?of clouds reduced radiative cooling?in ice and liquid cloud layers via reducing outgoing radiation. The suppressed radiative cooling?reduces from ice cloud layers to liquid cloud layers. This was conducive to enhancing instability.?The decreased?instability was associated with the reduced?upward motions. The reduced upward motion led to?the decreased vertical mass convergence.?As a result, heat divergence was weakened to warm the atmosphere, this effects and the suppressed radiative cooling jointly?suppressed?net condensation and rainfall.?Furthermore, the reduced rainfall due to the cloud radiative effects was mainly associated with the reduced convective and stratiform rainfall. The reduced convective rainfall was associated with the reduced net condensation, whilst the reduced?stratiform rainfall was related to the constraint hydrometeor convergence.

submitted time 2022-03-02 Hits1510Downloads392 Comment 0

7. chinaXiv:202201.00069 [pdf]

陕西关中重污染天气低空流场的分型研究

胡淑兰
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用陕西关中区域内五市(西安、咸阳、渭南、铜川、宝鸡)有PM2.5监测数据以来的2014—2019年各市污染指数(AQI)筛选代表年,定义关中区域污染和区域重污染天气过程,结合陕西WRF(Weather research & forecasting model)模拟数据,对影响关中区域的流场分型,并重点研究了各流场分型与PM2.5浓度的关系。结果表明:(1)根据关中区域低空流场,将重污染天气日流场分为:东部来流(A~C)、西部/南部来流(D~F)、北部来流非转向(G)和无显著流场(H)4个大类,根据出现时间和地点等,东部来流又分为东北来流(A)、东北来流夜间型(B)、渭南绕山来流(C),西部/南部来流分为西南/南部来流(D)、北部来流转向(E)、宝鸡来流(F),共8个类型分别记为A~H。(2)区域重污染过程中东部来流出现最多,频率达到59.8%,其中B、C型占比均达到25.0%以上;各流场分型昼夜变化较大,在昼间(08:00—19:00)流场中,出现最多的是C型流场,在夜间(20:00—07:00)流场中B、E、F型比较活跃,出现最多的是B型流场,另外A、D、G、H型夜间出现比昼间多。(3)关中区域重污染主要出现在冬季,除因供暖导致的污染物的排放量增加外,低空流场对污染物扩散影响显著,从流场分型上看,静稳天气、山谷风、北方污染物输送是导致关中区域重污染的主要原因。

submitted time 2022-01-21 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits394Downloads226 Comment 0

8. chinaXiv:202201.00070 [pdf]

基于探空数据的新疆大气扩散条件时空分布特征分析

孙鸣婧; 李霞
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

利用2010—2019年新疆14个探空气象站资料统计分析了近10 a大气最大混合层高度(下文简称混合层高度)、通风量、边界层平均风速及大气自净能力指数的时空分布特征,探讨了各物理参数与空气质量的关系。结果表明:(1)以上参数的逐月分布均呈倒“V”型,表现为夏半年大、冬半年小,即新疆的大气扩散能力在夏季最强、冬季最弱,其中混合层高度和通风量在冬、夏季差距悬殊。(2)南疆大气扩散能力普遍比北疆好,无论冬夏南疆的自净能力、通风量、混合层高度均大于北疆。(3)北疆除阿勒泰站外,其余站点上述物理参数均与空气质量指数(Air quality index,AQI)呈显著负相关,即大气扩散能力越强,空气质量越好,而南疆只有和田站通过了0.01的置信度检验,但两者呈正相关,即大气扩散能力越强,空气质量越差,这归因于南北疆不同的大气污染来源。

submitted time 2022-01-21 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits2101Downloads220 Comment 0

9. chinaXiv:202201.00071 [pdf]

银川平原降水氢氧稳定同位素时间尺度效应及水汽来源

高阳
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

为揭示银川平原降水稳定同位素的时间尺度效应及水汽来源,采用后向轨迹模型聚类分析法、潜在源贡献分析法(PSCF)和浓度权重轨迹分析法(CWT)解析水汽来源及潜在蒸发源区。结果表明:(1)银川平原降水氢氧稳定同位素组成存在明显的季节性变化,冬半年降水氢氧稳定同位素组成(-38.6‰±51.6‰和-4.5‰±5.2‰)明显偏正于夏半年(-40.9‰±17.7‰和-5.7‰±3.0‰);不同时段下,局地大气降水线(LMWL)具有显著差异,夏半年LMWL的斜率、截距(5.43、-9.71)低于冬半年的斜率、截距(9.10、5.08)和银川平原全年LMWL的斜率、截距(6.79、-2.79)。(2)在全年、夏半年和冬半年,降水中δ18O 的气温效应显著,气温效应分别为(0.473±0.210)‰·℃- 1、(0.258±0.037)‰·℃-1和(0.211±0.031)‰·℃-1,降水量效应不显著。(3)在夏半年和冬半年,研究区降水的水汽来源主要为西风水汽,同时受局地蒸发水汽的影响。夏半年,水汽蒸发源区主要分布在研究区周边地区及西部、西南部和南部;冬半年主要分布在研究区周边地区和西部。研究结果可为干旱地区利用稳定同位素技术鉴别水汽来源方法的选择提供理论依据。

submitted time 2022-01-21 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits363Downloads206 Comment 0

10. chinaXiv:202201.00072 [pdf]

基于MF-DFA的西安昼夜复合高温事件 变化特征及影响因素

李双双; 王婷
Subjects: Geosciences >> Atmospheric Sciences

采用随机重排去趋势波动分析(MF-DFA)和极点对称模态分解法(ESMD),对1955—2019年西安市昼夜复合高温事件变化特征进行分析。结果表明:(1)气象站点迁移,造成对西安市极端高温变化趋势低估。其中,最高温原始数据与订正序列阈值相同;订正后,最低温阈值相对偏低0.2~0.5 ℃。(2)MF-DFA、90.0%和95.0%阈值方案识别高温事件年代变化具有相似性,而99.0%阈值和相对阈值方案是结论不确定性的主要来源。(3)在变化特征上,西安市昼夜复合高温事件兼顾3.3~3.8 a年际波动和趋势变化,20世纪80年代中期,昼夜复合高温天数呈现显著增多。(4)赤道西太平洋海温异常,可作为西安市昼夜复合高温预警的关键海区。即赤道西太平洋海温异常偏高时,往往对应西安市昼夜复合高温多发期,并指出南亚高压偏北、西太平洋副热带高压西伸,是影响西安市持续昼夜复合高温的环流机制。

submitted time 2022-01-21 Cooperative journals:《干旱区地理》 Hits390Downloads207 Comment 0

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