检索结果-内蒙古大学图书馆

中国环境科学 2025年第4期45卷 1844-1857页

作者：李晶晶何清张海亮徐月月中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054

为了探究塔克拉玛干沙漠南缘沙尘气溶胶的垂直分布及其传输特征,利用2023年6月~2024年5月塔克拉玛干沙漠南缘民丰气象观测站的气溶胶激光雷达资料,分析了该地区气溶胶的季节垂直分布特征.并结合HYSPLIT后向轨迹模式识别了不同高度层气... 详细信息

为了探究塔克拉玛干沙漠南缘沙尘气溶胶的垂直分布及其传输特征,利用2023年6月~2024年5月塔克拉玛干沙漠南缘民丰气象观测站的气溶胶激光雷达资料,分析了该地区气溶胶的季节垂直分布特征.并结合HYSPLIT后向轨迹模式识别了不同高度层气溶胶的传输路径.最后以一次沙尘污染事件为例,分析了沙尘不同阶段气溶胶的垂直分布及其传输路径.结果表明:①沙尘气溶胶最高可抬升到距地面3~4km(海拔4.4~5.4km)高度,与青藏高原的平均海拔(大于4km)相当,这也表明了研究点的沙尘气溶胶可能传输到塔里木盆地外部.②四季消光系数与退偏振比值在垂直方向上均呈现出随高度升高而逐渐递减的变化趋势,且最大值都位于低空150m高度上,表现为春季(0.69km^(-1),0.20)最高,冬季(0.52km^(-1),0.18)和夏季(0.40km^(-1),0.16)次之,秋季(0.25km^(-1),0.11)最低.③沙尘气溶胶主要受东西两路气流传输的影响,除冬季1500和3000m 2个高度层受西风气流输送影响外,其余各季节500,1500和3000m高度层均同时受东北气流和西风气流影响.④各季节不同高度层上,东北气流所携带的消光系数值均显著高于西风气流,因此东北气流为主要的沙尘传输气流.⑤对一次沙尘污染事件的研究表明,在沙尘污染过程中,近地面气溶胶消光系数大于1km^(-1),退偏振比值大于0.3,并且在垂直方向上呈现出随高度升高而逐渐递减的变化趋势.塔里木盆地内的东北气流为此次沙尘事件中沙尘气溶胶的主要输送气流.

关键词：沙尘气溶胶气溶胶激光雷达垂直分布 HYSPLIT模式民丰

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中国帕米尔高原太阳辐射演变规律

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太阳能学报 2023年第10期44卷 237-244页

作者：雅森江·库尔班王豫买买提艾力·买买提依明高佳程艾力亚尔·艾海提杨帆中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站/中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地乌鲁木齐830002 新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 中国气象局树木年轮理化重点实验室乌鲁木齐830002 新疆气象服务中心乌鲁木齐830000

该文基于2016年7月—2021年7月中国帕米尔高原陆-气相互作用观测站的观测资料,挑选总辐射、散射辐射、直接辐射等指标,研究该地区太阳总辐射和散射辐射收支的变化规律及其影响因素。结果表明:中国帕米尔高原太阳总辐射、散射辐射、水平... 详细信息

该文基于2016年7月—2021年7月中国帕米尔高原陆-气相互作用观测站的观测资料,挑选总辐射、散射辐射、直接辐射等指标,研究该地区太阳总辐射和散射辐射收支的变化规律及其影响因素。结果表明:中国帕米尔高原太阳总辐射、散射辐射、水平直接辐射年曝辐量分别为6474.41、2219.95、3497.35 MJ/m^(2)。其中,总辐射、散射辐射、水平直接辐射年的最高辐照度为1171.18、676.23、1003.52 W/m^(2),分别在2017年7月23日、5月31日和4月3日出现。总辐射、散射辐射、水平直接辐射平均辐照度的峰值分别为690.85、218.66、417.02 W/m^(2),均在12:00前后出现。中国帕米尔高原地表反照率均值在0.24~0.49之间,年均值为0.30。降水和沙尘天气对地表辐射收支产生影响,其中降水天气使总辐射平均辐照度日峰值比晴天时减小约18%,散射辐射平均辐照度日峰值增加约1.8倍,扬沙或浮尘天气发生时总辐射辐照度日峰值与晴天相比变化不大,散射辐射平均辐照度日峰值增加约1.8倍。此外,当喀什市周边发生沙尘暴时,中国帕米尔高原散射辐射辐照度与日曝辐量明显增加。

关键词：太阳辐射辐射通量密度太阳能中国帕米尔高原散射辐射

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南疆地区主要城市CO特征分析及其影响研究

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环境科学学报 2024年第2期44卷 273-286页

作者：范旭雨晨何清赵竹君马明杰新疆大学生态与环境学院乌鲁木齐830017 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆维吾尔自治区沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 石河子气象局石河子832000

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地... 详细信息

利用2020—2022年中国生态环境监测总站逐小时一氧化碳(CO)和臭氧(O_(3))数据,结合中国气象局环境监测数据及全球资料同化系统(GDAS)数据,使用随机森林(RF)模型、相关性分析、潜在贡献源因子法(PSCF)、浓度权重轨迹法(CWT)分析了南疆地区主要城市的CO浓度变化趋势与潜在来源.结果表明:(1)在近3年期间南疆除库尔勒外各主要城市的CO浓度有一定程度的上升趋势,且在2021年变化较为明显,其浓度年平均值排序为喀什((1.10±4.21)mg·m^(-3))>和田((1.06±3.07)mg·m^(-3))>阿克苏((0.78±2.13)mg·m^(-3))>阿图什((0.66±2.69)mg·m^(-3))>库尔勒((0.47±0.71)mg·m^(-3)).南疆5座城市之间,CO浓度月变化幅度最大的城市为喀什,最高值为1月的2.469 mg·m^(-3),最低值为6月的0.436mg·m^(-3);变化幅度最小的为库尔勒,最高值为1月的0.726 mg·m^(-3);最低值为9月的0.233 mg·m^(-3).除库尔勒外,其余城市CO浓度低值集中于夏季,高值出现于冬季采暖期,季节变化符合秋冬高、春夏低的特征.南疆各主要城市CO浓度的日变化呈明显的双峰型,在10:00—11:00与23:00—3:00达到峰值,在7:00—8:00与17:00—18:00达到底值.(2)由随机森林模型与相关性分析可知,平均气温对南疆城市的CO浓度变化影响最为显著,CO浓度与平均气压、平均相对湿度呈正相关,与平均气温、最小能见度、平均风速呈负相关.(3)由PSCF与CWT分析可知,库尔勒、和田的CO潜在源区主要受境内当地周边短距离输送范围的影响,阿克苏、阿图什、喀什的潜在源区主要受吉尔吉斯坦、塔吉克斯坦、阿富汗等国家输送CO的影响.

关键词： CO浓度后向轨迹南疆地区潜在源分析

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基于激光雷达的新疆民丰地区一次沙尘污染过程研究

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环境科学学报 2024年第9期44卷 93-102页

作者：李晶晶何清阴璐璐付光祥徐月月张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局民丰848599

2023年12月,位于塔克拉玛干沙漠南缘的民丰地区经历了一次长达十余天的沙尘污染天气,为了探究本次污染过程的沙尘传输机制及其影响因素,基于气溶胶激光雷达数据,并结合地面气象观测数据、ERA5再分析资料和HYSPLIT后向轨迹模式,对本次污... 详细信息

2023年12月,位于塔克拉玛干沙漠南缘的民丰地区经历了一次长达十余天的沙尘污染天气,为了探究本次污染过程的沙尘传输机制及其影响因素,基于气溶胶激光雷达数据,并结合地面气象观测数据、ERA5再分析资料和HYSPLIT后向轨迹模式,对本次污染过程中的气象要素变化、天气形势变化和沙尘气溶胶的垂直分布及其潜在来源进行了分析.结果表明:①本次污染过程持续时间较长,根据地面气象要素与颗粒物浓度的实时变化情况可以划分为污染前、重污染和污染消散3个阶段.②污染过程中近地面主要受偏西风与东北风影响,并以东北风为主要的沙尘传输气流.污染前期低温高湿和高风速的条件下易使得颗粒物浓度升高,而较高的颗粒物浓度会造成能见度降低,进而促进污染天气的发生,而污染后期较高的风速能促进污染物的扩散,加速污染的消退.③本次过程污染物以沙尘气溶胶为主,传输高度最高可达1.5km,平均高度为0.55km,消光系数与退偏振比在垂直方向上整体呈现出随高度升高而递减的变化趋势.④气旋与冷锋是影响本次过程的主要天气系统,而来自塔里木盆地东北方向途经塔克拉玛干沙漠的气流则是主要的沙尘传输气流,塔克拉玛干沙漠内的沙尘气溶胶为主要的污染物来源.

关键词：气溶胶激光雷达垂直分布 HYSPLIT模式民丰地区

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2015-2023年和田市大气污染特征及主导污染物的潜在来源

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环境科学学报 2024年第9期44卷 67-79页

作者：李晶晶何清毛东雷付光祥阴璐璐徐月月张乾中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002 新疆师范大学地理科学与旅游学院乌鲁木齐830054 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局民丰848599

位于塔里木盆地南缘的和田市是我国大气污染最严重的城市之一,为了探究和田市大气污染特征及其潜在来源,基于2015—2023年和田市环境空气质量AQI数据与主要污染物PM_(2.5)、PM10、CO、NO_(2)、SO_(2)、O_(3)的质量浓度数据分析了研究期... 详细信息

位于塔里木盆地南缘的和田市是我国大气污染最严重的城市之一,为了探究和田市大气污染特征及其潜在来源,基于2015—2023年和田市环境空气质量AQI数据与主要污染物PM_(2.5)、PM10、CO、NO_(2)、SO_(2)、O_(3)的质量浓度数据分析了研究期间和田市的空气质量状况与主要污染物的污染特征,接着计算并推导出了影响和田市空气质量状况的主导污染物,最后利用后向轨迹模式和潜在源贡献因子法探究了不同季节主导污染物的潜在源分布及其贡献水平.结果表明:2015—2023年和田市大气污染形势严峻,9 a的AQI平均值为199.45,属于中度污染水平,9 a中优良率仅为23.8%,而污染率达到了76.2%,其中2022年污染最为严重,AQI平均值为220.60,达到了重度污染水平.污染物PM_(2.5)、PM10、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)和CO的平均浓度值分别为103.43、340.24、86.72、25.31、27.26μg·m^(-3)和1.15 mg·m-3,其中PM_(2.5)与PM10浓度值分别为国家年均二级浓度限值(35和70μg·m^(-3))的2.9倍和4.8倍,污染最为严重.PM10为影响和田市空气质量的主导污染物,四季的平均比重值高达0.97,而污染物PM_(2.5)、O_(3)、NO_(2)、SO_(2)和CO平均比重值之和仅为0.03,影响有限.和田市大气污染的四季重点贡献源区为塔里木盆地,次要贡献源区为中亚地区.

关键词：大气污染主导污染物后向轨迹聚类分析潜在源贡献因子法和田市

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塔克拉玛干沙漠南缘近地层风温湿廓线与能量交换特征

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干旱区地理 2024年第1期47卷 68-80页

作者：付光祥何清王勇辉马明杰阴璐璐张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站/中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地/新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 民丰县气象局新疆民丰848599

塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数... 详细信息

塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘生态过渡区风、温、湿廓线结构、辐射通量及能量交换特征。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠南缘各季节风速、温度、比湿均随高度上升发生明显变化,其中在温度和比湿廓线中出现了逆温和逆湿现象,逆温层和逆湿层高度均达到了30 m,最大平均风速发生在春季,为6.23 m·s^(-1),最大平均温度和比湿均在夏季,分别为28.93℃与6.36 g·kg^(-1)。(2)四季地表辐射平衡以正值为主,各辐射分量峰值大小及出现时间存在差异,其中向下短波辐射受到沙尘天气影响,表现为春季>秋季>夏季>冬季;地表反照率与太阳高度角和土壤湿度呈负相关,其年均值为0.326,12月最大,8月最小,分别为0.366与0.297。(3)感热、土壤热通量及净辐射四季变化明显,潜热变化平稳,以0 W·m^(-2)为中心上下波动,能量消耗以感热为主;四季能量闭合率分别为76%、82%、53%与48%,表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)有效能量四季变化明显,白天为正值,地面为热源,表明地面向大气输送热量,夜间则相反,表现为春季>夏季>秋季>冬季。研究结果可为未来塔克拉玛干沙漠南缘陆面过程参数化提供科学依据,进而提升对该地区陆面过程的认识。

关键词：生态过渡区风温湿廓线辐射平衡能量交换

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基于地基雷达探究和田市一次沙尘污染过程

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中国环境科学 2023年第12期43卷 6290-6300页

作者：阴璐璐何清李京龙孟露付光祥吴彩云肖鸿丹范旭雨晨新疆师范大学地理科学与旅游学院新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所/新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站/中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地/新疆维吾尔自治区沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆大学地理与遥感科学学院新疆乌鲁木齐830017

2022年5月新疆和田市遭遇了近5a来最强的一次沙尘暴天气侵袭,沙尘污染过程持续了一周.利用大气气溶胶激光雷达、环境监测站污染物浓度和近地面气象观测资料,分析了此次沙尘污染过程中颗粒物浓度变化、气溶胶光学信息垂直分布特征,并使... 详细信息

2022年5月新疆和田市遭遇了近5a来最强的一次沙尘暴天气侵袭,沙尘污染过程持续了一周.利用大气气溶胶激光雷达、环境监测站污染物浓度和近地面气象观测资料,分析了此次沙尘污染过程中颗粒物浓度变化、气溶胶光学信息垂直分布特征,并使用全球再分析资料得出本次污染天气的气象匹配形态,最后结合HYSPLIT后向轨迹模型解析过境期间气团的输送及潜在来源.结果表明:沙尘污染期间,PM_(2.5)和PM_(10)变化趋势较为一致且在垂直高度上存在非均一性,PM_(2.5)/PM_(10)均值为0.25,表明主要以粗颗粒物为主,风速与温度的增加、湿度的降低有利于促成污染天气的发生;沙尘污染期间出现了明显的气溶胶层,在垂直方向上有显著的波动性变化,沙尘发生当日消光系数、后向散射系数和退偏振比达到了本次过程最大值,分别为3.5km^(-1)、0.07km^(-1)·sr^(-1)和0.17;和田市在春季处于热低压场中,在西风背景环境与塔里木盆地周边地形阻挡下污染物难以稀释与扩散,沙尘气团长时间在此盘踞,是本次污染持续时间较长的原因;本次沙尘天气过程污染物主要来自于新疆北部、新疆南部的塔克拉玛干沙漠以及周边的斯坦国家且污染源主要以内源性沙尘气溶胶的排放贡献为主.

关键词：和田市沙尘气溶胶垂直分布光学信息

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2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析

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高原气象 2025年第1期44卷 224-239页

作者：徐月月何清毛东雷付光祥李晶晶王永强张乾新疆师范大学地理科学与旅游学院/新疆干旱区湖泊环境与资源重点实验室新疆乌鲁木齐830054 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室新疆乌鲁木齐830002 新疆维吾尔自治区和田地区民丰县气象局新疆民丰848599

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要... 详细信息

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要素的掌握尚不全面,因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年(2022年8月至2023年7月)的气象要素数据,探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明:(1)不同海拔风向变化显著,风速随海拔升高而增大,海拔1738~3044 m的站点受山谷风影响,存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”;(2)中昆仑山北坡的气温垂直递减率(Temperature lapse rate,以下简称TLR)均低于标准大气气温直减率,平均气温垂直递减率TLR_(mean)、最高气温垂直递减率TLR_(max)和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·(100m)^(-1)、-0.60℃·(100m)^(-1)和-0.47℃·(100m)^(-1),季节性特征表现为夏季陡,冬季浅;(3)不同海拔存在多个逆温层和逆湿层,逆温和逆湿强度的季节差异较大,表现为夏季逆温强度最小,逆湿强度较大,冬季逆温强度最大,逆湿强度最小,最强逆温和逆湿均出现在海拔1256~1409 m;(4)夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天,晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍,晴天比湿变化范围大于阴雨天,逆湿强度是阴雨天的1.11倍;(5)中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上,随海拔升高降水梯度变化明显,表现为“增多-减少-增多”的趋势,在2800~3200 m存在一个明显降水带。

关键词：气温垂直递减率温湿廓线降水梯度海拔梯度中昆仑山北坡

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基于激光雷达的塔里木盆地南缘冬季“2·18”强沙尘暴过程分析

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环境科学研究 2025年

作者：廖七妹何清武胜利张海亮李晶晶徐月月陈非凡徐鹤瑄王宏钰新疆师范大学地理科学与旅游学院中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室达坂城国家综合气象观测专项试验外场基地新疆大学生态与环境学院

为研究冬季沙尘暴的污染特点，基于民丰县与和田市两站点的激光雷达、地面气象观测资料、地面颗粒物浓度数据及ERA5再分析资料，借助HYSPLIT模型，综合分析了2024年2月18日（简称“2·18”）和田地区民丰县与和田市一次强沙尘暴过... 详细信息

为研究冬季沙尘暴的污染特点，基于民丰县与和田市两站点的激光雷达、地面气象观测资料、地面颗粒物浓度数据及ERA5再分析资料，借助HYSPLIT模型，综合分析了2024年2月18日（简称“2·18”）和田地区民丰县与和田市一次强沙尘暴过程，结果表明：①此次沙尘暴主要因500 hPa高空西伯利亚低槽及槽前锋区触发偏西冷平流输送，配合850 hPa西风受天山地形阻挡形成绕流，部分气团进入塔里木盆地引发热力增温；随后偏东风驱动东灌冷空气与盆地上空暖空气交汇，加剧热力不稳定性，导致此次强沙尘暴发。②在沙尘暴污染期间，民丰县与和田市的气象要素变化较为一致，最低能见度均为100 m，达强沙尘暴级别。PM2.5/PM10（二者浓度之比）在0.2以下，污染以PM10为主；和田市PM10浓度峰值高达9 000 μg/m3，相较和田市，民丰县的污染状况更为严重，PM10浓度峰值为15 568 μg/m3。③沙尘暴过程中，民丰县与和田市的消光系数及退偏振比均明显增大，且变化趋势较一致。2个站点气溶胶层主要分布在1 km及以下，民丰县气溶胶层垂直分布高度较和田市高，民丰县消光系数最大值达5 km-1，和田市为4.1 km-1，且退偏振比均大于0.2。④沙尘暴过程中沙尘的传输路径主要由东北向西南方向传输，沙源主要来自塔克拉玛干沙漠，民丰县因地理位置和大气环流影响，沙尘暴开始时间比和田市早5 h，之后沙尘暴以16.67 m/s的速度移动至和田市。研究显示，此次强沙尘天气主要受高空与地面复杂气象条件共同影响，其极端颗粒物污染特征、气溶胶分布规律及沙尘传输机制揭示了塔里木盆地南缘沙尘暴对区域环境的显著影响。

关键词：沙尘暴激光雷达垂直分布 PM HYSPLIT模式

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塔克拉玛干沙漠夏季近地面层湍流特征与热量和动量输送差异及成因研究

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北京大学学报（自然科学版） 2023年第4期59卷 581-592页

作者：张璐彭艳李倩惠张宏升何清买买提艾力·买买提依明北京大学物理学院大气与海洋科学系气候与海-气实验室北京100871 陕西省气象科学研究所秦岭和黄土高原生态环境气象重点实验室西安710016 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所中国气象局塔克拉玛干沙漠气象野外科学试验基地新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站新疆沙漠气象与沙尘暴重点实验室乌鲁木齐830002

利用2016年7月新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站近地面层大气湍流实验观测资料,采用涡动相关、象限分析和频谱分析等方法,研究塔克拉玛干沙漠腹地强热力作用下近地面层湍流特征,对比分析热量输送与动量输送的差异,探讨输... 详细信息

利用2016年7月新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站近地面层大气湍流实验观测资料,采用涡动相关、象限分析和频谱分析等方法,研究塔克拉玛干沙漠腹地强热力作用下近地面层湍流特征,对比分析热量输送与动量输送的差异,探讨输送差异的成因和物理机制。研究结果表明,近中性层结条件下,塔克拉玛干沙漠腹地近地面层湍流运动对热量和动量的输送作用类似;随着大气不稳定度增加,热量与动量的输送差异增大。在强热力条件下,湍流运动对热量的输送效率较高,但对动量的输送存在较大的随机性。输送差异形成的原因与湍流相干结构密切相关,在不稳定层结条件下,湍流相干结构以热羽为主,能够引起位温和垂直速度的同相位变化,但较难引起水平速度的相应变化。湍流运动的动力和热力响应物理机制不同,是热量与动量的输送差异及其随大气不稳定度增强而增大的主要原因。

关键词：相干结构湍流输送效率湍流通量象限分析塔克拉玛干沙漠

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