典型沙尘天气过程近地层气象要素演变特征.pdf

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1、第42卷第4期气象科技Vo1．42．NO．42014年8月METEORoLoGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYAug．2014典型沙尘天气过程近地层气象要素演变特征郝玉峰施占军相栋。(1山西省气象局，太原030002；2山西省大同市气象局，大同0370003山西省气候中心，太原030006)摘要选取2009年3月至2010年3月期间观测到的3次典型沙尘天气过程，利用大同国家基准气候站的2O1TI气象梯度塔的风速、气温、相对湿度的观测资料，PMIO质量浓度资料以及能见度的部分观测资料，分析了近地层气象要素和PMlO质量浓度的演变特征

2、。结果表明：风速在沙尘暴、扬沙的发生、发展过程中均较大，浮尘较小。3种沙尘天气条件下，1m、2m、4m、10m高度与20m高度的风速比大致在0．48～0．84和0．41～0．79范围内，局地扬沙过程中近地层风速梯度较大。在浮尘天气过程中，观测到的近地层气温变率与同一季节的昼夜气温变率有较明显差别，反映了沙尘气溶胶的辐射强迫对局地温度变化速率的影响。在沙尘天气过程中，还观测到相对湿度与气温之间的反常变化，反映了来自于沙漠地区干燥气团的可能影响。总体上，沙尘暴、扬沙、浮尘天气条件下的PM10平均质量浓度水平存在依次递减的趋势，但是沙尘天气的PM10平

3、均质量浓度水平并不唯一与风速大小有关，尤其是在沙尘天气持续发展的后期，随着近地面沙尘颗粒尺度谱性质的改变，PM10质量浓度会出现下降，导致能见度、风速变化与PM10质量浓度变化趋势不相一致。关键词沙尘天气气象要素PM10观测内容。本文选取2009年3月和2O10年3月观引言测到的3种沙尘天气中各选1次作为典型沙尘天气近年来，我国的沙尘天气呈现出过程次数偏少，过程，分析该地区典型沙尘天气过程中近地层气象强度偏弱的趋势，这与我国近年来对生态保护的重要素和PM10质量浓度的演变特征。视有着密切关系[i-6]。但同时，我们也应当看到，沙1观测站点与观测资

4、料尘天气这种小概率、大灾害的特殊性仍然影响着人们的正常生活，它能在短时间内给生态环境和空气大同地区全年主导风向为西北风，年平均风速质量造成严重影响_7]。沙尘天气与气象要素及下在7m／s左右。春季降雨偏少，气温回升快，多大垫面的土壤和植被关系密切，研究沙尘天气过程中风，为沙尘天气多发期。20012O1O年的春季，该气象要素的演变特征是了解沙尘天气发生及其演变站平均发生扬沙6．2次，浮尘1．3次，沙尘暴的一个重要方法。0．5次。大同地区位于我国沙尘天气系统移动的最主要大同气象站位于大同市区东侧(东经113。20，路径——偏北路径上，其西侧分布有毛乌

5、素沙地、库北纬40。06，海拔1056m)，建有20m气象塔，连续布齐沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠、巴丹吉林沙观测1ITI、2rn、4m、10rn、2Orn高度上的风向、风漠等众多沙尘源区，东北侧有浑善达克沙地。2003速、温度、相对湿度，数据记录频率为每10s一次。年起，大同国家基准气候观测站(以下简称大同气象该站还安装有美国R&P公司的TEOM1400a型大站)作为中国气象局沙尘暴观测站网的站点之一，增气粒子监测仪，连续测量PMIO质量浓度，数据记录加了近地层梯度气象要素、PM10质量浓度等多项频率为每5min一次。http：／／www．q

6、xkj．net．cn气象科技“第三届全国气象观测技术经验交流会”(2o13年4月，北京)优秀论文作者简介：郝玉峰，女，1963年生，学士，工程师，主要从事高空大气成分管理工作，Email：741561098@qq．corn收稿日期：2O13年6月2O日；定稿日期：2014年1月26日672气象科技第42卷暴的形成并不唯一决定于风速的大小，还与大风的22010年3月19—20日扬沙一沙尘暴天气过程持续时间以及地表状况等条件密切相关。2．1天气背景从图1和表l还可以看到，1m、2m、4rn、10m2010年3月19—20日我国出现一次较大范围各高度风

7、速与20m高度风速的比值均小于1，11TI的强沙尘暴天气过程。受蒙古气旋系统和冷锋的共高度的该比值最小，随着高度增加，该比值增大，反同作用，内蒙古中西部和山西北部出现沙尘暴或强映了2Om气层内的风速梯度变化。扬沙～沙尘暴沙尘暴天气，西北地区东部和华北大部地区出现扬期间，1m、2m、4m、10m各高度与2Om高度的风沙天气，浮尘天气一直向南波及川、渝、鄂等省(市)速比为0．48～0．83，比扬沙一沙尘暴期间前后的风的长江以北地区以及长江中下游的浙、赣部分地区。速比(0．52t0．87)偏低，说明在近地层高度内，由于大同地区于2010年3月19日19

8、：30至20日03：15扬沙一沙尘暴期间的风速较大，风向稳定，因而风速期间出现扬沙一沙尘暴天气，其中20日01：51—梯度较大。03：1