乌鲁木齐大气混合层厚度和稳定度与大气污染的关系          下载免费PDF全文

李振杰  金莉莉  何清  缪启龙  买买提艾力·买买提依明 《干旱区地理》2019,42(3):478-491

利用乌鲁木齐市4座10层100 m梯度气象塔2013年6月~2014年4月气象观测资料和7个环境监测站[WTBX]AQI[WTBZ]资料，计算并分析了大气混合层厚度和稳定度特征，探讨了大气混合层厚度和稳定度与污染的关系。结果表明：乌鲁木齐市混合层厚度夏季郊区高、城区低，冬季从南郊—城区—北郊随地势降低依次降低；夏季和冬季分别在1 559～1 772 m和526～1 156 m之间。地面至2 km以上每500 m高度间隔统计混合层厚度，500～1 000 m出现频率最多；月变化为6～9月基本在500 m以上，且每个高度区间其概率均超过10%，10月～次年2月1 500 m以上区间概率明显减小；日变化为中午13:00～16:00达到最高值，下午和傍晚迅速下降。白天较大的感热输送提供充足的热力条件，这也体现出白天以不稳定层结为主，夜间则以稳定层结为主。大气稳定度分类结果，夏季郊区和城区不稳定（A～C类）所占比例差不多，冬季北郊稳定（E、F类）所占比较最大、城区最弱。[WTBX]AQI指数冬季最大，从南郊—城区—北郊依次增大，这与采暖期污染物多、南郊比北郊地势高有利于扩散输送有关。总体来看，乌鲁木齐大气混合层厚度空间分布与气象要素、大气稳定度、地形等密切相关，对AQI[WTBZ]指数分布有重要影响，这对近地层大气污染状况预报有着重要的指导意义。  相似文献   

Paleogene evolution and demise of the proto‐Paratethys Sea in Central Asia (Tarim and Tajik basins): Role of intensified tectonic activity at ca. 41 Ma     

Mustafa Y. Kaya  Guillaume Dupont‐Nivet  Jean‐Noël Proust  Pierrick Roperch  Laurie Bougeois  Niels Meijer  Joost Frieling  Chiara Fioroni  Sevin zkan Alt&#x;ner  Ezgi Vardar  Natasha Barbolini  Marius Stoica  Jovid Aminov  Mehmut Mamtimin  Guo Zhaojie 《Basin Research》2019,31(3):461-486

The proto‐Paratethys Sea covered a vast area extending from the Mediterranean Tethys to the Tarim Basin in western China during Cretaceous and early Paleogene. Climate modelling and proxy studies suggest that Asian aridification has been governed by westerly moisture modulated by fluctuations of the proto‐Paratethys Sea. Transgressive and regressive episodes of the proto‐Paratethys Sea have been previously recognized but their timing, extent and depositional environments remain poorly constrained. This hampers understanding of their driving mechanisms (tectonic and/or eustatic) and their contribution to Asian aridification. Here, we present a new chronostratigraphic framework based on biostratigraphy and magnetostratigraphy as well as a detailed palaeoenvironmental analysis for the Paleogene proto‐Paratethys Sea incursions in the Tajik and Tarim basins. This enables us to identify the major drivers of marine fluctuations and their potential consequences on Asian aridification. A major regional restriction event, marked by the exceptionally thick (≤ 400 m) shelf evaporites is assigned a Danian‐Selandian age (ca. 63–59 Ma) in the Aertashi Formation. This is followed by the largest recorded proto‐Paratethys Sea incursion with a transgression estimated as early Thanetian (ca. 59–57 Ma) and a regression within the Ypresian (ca. 53–52 Ma), both within the Qimugen Formation. The transgression of the next incursion in the Kalatar and Wulagen formations is now constrained as early Lutetian (ca. 47–46 Ma), whereas its regression in the Bashibulake Formation is constrained as late Lutetian (ca. 41 Ma) and is associated with a drastic increase in both tectonic subsidence and basin infilling. The age of the final and least pronounced sea incursion restricted to the westernmost margin of the Tarim Basin is assigned as Bartonian–Priabonian (ca. 39.7–36.7 Ma). We interpret the long‐term westward retreat of the proto‐Paratethys Sea starting at ca. 41 Ma to be associated with far‐field tectonic effects of the Indo‐Asia collision and Pamir/Tibetan plateau uplift. Short‐term eustatic sea level transgressions are superimposed on this long‐term regression and seem coeval with the transgression events in the other northern Peri‐Tethyan sedimentary provinces for the 1st and 2nd sea incursions. However, the 3rd sea incursion is interpreted as related to tectonism. The transgressive and regressive intervals of the proto‐Paratethys Sea correlate well with the reported humid and arid phases, respectively in the Qaidam and Xining basins, thus demonstrating the role of the proto‐Paratethys Sea as an important moisture source for the Asian interior and its regression as a contributor to Asian aridification.  相似文献   

塔克拉玛干荒漠-绿洲过渡带尘卷风活动特征——以肖塘为例     

马明杰  杨兴华  何清  买买提艾力&#  买买提依明  周成龙  霍文 《中国沙漠》2019,39(2):115-121

利用1992-2011年塔克拉玛干沙漠北缘荒漠-绿洲过渡带肖塘气象站的观测资料，分析了该地区尘卷风的年、月变化规律及其与气象因子的关系。结果表明：（1）1992-2011年尘卷风发生日数总体呈波动递减趋势；尘卷风主要发生在3-9月，占全年总日数的90.9%，其中4-7月占全年总日数的70%左右。（2）尘卷风月发生日数随月平均地表与1.5 m高处温差的增大而线性增加（r=0.875，P<0.01）。（3）尘卷风月发生日数随着月平均风速的增大而幂函数增加（r=0.89，P<0.01）。（4）尘卷风月发生日数随月平均相对湿度的增大而线性减少（r=-0.869，P<0.01）。  相似文献   

巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面近地层湍流强度和陆面过程特征     

郑新倩  杨帆  李超凡  潘红林  吉春容  买买提艾力&#  买买提依明  霍文  杨兴华  周成龙 《中国沙漠》2019,39(4):103-112

利用巴丹吉林沙漠北缘拐子湖流沙下垫面2013年7、10月和2014年1、4月的湍流通量资料，计算并分析了研究区近地层湍流强度，同时针对风速分量、温度、水汽和CO₂归一化标准差随稳定度的变化关系和总体输送系数等陆面过程特征进行分析。结果表明：（1）风速各分量的湍流强度均随风速的增加逐渐减小，风速处于2 m·s^-1以下时湍流发展最为旺盛。湍流强度主要由水平方向风速分量决定，垂直方向风速的作用较小，且近中性和不稳定层结利于湍流的发展。与其他地区相比，平坦且没有建筑物的沙漠地区，机械湍流较弱，湍流强度相应较小。（2）风速各分量的归一化标准差与稳定度（z/L）均满足1/3次方函数规律，其中垂直方向风速分量的拟合曲线方程较好。（3）动量输送系数C_d具有明显的夏季高、冬季低的变化状态且各月的日变化形态均呈夜间低、日间高的循环形态。热量输送系数C_h的不同月份日变化间并没有明显的排列次序，且日出日落前后具有明显的波动。不稳定层结时，C_d和C_h均随风速的增加逐渐减小；稳定层结时，C_d和C_h均随着风速的增加逐渐上升。  相似文献   

CoLM模式对塔克拉玛干沙漠北缘陆面过程模拟评估及修正   总被引：1，自引：1，他引：0  

金莉莉  李振杰  何清  刘永强  买买提艾力&#  买买提依明  辛渝 《中国沙漠》2018,38(6):1287-1302

采用2011年3月22日至7月26日肖塘陆气相互作用观测资料测试了不同陆面参数对公共陆面模式（CoLM）模拟效果的影响。地表参数包括地表反照率（α）、地表比辐射率（ε）、空气动力学和热力学粗糙度（z_0m、z_0h）、零置位移（d）、热传输附加阻尼（kB^-1）。结果表明：感热通量H和地表温度T_g对地表反照率、动力学粗糙度和地表比辐射率比较敏感,对零置位移不敏感。通过观测资料获得的这些参数及kB^-1参数化方案均被用来替换原CoLM模式中相应值及参数化方案。CoLM模式基本上能较好地模拟净辐射R_n、感热通量H、地表土壤热通量G₀和地表温度T_g日变化特征,只是在日峰值及其峰值出现时间的模拟上不理想;而CoLM模式对该地区土壤湿度M的模拟效果非常不好。误差统计值Bias、SEE、NSEE表明优化参数后的CoLM模式使得R_n的模拟误差被降低4.21%（SEE）,H的模拟误差被降低25.19%（Bias）,T_g的模拟误差被降低33.33%（Bias）、10.45%（SEE）和25%（NSEE）。  相似文献   

乌鲁木齐市边界层日变化特征     

金莉莉  李振杰  何清  缪启龙  买买提艾力·买买提依明 《气象科技》2017,45(4):686-697

利用乌鲁木齐市晴天CFL-03型风廓线雷达观测资料,分析了边界层日变化特征。得出结论如下:边界层结构季节变化明显。冬、春季300~600m以下风速较小,小于3m/s,且愈近地面风速愈小;以上风速大、风向恒定,基本为东南大风。夏季和秋季风速比冬季和春季小,流场特征较复杂,水平风速和风向变化较活跃,存在明显的风切变。折射率结构常数春、秋和冬季比夏季分别小1个、3个和1~3个量级;夏季最大,集中在10~(-16)~10~(-13) m~(-2/3)之间。春、夏和秋季晴天湍流动能耗散率量级分别在10~(-6)~10~(-2) m~2·s~(-3)、10~(-4)~10~(-3) m~2·s~(-3)、10~(-6)~10~(-3) m~2·s~(-3)之间;白天比夜间约大1个量级。晴天折射率结构常数和湍流动能耗散率日变化特征与风场日变化特征有较好地对应关系,即湍流发展旺盛的区域与风速较大的区域相一致。风廓线雷达资料反演的湍流动能耗散率对春季和夏季边界层结构日变化演变特征的监测较好。夏季夜间稳定边界层约400~500m,残余层可达到约1800m,对流边界层可发展到约2500m,混合层约2200m,夹卷层约300~400m。  相似文献   

Observed particle sizes and fluxes of Aeolian sediment in the near surface layer during sand-dust storms in the Taklamakan Desert   总被引：1，自引：0，他引：1  

Wen?Huo  Qing?He  Fan?Yang  Xinghua?Yang  Qing?Yang  Fuyin?Zhang  Ali?Mamtimin  Xinchun?Liu  Mingzhong?Wang  Yong?Zhao  Xiefei?ZhiEmail author 《Theoretical and Applied Climatology》2017,130(3-4):735-746

Monitoring, modeling and predicting the formation and movement of dust storms across the global deserts has drawn great attention in recent decades. Nevertheless, the scarcity of real-time observations of the wind-driven emission, transport and deposition of dusts has severely impeded progress in this area. In this study, we report an observational analysis of sand-dust storm samples collected at seven vertical levels from an 80-m-high flux tower located in the hinterland of the great Taklamakan Desert for ten sand-dust storm events that occurred during 2008–2010. We analyzed the vertical distribution of sandstorm particle grain sizes and horizontal sand-dust sediment fluxes from the near surface up to 80 m high in this extremely harsh but highly representative environment. The results showed that the average sandstorm grain size was in the range of 70 to 85 μm. With the natural presence of sand dunes and valleys, the horizontal dust flux appeared to increase with height within the lower surface layer, but was almost invariant above 32 m. The average flux values varied within the range of 8 to 14 kg m^?2 and the vertical distribution was dominated by the wind speed in the boundary layer. The dominant dust particle size was PM₁₀₀ and below, which on average accounted for 60–80 % of the samples collected, with 0.9–2.5 % for PM_0–2.5, 3.5–7.0 % for PM_0–10, 5.0–14.0 % for PM_0–20 and 20.0–40.0 % for PM_0–50. The observations suggested that on average the sand-dust vertical flux potential is about 0.29 kg m^?2 from the top of the 80 m tower to the upper planetary boundary layer and free atmosphere through the transport of particles smaller than PM₂₀. Some of our results differed from previous measurements from other desert surfaces and laboratory wind-dust experiments, and therefore provide valuable observations to support further improvement of modeling of sandstorms across different natural environmental conditions.  相似文献   

古尔班通古特沙漠地表辐射收支特征     

高佳程  王豫  阿吉古丽·沙依提  买买提艾力·买买提依明  刘永强  赵雪赏  杨兴华  霍文  杨帆  周成龙 《中国沙漠》2021,41(1):47-58

古尔班通古特沙漠是中国最大的固定、半固定沙漠。利用2017年该沙漠克拉美丽站辐射资料,分析了古尔班通古特沙漠不同时间尺度和不同天气条件下的地表辐射变化特征。结果表明：（1）不同月份沙漠辐射收支各分量月平均日变化均呈单峰型,但极值大小及出现时间存在差异。各分量曝辐量季节变化明显：太阳总辐射表现为生长期（4—9月）>积雪期（1—3月）>凋零期（10—12月）,反射短波辐射表现为积雪期>生长期>凋零期,长波辐射和净辐射均表现为生长期>凋零期>积雪期。（2）地表反照率4—11月的日变化均呈“U”型曲线,年均值为0.367,积雪期、生长期、凋零期的平均值分别为0.7、0.246和0.27,其中1月1日至3月15日的日均值均高于0.7,这是该期间古尔班通古特沙漠存在稳定积雪所致。（3）晴天各分量日变化均为倒“U”型曲线,多云和雨天则不如晴天平滑,雪天短波辐射和净辐射日变化呈倒“V”型,长波辐射无明显日变化。降雨前后地表反照率日均值表现为雨前晴天>雨后晴天>雨天,降雪前后表现为雪后晴天>雪天>雪前晴天。（4）融雪前后各分量变化明显,积雪快速融化时地表反照率和反射短波辐射逐日减小,净辐射则反之,积雪完全融化前地表长波辐射一直较弱,积雪完全融化后逐渐增强。  相似文献   

古尔班通古特沙漠大气边界层参数化方案的模拟评估[1]     

王豫  阿吉古丽·沙依提  买买提艾力·买买提依明  周成龙  高佳程 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2020,14(4):78-87

为准确描述我国最大的固定/半固定沙漠-古尔班通古特沙漠区域的大气边界层结构，本文利用该沙漠腹地2017年的梯度铁塔和通量观测数据，基于中尺度气象模式WRF (Weather Research and Forecast v3.7.1)，分析了5种边界层参数化方案在古尔班通古特沙漠的适用性。结果表明：1）采用WRF模拟沙漠腹地近地层内的边界层特征时，2m气温的模拟存在冷偏差，5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节2m气温的日变化特征，其中非局地方案ACM2(Asymmetric Convective Model version 2)对2m气温效果最好，局地方案BL方案的模拟偏差最大；2）5种边界层参数化方案均能够模拟出10m风速的日变化特征，其中局地方案BL(Bougeault-Lacarrere)对10m风速效果最佳；3）采用WRF模拟沙漠近地层内的地表通量特征时，感热通量存在高估现象，潜热通量存在低估现象，5种边界层参数化方案均能较好地模拟出四个季节模拟时间段内地表净辐射通量的日变化特征，其中局地方案MYJ(Mellor-Yamada-Janjie)的模拟精度最高。  相似文献   

沙尘天气下输沙率的野外观测与分析     

康永德  杨兴华  霍文  杨帆  何清  艾力.买买提明 《沙漠与绿洲气象(新疆气象)》2019,13(1):63-69

2014年7月—2014年8月借助风速仪、微梯度集沙仪,通过野外监测系统获取的试验数据,对塔中地区2014年7月—2014年8月沙尘天气过程中贴地层输沙率进行分析,得出:0～85 mm高度内,随着风速的增大,35～85 mm无论是绝对的输沙量还是相对的输沙量都减少。0～85 mm高度内,各层输沙率最大值均出现在风速为8 m·s-1左右,波动较为显著;最小值出现在6.5 m·s-1左右,波动不明显;沙尘天气中,输沙率最大值出现在5～15 mm高度,最小值出现在35～85 mm高度。扬沙天气中,风速9.2 m·s-1时,输沙率最大值在0～5 mm处。沙尘暴天气,拐点风速为7.5 m·s-1,7.5 m·s-1时,输沙率增加不显著,7.5 m·s-1时,输沙率增加显著。通过微梯度集沙仪获得的上述试验数据是风沙工程设计的一个极重要工程参数,具有重要的实践意义。  相似文献