內(nèi)蒙古沙塵天氣邊界層及氣溶膠特征研究.pdf

1、本論文利用常規(guī)氣象觀測(cè)資料、沙塵氣溶膠觀測(cè)資料以及中尺度模式MM5、沙塵天氣數(shù)值預(yù)報(bào)模式的數(shù)值模擬方法，對(duì)內(nèi)蒙古中西部強(qiáng)和特強(qiáng)沙塵暴的氣候?qū)W特征、沙塵暴的主要影響系統(tǒng)的發(fā)生發(fā)展特點(diǎn)及與沙塵暴的關(guān)系、典型沙塵暴過(guò)程中的地面大風(fēng)特征和大氣層結(jié)特征、地形對(duì)我國(guó)北方沙塵傳輸?shù)挠绊?、典型沙塵暴過(guò)程中沙塵氣溶膠的物理特征等進(jìn)行了觀測(cè)和模擬研究。主要研究結(jié)論如下： (1)內(nèi)蒙古中西部1957年至2006年強(qiáng)和特強(qiáng)沙塵暴過(guò)程多達(dá)213次，存在顯

2、著的年代際和年際變化，與前相比，1996年至2006年內(nèi)蒙古中西部局地性強(qiáng)和特強(qiáng)沙塵暴次數(shù)明顯增多，有四個(gè)沙塵暴多發(fā)中心，在錫林郭勒盟蘇尼特右旗形成一個(gè)新中心。 (2)導(dǎo)致內(nèi)蒙古沙塵暴天氣的地面天氣系統(tǒng)可分為三種類(lèi)型：爆發(fā)性蒙古氣旋型、持續(xù)性蒙古氣旋型和持續(xù)性高壓底部型。三種類(lèi)型沙塵暴期間，地面氣象要素都呈現(xiàn)出氣壓上升、溫度下降、大風(fēng)迅速增強(qiáng)、能見(jiàn)度顯著變小，能見(jiàn)度與地面大風(fēng)同步變化的特征，且都有混合層密切伴隨始終。 (

3、3)混合層是內(nèi)蒙古中西部沙塵暴過(guò)程中的重要層結(jié)特征，三種類(lèi)型沙塵暴期間，混合層的高度可達(dá)700hpa及以上，主要因干旱環(huán)境下旺盛的地面加熱導(dǎo)致形成。沙塵暴發(fā)生前深厚混合層的形成有利于強(qiáng)干對(duì)流產(chǎn)生，沙塵暴持續(xù)期間，混合層具有與沙塵暴密切伴隨的趨勢(shì)，另外，在特定地形條件下，混合層能夠被平流，并有益于沙塵暴的持續(xù)。 (4)蒙古氣旋的形成源于地形影響下的斜壓不穩(wěn)定發(fā)展。阿爾泰-薩彥嶺山地對(duì)低層冷空氣有阻滯作用，使蒙古氣旋經(jīng)歷緩慢發(fā)展到劇

4、烈爆發(fā)的演變。 (5)地形影響沙塵的傳輸方向和高度。我國(guó)北方地形加強(qiáng)了沙塵向南傳輸；同時(shí)，地形使沙塵傳輸分為整體推進(jìn)式和跨越式，源于蒙古國(guó)、內(nèi)蒙古地區(qū)的沙塵傳輸一般為整體推進(jìn)式，產(chǎn)生于青藏高原的沙塵常形成跨越式傳輸。 (6)沙塵TSP濃度和氣溶膠光學(xué)厚度均與沙塵暴強(qiáng)度具有良好對(duì)應(yīng)關(guān)系，內(nèi)蒙古中西部強(qiáng)沙塵暴TSP濃度最大達(dá)到52.153mg·m-3，為城市冬季人為污染物濃度值的50倍以上，約為背景大氣的500倍；普通強(qiáng)度沙