沙尘气溶胶与云相互作用是全球气候变化研究的主要内容。我国西北地区沙尘气溶胶丰富、降水稀少，与云相互作用更为显著，是开展相关研究的天然实验室。本项目拟凭借兰州大学半干旱气候与环境观测站（SACOL）现有的云雷达、多波段拉曼偏振激光雷达及微波辐射计等先进主被动遥感仪器的独特优势，设计一套合理的沙尘气溶胶与云相互作用集成观测研究方案；重点开展该地区沙尘气溶胶、云及大气温湿廓线的长期连续野外综合观测试验；建立该地区沙尘气溶胶、云和大气温湿廓线实时同步的第一手观测资料集；发展一套沙尘气溶胶微物理特性的激光雷达反演算法；在充分理解其物理特性垂直分布特征的基础上，结合云宏观动力和微物理过程，深入揭示该地区沙尘气溶胶与云的相互作用机理。项目的完成，将进一步加深理解沙尘气溶胶在该地区云发展过程中的重要性，为今后评估沙尘气溶胶间接和半直接辐射效应及气候影响，提供宝贵观测资料及理论依据。
2014-01利用石羊河流域上游、中游、下游当地气象站1961～2007年的冬季气温、降水、蒸发、最大冻土深度和1962～2008年沙尘天气的常规观测资料,分析了近47 a石羊河流域冬季最大冻土深度和春夏沙尘日数的空间分布以及时间变化特征,近而采用相关系数法分析了冬季各气象因子与冬季最大冻土深度和次年春夏沙尘天气之间的相关关系,以进一步探讨石羊河流域冬季最大冻土深度与次年春夏沙尘天气的关系,结果表明:空间分布上,受地理位置和海拔高度等因素影响,石羊河流域冬季最大冻土深度分布呈东南—西北走向,而沙尘日数分布呈西北—东南走向,北部荒漠低海拔地区的冻土深度小于南部山区高海拔地区,而低海拔地区的沙尘日数明显高于高海拔地区。时间分布上,石羊河流域以及流域上、中游冬季最大冻土深度和沙尘日数线性趋势一致,皆随时间递减,在下游冬季最大冻土深度和沙尘日数线性趋势相反。相关系数法分析表明,石羊河流域冬季冻土深度与次年春夏沙尘天气发生日数之间都存在正相关,究其原因可能归根于冬季热力因子和水分因子对冬季最大冻土深度和次年春夏沙尘发生日数影响的一致性,其中热力因子的作用大于水分因子。
利用1951—2000年中国大陆685个沙尘暴站、412个冻土深度及706个气温站的观测资料,分析了近50a来沙尘暴与冻土深度的时空分布特征。结果表明:沙尘暴多发中心总与当月的冻深极小值或相对低值区对应,且冻深越小(大),沙尘暴日数越大(小);气温是冻深与沙尘暴反相关关系的纽带。
【中文摘要】本项目的目标是：通过诊断分析和系统性预报试验研究，给出一个基于气候模式基础之上的预测沙尘暴季节气候和大气环流异常的方法和具体方案。内容和技术路线是，首先分析北方沙尘暴季节气候和大气环流年际变异特征、前期异常信号、及变化规律，研究能够表述沙尘暴季节气候和大气环流异常的综合指数；然后开展系统性的我国北方沙尘暴季节气候和大气环流异常的跨季节数值预测试验；最终给出预测方案和建立预测系统。
2005-01