我国西北地区大暴风雨的发生与分布.docxVIP

我国西北地区大暴风雨的发生与分布 沙气溶胶的起源世界包括中亚、北美、地中海和澳大利亚的四个沙地。其中大部分分布在绿道两侧（25s-25n）的低纬度地区，即由哈德莱循环周期中的下降气控制的干旱气候区。我国西北地区属于中亚沙尘暴区的一部分,是东亚沙尘气溶胶的主要源区,也是世界上惟一在中纬度(35°N—45°N)地区发生沙尘暴频率较高的区域,且位于高原上,因此有自身的特殊性。 亚洲的沙尘经过10 000 km以上的长途输送,沉降于北太平洋的广大地区。亚洲大陆干旱\,半干旱地区的沙漠和黄土高原产生的矿物气溶胶是北太平洋深海沉积物的重要来源。亚洲的沙尘暴甚至输送到美洲大陆,并为遥感卫星的照片所证实。亚洲沙尘年总量估计为800 Tg约为全球沙尘总量(约1 500 Tg)的一半,其中400～500 Tg输入北太平洋,约240 Tg沉降在中国沙漠,约73 Tg在黄土高原。 西北地区是我国沙尘暴发生次数频繁、发生强度最大的地区,特别是塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠和巴丹吉林沙漠东部经腾格里沙漠至毛乌素沙地这两个区域是中国沙尘暴集中的地区,也是亚洲大气沙尘的主要源区之一。近年来发生的大沙尘暴源地均位于西北地区的新疆、甘肃和内蒙古的干燥沙漠或戈壁地带。这些地区的沙尘暴以春季最为多发,约占全年总数的1/2,夏季次之,秋季最少。这些沙尘暴不仅横扫我国华北地区,甚至远征数千公里,沉降在遥远的北太平洋。据研究,由这些地区起源的沙尘既对全球气候有影响,又对全球化学物质的循环有重要意义。 1 大气沙门氏菌群 大气沙尘是对流层气溶胶的主要成分之一, 其来源主要以自然生成为主, 受下垫面和天气状况影响较大, 尤其是沙尘暴天气发生时,大量沙尘将滞留在大气中。大气沙尘通过散射、吸收太阳辐射和吸收、发射红外辐射直接影响地-气系统辐射能收支,从而影响区域或全球的气候及生态环境。对此,成天涛等、牛生杰等曾对干旱沙漠地区大气气溶胶的光学特性进行过观测研究和数值试验。沈志宝等曾利用HEIFE实验中1990—1991年期间的大气混浊度及地面观测资料,直接对该地区大气沙尘的物理特性及其辐射效应做过初步研究。 1.1 气溶胶及其化学组分 大气气溶胶因其不同的来源而组分各异,不仅在不同地域其组分各异,而且在同一地域的气溶胶组分也随其粒子的尺度不同而不同,我们可以利用气溶胶组分分析资料,采取各种分析方法判断他们的来源。也就是基于多组分、多样本的气溶胶资料,利用现代统计学的多元分析方法的源解析。 柳海燕等对1993年9月至1994年8月在青藏高原五道梁采集到的气溶胶样品中多种化学元素成分的浓度资料,用因子分析、富集因子和稀土元素分布模态综合判断该地区低层大气气溶胶的来源,同时还讨论了源的季节变化以及各源气溶胶质量浓度的相对贡献。结果表明,五道梁低层大气气溶胶在夏、秋季有三个源:地表土壤源、海洋源和局地污染源,但春季无海洋源。同时他们分析了气溶胶化学组成的总体特征和浓度及其季节变化。 谢骅等尝试使用受体数学模型中的化学元素平衡法(CEB)对西安市3个不同地点和枣园大气气溶胶进行来源解析,以表明陕西地区气溶胶来源的总体水平。结果显示,土壤尘占35%～60%,煤烟尘占15%～30%,建筑尘占15%～25%,冶炼尘占4%～15%。各源贡献率的差异与工业排放和人类活动较一致。 戴树桂等全面评述了室内环境中气溶胶的种类、来源、化学组成、形成和自然清除机理。认为室内环境中颗粒物质可小到由几个分子集结而成,也可大到目视可见的程度。这些气溶胶颗粒由于颗粒大小不同,在化学和物理性质上的差异是很大的。樊曙先在大气背景、浮尘、扬沙和沙尘暴天气条件下,对沙尘气溶胶进行采样,并对样品进行了中子活化分析,分析了沙尘气溶胶中的35种化学组分,并与黑风暴天气条件下沙尘气溶胶化学组分进行了对比分析。得出:不论是背景值还是有沙尘浮扬现象发生,各类元素浓度均以地壳类元素为最高,地壳类和稀土类元素两次背景值可相差3倍左右。 气溶胶的主要来源可分为天然源和人为源,人为排放源有化石燃料燃烧产生的煤烟;工业生产、建筑产生的工业粉尘、金属尘、水泥尘等;汽车、飞机排气等。天然源有土壤尘、火山灰、森林火灾灰、海盐粒等。以上研究表明,在工业不发达地区,天然源是气溶胶的主要来源,且主要来源于地表土壤尘,且存在季节变化。 1.2 气溶胶光学厚度分析 周自江根据文献规定的标准, 用地面气象资料得到2001年1—5月中国北方沙尘暴天气(不包括浮尘、扬沙等沙尘天气)的时空分布。给出的AOT(0.5)时空分布与此较为吻合,这表明有可能利用大气气溶胶光学厚度资料来分析沙尘天气。姚济敏利用中国科学院沙坡头沙漠试验研究站2001年9月至2002年5月的太阳光度计辐射资料,计算了该地区各月平均大气气溶胶光学厚度(AOT) ,并对该地区秋、冬、春三季平均的光学厚度进行