發(fā)布時間：2020-11-15 23:20

　　 低空急流對暴雨發(fā)生,污染物擴(kuò)散,沙塵暴等天氣、氣候現(xiàn)象具有重要的影響。本文利用2000-2013年ERA-interim再分析資料對塔克拉瑪干地區(qū)風(fēng)速廓線進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)了該地區(qū)低空急流的存在,并且給出了其基本特征以及季節(jié)變化,分析了低空急流與逆溫層頂?shù)南鄬Ω叨�、低空急流對地面風(fēng)場的影響,以及其在沙塵產(chǎn)生過程中的作用,得到主要結(jié)論如下：(1)塔克拉瑪干低空邊界層內(nèi),存在風(fēng)速極大值中心,并且中心風(fēng)速值超過6.5m/s,這一現(xiàn)象說明在塔克拉瑪干地區(qū)可能長時間、廣泛存在低空急流。結(jié)合最大風(fēng)速發(fā)生高度、逆溫以及風(fēng)切變?nèi)齻�方面,給出了這一地區(qū)低空急流的具體判定條件：1.極大風(fēng)速位于地面以上1km范圍內(nèi)；2.存在逆溫,逆溫高度不低于地面以上50m；3.地面以上5km內(nèi)極小風(fēng)速值相對急流風(fēng)速最大值降低40%以上。(2)塔克拉瑪干低空急流以東北東南風(fēng)為主,并且具有較高的發(fā)生頻率,最大頻率達(dá)68.4%,出現(xiàn)在8月份,最小頻率在12月份,為54.5%。低空急流高度和風(fēng)速均存在季節(jié)變化：夏季低空急流發(fā)展最高,平均高度位于地面以上339.6m,冬季高度最低,平均高度237.7m,春、秋兩季高度相近,分別位于294.m和280.1m；春、夏兩季急流風(fēng)速較大,分別高于7.5m/s,秋季風(fēng)速減弱,平均為6.3m/s,冬季最小,為5.0m/s。此外,分析發(fā)現(xiàn),隨著高度的上升急流風(fēng)速先增加,到達(dá)某一高度范圍后,急流高度增加對應(yīng)的急流風(fēng)速反而減小,春、夏兩季急流風(fēng)速中值均在地面以上550m高度處達(dá)到各自最大值均超過9.5m/s。秋季和冬季的急流風(fēng)速中值最大所在的高度層均位于地面以上400m處,分別為8m/s和6.5m/s。(3)塔克拉瑪干地區(qū)平均逆溫層頂高度最大值出現(xiàn)在12月(608.4m),夏季七月份平均逆溫層高度最小(236.5m)。急流高度的全年變化與逆溫層頂高度的變化趨勢相反,夏季低空急流高度最高,8月份有最大值359.1m,冬季高度最低,12月份為最小值229.1m。夏季低空急流多出現(xiàn)在逆溫層頂以上,而冬季低空急流主要分布在逆溫層頂以下。(4)低空急流對近地面風(fēng)場有重要影響,在急流高于逆溫層頂情況下,所對應(yīng)的地面風(fēng)速值最大。對混合層高度的分析結(jié)果顯示,夏季混合層發(fā)展最高,6、7月份可達(dá)1400m左右,而冬季混合層高度最低,12月、1月低至200m附近。表明夏季白天湍流混合更利于低空急流上層動量的向下傳遞。對低空急流風(fēng)速與氣溶膠光學(xué)厚度的研究發(fā)現(xiàn),夏秋兩季急流風(fēng)速與沙塵的關(guān)系較為顯著,高沙塵對應(yīng)的急流風(fēng)速相對于低沙塵天可增速超過3m/s,并且由于夏季湍流活動旺盛,其對應(yīng)的急流風(fēng)速增強(qiáng)的影響高度也較高。冬季低空急流風(fēng)速對沙塵的影響并不顯著。另外因?yàn)榇杭纠滗h過境等天氣系統(tǒng)可以引起強(qiáng)沙塵暴發(fā)生,而分析結(jié)果也顯示在春季低空急流的影響較小。
【學(xué)位單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：P442;P425.55
【部分圖文】：

圖３－２?２０００－２０１３多年平均（ａ）?８５０ｈＰａ氣壓層風(fēng)場分布；（ｂ）沿４０°Ｎ剖面風(fēng)速垂直分布??（灰色代表地形高度）??１４??

據(jù)上述塔克拉瑪干地區(qū)風(fēng)、溫廓線的特征，考慮慣性震蕩機(jī)制并結(jié)合其它地區(qū)低??空急流的定義，我們從風(fēng)速最大高度、逆溫條件Ｗ及風(fēng)切變Ｈ個方面給出了塔克??拉瑪干低空急流的判斷條件。如圖３－３所示：１、極大風(fēng)速位于地面Ｗ上１ｋｍ范??圍內(nèi)；２、存在逆濕，逆溫高度不低于地面Ｗ上５０ｍ?；?３、地面Ｗ上５ｋｍ內(nèi)極小??風(fēng)速值相對急流風(fēng)速最大值降低４０％?Ｗ上。??５０００１?ｙ???４０００－?Ｊ??Ｅ?３０００?ｙ?Ｗｎｄ?ｓｐｅｅｄ?ｍｌｎｉｎｎｕｎｎ??一?＾?ｕｎｄｅｒ?５ｋｍ?ｏｇ！??吞?２０００?Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｈｅｆｇｈｔ??？至?Ｉ?Ｖ＾ｎｄ?ｓｐｅｅｄ?［?ｏｂｏｖｅ?５０＾?ｏｇｔ??１０００?—???ｒｒｉａｘｉｍｕｍ????????Ｑ?ｕｎｄｅｒ＊?１ｋｍ?ａｇｉ??????０?５?１０?１５?２０?巧０?２９５?３００?３０５?引０??Ｗｉｎｄ?Ｓｐｅｅｄ?（ｍ／ｓ）?Ｔｅｍｐｅｒｏｔｕｒｅ?（Ｋ）??圖３－３塔克拉瑪干低空急流判據(jù)??由于考慮到內(nèi)陸干旱、沙漠區(qū)低空急流形成的慣性震蕩機(jī)制，該理論中逆溫??層的作用不可忽視，所Ｗ對塔克拉瑪干低空急流的判定進(jìn)行逆溫的限定。此外，??由于模式層數(shù)據(jù)在該地區(qū)的最低層大約位于地面Ｗ上１０ｍ左右，若根據(jù)溫度廓??線判巧的溫度最大高度位于較低層，該逆溫可能沒有實(shí)際意義，逆溫需要達(dá)到一??定的厚度才可能在急流形成的慣性震蕩機(jī)制中起到作用，因此簡單限定逆溫至少??１６??

而更多的情況是通過急流極大風(fēng)速與地面某高度（如５ｋｍ，３ｋｍ等）范圍內(nèi)的極??小風(fēng)速差值來實(shí)現(xiàn)。我們的研究采用地面Ｗ上５ｋｍ高度內(nèi)極小風(fēng)速值與急流風(fēng)??速最大值的差值來表示，即圖３－３中（Ｕ，．－Ｕ〇Ｖ巧的值。??統(tǒng)計(jì)沙漠地區(qū)７８°Ｅ－８８°Ｅ，％°Ｎ－４２°Ｎ范圍內(nèi)，２０００－２０１３年００ＵＴＣ地面Ｗ??上Ｓｋｍ內(nèi)極小風(fēng)速值相對急流風(fēng)速最大值降低百分比分布，即不??加判定條件３，分析滿足另外兩個條件的風(fēng)、溫廓線樣本，結(jié)果如圖３－４所示，??（［／廣［／〇）／巧．較小值所占比例較少，其中（［／廣而）化．＜?１０％部分所占比例僅??有２．７％，（Ｕｊ?－Ｕ〇Ｖ巧＜３〇％部分所占比例也不足１０％。這表明該地區(qū)風(fēng)切??變值普遍比較大，根據(jù)其他兩個條件所挑選的風(fēng)廓線更多的部分符合低空急流的??風(fēng)切變特征。而判定條件３的加入
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本文編號：2885332