塔克拉玛干沙漠南缘沙尘气溶胶的垂直分布及其传输特征

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作者 李晶晶 何清 +1 位作者 张海亮 徐月月 《中国环境科学》 北大核心 2025年第4期1844-1857,共14页

为了探究塔克拉玛干沙漠南缘沙尘气溶胶的垂直分布及其传输特征,利用2023年6月~2024年5月塔克拉玛干沙漠南缘民丰气象观测站的气溶胶激光雷达资料,分析了该地区气溶胶的季节垂直分布特征.并结合HYSPLIT后向轨迹模式识别了不同高度层气... 为了探究塔克拉玛干沙漠南缘沙尘气溶胶的垂直分布及其传输特征,利用2023年6月~2024年5月塔克拉玛干沙漠南缘民丰气象观测站的气溶胶激光雷达资料,分析了该地区气溶胶的季节垂直分布特征.并结合HYSPLIT后向轨迹模式识别了不同高度层气溶胶的传输路径.最后以一次沙尘污染事件为例,分析了沙尘不同阶段气溶胶的垂直分布及其传输路径.结果表明:①沙尘气溶胶最高可抬升到距地面3~4km(海拔4.4~5.4km)高度,与青藏高原的平均海拔(大于4km)相当,这也表明了研究点的沙尘气溶胶可能传输到塔里木盆地外部.②四季消光系数与退偏振比值在垂直方向上均呈现出随高度升高而逐渐递减的变化趋势,且最大值都位于低空150m高度上,表现为春季(0.69km^(-1),0.20)最高,冬季(0.52km^(-1),0.18)和夏季(0.40km^(-1),0.16)次之,秋季(0.25km^(-1),0.11)最低.③沙尘气溶胶主要受东西两路气流传输的影响,除冬季1500和3000m 2个高度层受西风气流输送影响外,其余各季节500,1500和3000m高度层均同时受东北气流和西风气流影响.④各季节不同高度层上,东北气流所携带的消光系数值均显著高于西风气流,因此东北气流为主要的沙尘传输气流.⑤对一次沙尘污染事件的研究表明,在沙尘污染过程中,近地面气溶胶消光系数大于1km^(-1),退偏振比值大于0.3,并且在垂直方向上呈现出随高度升高而逐渐递减的变化趋势.塔里木盆地内的东北气流为此次沙尘事件中沙尘气溶胶的主要输送气流. 展开更多

关键词 沙尘气溶胶 气溶胶激光雷达 垂直分布 HYSPLIT模式 民丰

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塔克拉玛干沙漠南缘近地层风温湿廓线与能量交换特征 被引量：1

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作者 付光祥 何清 +3 位作者 王勇辉 马明杰 阴璐璐 张乾 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第1期68-80,共13页

塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数... 塔克拉玛干沙漠南缘属于荒漠-绿洲生态过渡区,地表性质时空变化较大,下垫面性质和水热特征均较特别,所以开展该地区微气象要素特征研究对区域未来气候变化的认知具有重要意义。利用青藏高原北侧陆-气相互作用观测站2022年实测气象要素数据,分析了塔克拉玛干沙漠南缘生态过渡区风、温、湿廓线结构、辐射通量及能量交换特征。结果表明:(1)塔克拉玛干沙漠南缘各季节风速、温度、比湿均随高度上升发生明显变化,其中在温度和比湿廓线中出现了逆温和逆湿现象,逆温层和逆湿层高度均达到了30 m,最大平均风速发生在春季,为6.23 m·s^(-1),最大平均温度和比湿均在夏季,分别为28.93℃与6.36 g·kg^(-1)。(2)四季地表辐射平衡以正值为主,各辐射分量峰值大小及出现时间存在差异,其中向下短波辐射受到沙尘天气影响,表现为春季>秋季>夏季>冬季;地表反照率与太阳高度角和土壤湿度呈负相关,其年均值为0.326,12月最大,8月最小,分别为0.366与0.297。(3)感热、土壤热通量及净辐射四季变化明显,潜热变化平稳,以0 W·m^(-2)为中心上下波动,能量消耗以感热为主;四季能量闭合率分别为76%、82%、53%与48%,表现为夏季>春季>秋季>冬季。(4)有效能量四季变化明显,白天为正值,地面为热源,表明地面向大气输送热量,夜间则相反,表现为春季>夏季>秋季>冬季。研究结果可为未来塔克拉玛干沙漠南缘陆面过程参数化提供科学依据,进而提升对该地区陆面过程的认识。 展开更多

关键词 生态过渡区 风温湿廓线 辐射平衡 能量交换

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基于无人机观测的塔克拉玛干沙漠反应性气体特征及来源分析 被引量：1

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作者 赵竹君 何清 +5 位作者 陆忠奇 范旭雨晨 毕道金 马明杰 孟露 姜红 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1665-1675,共11页

为研究沙漠地区大气环境和反应性气体变化机理,利用无人机观测平台于春季(2022年5月8—30日)和夏季(2021年7月19—31日)对塔克拉玛干沙漠中心(塔中站)和南缘(民丰站)的反应性气体体积分数、气温、相对湿度和风速进行垂直观测,对比沙漠... 为研究沙漠地区大气环境和反应性气体变化机理,利用无人机观测平台于春季(2022年5月8—30日)和夏季(2021年7月19—31日)对塔克拉玛干沙漠中心(塔中站)和南缘(民丰站)的反应性气体体积分数、气温、相对湿度和风速进行垂直观测,对比沙漠腹地和边缘的反应性气体垂直变化,结合HYSPLIT模式究其来源.结果表明:①民丰站CO体积分数整体略高于塔中站,春季CO体积分数明显高于夏季,并且可能存在较强的SO_(2)和NO_(2)污染现象.CO平均体积分数呈民丰站春季(524.68×10^(−9))>民丰站夏季(468.95×10^(−9))>塔中站春季(313.42×10^(−9))>塔中站夏季(133.64×10^(−9))的特征;SO_(2)体积分数夏季高于春季,呈民丰站夏季(105.22×10^(−9))>民丰站春季(69.21×10^(−9))>塔中站夏季(65.38×10^(−9))>塔中站春季(49.98×10^(−9))的特征;塔中站NO_(2)体积分数整体高于民丰站,呈塔中站春季(158.95×10^(−9))>塔中站夏季(155.10×10^(−9))>民丰站春季(131.58×10^(−9))>民丰站夏季(127.23×10^(−9))的特征,并与O_(3)体积分数显著相关;夏季O_(3)体积分数明显高于春季,呈塔中站夏季(51.22×10^(−9))>民丰站夏季(24.23×10^(−9))>塔中站春季(11.90×10^(−9))>民丰站春季(11.67×10^(−9))的特征.②塔中站和民丰站两地反应性气体垂直廓线变化特征显著,CO体积分数随着高度的升高而增加,且受风速变化影响;SO_(2)体积分数多呈波动性变化特征;NO_(2)体积分数白天高于夜间,垂直方向上的变化存在波动,近地面NO_(2)出现累积;O_(3)体积分数垂直廓线呈明显的昼夜特征.③春季塔中站反应性气体大部分可能由“东灌”气流远距离输送而来;夏季塔中站反应性气体体积分数主要受盆地北缘绿洲带人为活动影响.春季民丰站的反应性气体多来自盆地边缘的人为活动集中区,反应性气体体积分数较大,夏季气流均起源于沙漠内部,因此这可能是导致春夏季反应性气体体积分数差异的原因.研究显示,春季、夏季塔中站和民丰站的反应性气体体积分数水平存在明显差异,人为活动较为集中的区域贡献了较高的反应性气体体积分数. 展开更多

关键词 NO_(2) SO_(2) O_(3) CO HYSPLIT模式 聚类分析

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塔克拉玛干沙漠夏季近地面层湍流特征与热量和动量输送差异及成因研究

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作者 张璐 彭艳 +3 位作者 李倩惠 张宏升 何清 买买提艾力·买买提依明 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期581-592,共12页

利用2016年7月新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站近地面层大气湍流实验观测资料,采用涡动相关、象限分析和频谱分析等方法,研究塔克拉玛干沙漠腹地强热力作用下近地面层湍流特征,对比分析热量输送与动量输送的差异,探讨输... 利用2016年7月新疆塔克拉玛干沙漠气象国家野外科学观测研究站近地面层大气湍流实验观测资料,采用涡动相关、象限分析和频谱分析等方法,研究塔克拉玛干沙漠腹地强热力作用下近地面层湍流特征,对比分析热量输送与动量输送的差异,探讨输送差异的成因和物理机制。研究结果表明,近中性层结条件下,塔克拉玛干沙漠腹地近地面层湍流运动对热量和动量的输送作用类似;随着大气不稳定度增加,热量与动量的输送差异增大。在强热力条件下,湍流运动对热量的输送效率较高,但对动量的输送存在较大的随机性。输送差异形成的原因与湍流相干结构密切相关,在不稳定层结条件下,湍流相干结构以热羽为主,能够引起位温和垂直速度的同相位变化,但较难引起水平速度的相应变化。湍流运动的动力和热力响应物理机制不同,是热量与动量的输送差异及其随大气不稳定度增强而增大的主要原因。 展开更多

关键词 相干结构 湍流输送效率 湍流通量 象限分析 塔克拉玛干沙漠

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塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴对新月形沙丘表面粒度变化的影响 被引量：1

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作者 陈京平 余子莹 +5 位作者 杨帆 王蜜 胡涵 丁璇 高鑫 王鑫 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2023年第12期1995-2004,共10页

以塔克拉玛干沙漠腹地的新月形沙丘为研究对象,对同一沙丘在沙尘暴作用下形态从新月形沙丘-不规则沙丘-新月形沙丘的演变过程做了观测记录,通过对不同形态沙丘表沙的粒度测量,研究沙尘暴对新月形沙丘表沙粒度的影响。结果表明:(1)新月... 以塔克拉玛干沙漠腹地的新月形沙丘为研究对象,对同一沙丘在沙尘暴作用下形态从新月形沙丘-不规则沙丘-新月形沙丘的演变过程做了观测记录,通过对不同形态沙丘表沙的粒度测量,研究沙尘暴对新月形沙丘表沙粒度的影响。结果表明:(1)新月形沙丘变形前与复原后,迎风坡中轴线处表沙的粒度变化趋势未发生变化,表现为从迎风坡脚至丘顶整体上逐渐变粗,表明风向风力相同或相近时,沙尘暴对形态相近的新月形沙丘迎风坡的粒度分布模式影响较小。(2)新月形沙丘中轴线与沙脊线处表沙均以极细沙和细沙为主,新月形沙丘原貌时,极细沙和细沙的平均占比在迎风坡与背风坡中轴线处分别为83.07%、82.81%,在左翼与右翼沙脊线处分别为84.42%、91.20%,复原为新月形沙丘后,极细沙和细沙的平均占比在迎风坡与背风坡中轴线处分别为73.18%、76.31%,在左翼与右翼沙脊线处分别为76.63%、74.0%。沙尘暴过后复原的新月形沙丘表沙分选性极好,粒径整体偏细,粒度参数一致性增强,表明沙尘暴对新月形沙丘表沙的粒度特征有重要影响。研究结果可为沙尘暴作用下新月形沙丘表沙粒度的空间分布规律研究提供重要参考价值。 展开更多

关键词 沙尘暴 新月形沙丘 粒度 塔克拉玛干沙漠

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基于U-net神经网络的新疆10 m风速预报订正研究 被引量：1

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作者 朱延和 朱寿鹏 +8 位作者 夏平 孔扬 周林义 吕阳 王宇浩 张殷宸 智协飞 霍文 艾力亚尔·艾海提 《大气科学》 CSCD 北大核心 2024年第6期2300-2315,共16页

本文以新疆地区1~7 d预报时效的10 m高度处风速为研究对象,基于2000~2019年NCEP全球集合预报系统(Global Ensemble Forecasting System,GEFS)新疆地区10 m风再预报资料,构建了基于U-net神经网络的深度学习预报订正模型,并以两种传统方... 本文以新疆地区1~7 d预报时效的10 m高度处风速为研究对象,基于2000~2019年NCEP全球集合预报系统(Global Ensemble Forecasting System,GEFS)新疆地区10 m风再预报资料,构建了基于U-net神经网络的深度学习预报订正模型,并以两种传统方法递减平均、分位数映射作为参考进行订正技巧对比分析。结果表明,原始GEFS风速预报误差呈不对称分布,表现出更多的正偏差特征,且在天山和昆仑山等海拔较高地区误差较大。与两种传统方法相比,U-net模型提高了整个新疆地区的风速预报技巧,有效改善了原始风速预报的正偏差情况,且对天山和昆仑山等原始预报误差较大区域改善效果尤为显著。此外,采用基于均方误差分解的误差分解方法来分析误差来源,结果表明,预报订正前后,序列误差项始终是主要误差来源,且随预报时效显著增长。三种订正方法对风速预报的偏差项、分布误差项和序列误差项都有不同程度的改进,其中U-net模型相较于两种参考预报的优势主要在于其对序列误差项的改进效果。经过U-net模型订正后序列误差项随预报时效增长缓慢,即使在7 d预报时效下,其序列误差项比原始预报减小60%。 展开更多

关键词 新疆 10 M 风速 预报订正 U-net 神经网络 误差分解

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2022-2023年中昆仑山北坡不同海拔气象要素梯度对比分析 被引量：2

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作者 徐月月 何清 +4 位作者 毛东雷 付光祥 李晶晶 王永强 张乾 《高原气象》 北大核心 2025年第1期224-239,共16页

中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要... 中昆仑山北坡既包含绿洲、荒漠及其过渡带等不同下垫面,又囊括沙漠和高原气候,由北向南生态环境差异大,气候变化多端,然而由于山地地区自然环境恶劣,气象台站较少且分布不均,给该地区气象要素的研究带来了一定挑战,致使对该区域气象要素的掌握尚不全面,因此开展关于中昆仑山北坡气象要素的研究十分有必要。本文利用中昆仑山北坡9个不同海拔气象台站连续一年(2022年8月至2023年7月)的气象要素数据,探究该山区1.5 m高度处近地面气象要素随海拔梯度的时空变化特征。结果表明:(1)不同海拔风向变化显著,风速随海拔升高而增大,海拔1738~3044 m的站点受山谷风影响,存在两个主导风向且风速日变化呈“双峰型”;(2)中昆仑山北坡的气温垂直递减率(Temperature lapse rate,以下简称TLR)均低于标准大气气温直减率,平均气温垂直递减率TLR_(mean)、最高气温垂直递减率TLR_(max)和最低气温垂直递减率TLRmin分别为-0.56℃·(100m)^(-1)、-0.60℃·(100m)^(-1)和-0.47℃·(100m)^(-1),季节性特征表现为夏季陡,冬季浅;(3)不同海拔存在多个逆温层和逆湿层,逆温和逆湿强度的季节差异较大,表现为夏季逆温强度最小,逆湿强度较大,冬季逆温强度最大,逆湿强度最小,最强逆温和逆湿均出现在海拔1256~1409 m;(4)夏季典型天气下晴天的逆温逆湿均大于阴雨天,晴天最大逆温强度是阴雨天的4.32倍,晴天比湿变化范围大于阴雨天,逆湿强度是阴雨天的1.11倍;(5)中昆仑山北坡4-9月占全年总降水的86%以上,随海拔升高降水梯度变化明显,表现为“增多-减少-增多”的趋势,在2800~3200 m存在一个明显降水带。 展开更多

关键词 气温垂直递减率 温湿廓线 降水梯度 海拔梯度 中昆仑山北坡

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2021年新疆阿克苏棉花减产的气象原因分析及灾害防御措施 被引量：2

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作者 赵霞 李茂春 +1 位作者 李萍 刘海蓉 《中国棉花》 2023年第12期70-73,共4页

依据2021年新疆阿克苏地区棉花减产的实际情况,对当年棉花生育期间(4-10月)的气象条件进行综合分析,结果表明:低温、阴雨和极端灾害性天气是造成棉花生长发育推迟,产量和品质下降的主要气象原因。并针对不同的气象灾害,提出相应的综合... 依据2021年新疆阿克苏地区棉花减产的实际情况,对当年棉花生育期间(4-10月)的气象条件进行综合分析,结果表明:低温、阴雨和极端灾害性天气是造成棉花生长发育推迟,产量和品质下降的主要气象原因。并针对不同的气象灾害,提出相应的综合防御和补救措施,为推进棉花高质量持续健康发展提供准确、及时、优质高效的气象服务保障。 展开更多

关键词 棉花产量 自然灾害 应对措施 气象因子 新疆阿克苏

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石河子垦区绿洲农田下垫面辐射收支特征研究

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作者 张红伟 何清 +4 位作者 杨明凤 安冬亮 吴春霞 王进 陈非凡 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第12期1991-2004,共14页

绿洲农田是干旱半干旱区特有的生态系统,研究农田地表辐射收支对理解区域能量平衡及气候形成机制具有重要意义。利用石河子垦区乌兰乌苏农业气象试验站2021年4月—2022年3月在绿洲农田下垫面的观测数据,分析石河子垦区绿洲农田下垫面辐... 绿洲农田是干旱半干旱区特有的生态系统,研究农田地表辐射收支对理解区域能量平衡及气候形成机制具有重要意义。利用石河子垦区乌兰乌苏农业气象试验站2021年4月—2022年3月在绿洲农田下垫面的观测数据,分析石河子垦区绿洲农田下垫面辐射分量和地表反照率的变化特征,将种植不同作物(棉花和玉米)农田地表的辐射分量进行对比,又与同区域的裸地进行了差异性分析。结果表明:(1)石河子垦区绿洲农田下垫面向下的短波和长波辐射、向上长波辐射和净辐射的日均值在生长发育期高于非生长发育期,向上短波辐射冬季最大,振幅变化亦同。(2)在同区域绿洲农田下垫面上种植不同农作物对向下的短波和长波辐射影响较小,在植物生长发育期,对向上的短波和长波辐射以及净辐射的影响显著,日均值最大相差分别为33.74 W·m^(-2)、54.82 W·m^(-2)和65.98 W·m^(-2),种植作物农田和裸地的净辐射差异最为明显,农田相较于裸地其日峰值出现的时刻有滞后效应,滞后约1 h。(3)裸地净辐射年曝辐量与棉田相差1147.8 MJ·m^(-2),与玉米田相差1519.7 MJ·m^(-2)。(4)裸地、棉田和玉米田的地表反照率均表现为冬月较大,其年均值分别为0.34、0.23和0.25,裸地的地表反照率年均值高于有农作物种植的农田下垫面,最大相差0.11,降雨过程会使地表反照率减小,而降雪过程则相反。 展开更多

关键词 绿洲农田下垫面 地表辐射收支 地表反照率 石河子垦区

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新疆塔里木灌区棉花主要虫害及其防治 被引量：1

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作者 李茂春 薛英明 +5 位作者 芮建文 杨惠敏 张玲 赵霞 黄爱荣 王雪姣 《中国棉花》 2024年第12期49-51,共3页

棉花虫害已经成为新疆南疆塔里木灌区发展优质、高产、低成本棉花生产的重要制约因素。利用多年来新疆阿拉尔国家农业气象观测二级站对棉花主要害虫发生发展的观测资料,总结了黄地老虎、棉铃虫、棉蓟马、蚜虫、棉叶螨、棉盲蝽、棉粉虱... 棉花虫害已经成为新疆南疆塔里木灌区发展优质、高产、低成本棉花生产的重要制约因素。利用多年来新疆阿拉尔国家农业气象观测二级站对棉花主要害虫发生发展的观测资料,总结了黄地老虎、棉铃虫、棉蓟马、蚜虫、棉叶螨、棉盲蝽、棉粉虱等在塔里木灌区棉田的主要发生规律,并提出针对性的防治措施,为制定塔里木灌区棉花虫害气象防灾减灾应急预案提供参考,从而为当地棉花生产可持续发展保驾护航。 展开更多

关键词 棉花 害虫防治 塔里木灌区 防灾减灾

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静稳天气条件对石河子市大气重污染过程的影响

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作者 陈非凡 任岗 +6 位作者 何清 陆忠奇 王进 赵竹君 安冬亮 张红伟 吴春霞 《中国环境监测》 北大核心 2025年第3期34-48,共15页

为深入了解静稳天气对天山北坡污染过程的影响,基于石河子市2018—2023年地面观测数据及再分析资料,利用统计学方法构建了石河子市本地化静稳指数体系,结合环流背景、激光雷达及后向轨迹模拟,对2023年1月15—22日重污染天气过程进行综... 为深入了解静稳天气对天山北坡污染过程的影响,基于石河子市2018—2023年地面观测数据及再分析资料,利用统计学方法构建了石河子市本地化静稳指数体系,结合环流背景、激光雷达及后向轨迹模拟,对2023年1月15—22日重污染天气过程进行综合分析。结果表明:2018年3月1日—2023年2月28日,石河子市静稳天气指数(SWI)与PM2.5、AQI对应关系较强,石河子市冬季污染主要受静稳天气影响,SWI长时间维持在13以上,导致污染物低空累积。环流形式表明:石河子市受蒙古高压及脊前西北气流控制,地面长时间维持静小风,污染的消散主要依赖天气过程的扰动;垂直探测显示,该过程中污染物主要分布在600 m以下,浓度高值主要集中在200~300 m高度处,能见度维持在2 km左右;静稳天气维持过程中,600 m以下气流运动缓慢,难与其他高度气流在垂向上混合,影响污染扩散。 展开更多

关键词 静稳天气指数 重污染过程 激光雷达 天山北坡

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多源异构遥感影像的半干旱区洪涝水体识别与变化监测

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作者 王燕婷 杨耘 +4 位作者 刘艳 程镕杰 刘文蕾 廖能 陈修全 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2025年第2期45-58,共14页

【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高,无法提取更详细的洪灾变化信息的问题,提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法... 【目的】针对西北干旱区洪涝遥感监测中影像时相分辨率低、光谱异质性高导致洪涝区域识别精度不高,无法提取更详细的洪灾变化信息的问题,提出了一种基于空-谱特征融合及多源异构遥感影像关联分析的洪涝区域识别及变化监测方法。【方法】以新疆阿勒泰地区萨尔胡松乡发生的洪灾事件为例,获取了洪涝事件前后Landsat8、HJ-1A、Sentinel-2A和GF-1七个时相的多光谱影像,并从中提取了水体指数(NDWI、NDMBWI、WI2021)以及影像光谱反射率,熵和同质性纹理特征形成多维特征向量,并采用PCA降维;进而,利用多特征融合的随机森林(RF)分类器分别对不同时期的遥感影像进行水体识别。最后,通过比较相邻时相影像的水体识别结果提取了洪涝区域的信息,实现了洪水淹没区域变化过程的动态监测。【结果】经验证,Landsat影像水体提取结果虚警率分别为0.21%、0.28%和0.32%,漏警率为2.17%、3.37%和0.110%,最大洪涝面积为355.1 km^(2),其中淹没耕地和草地面积分别为134.3 km^(2)、229.2 km^(2)。【结论】结果表明:通过PCA技术实现多特征融合的RF识别算法显著改善了单时相Landsat影像中零散水体识别精度低等问题,水体识别总体精度比NDWI水体指数法提高了13.7%、10.8%和2.03%;采用多源遥感影像数据使监测周期最短可提升至1周,使提取的洪水演变过程信息更详细,弥补了卫星过境时间的不足;此外,洪灾动态变化遥感监测结果与气象、水文观测数据发展趋势基本一致。通过对萨尔胡松乡洪涝水体识别与变化监测,充分展示了在半干旱地区,多源光学遥感影像能够有效地识别水淹区域,为应急救灾提供了重要的数据支持。 展开更多

关键词 多源遥感影像 水体识别 空-谱特征融合 随机森林 时空变化分析 洪灾监测 洪水 气候变化

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基于激光雷达的塔里木盆地南缘冬季“2·18”强沙尘暴过程分析

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作者 廖七妹 何清 +6 位作者 武胜利 张海亮 李晶晶 徐月月 陈非凡 徐鹤瑄 王宏钰 《环境科学研究》 北大核心 2025年第6期1229-1240,共12页

为研究冬季沙尘暴的污染特点,基于新疆和田地区民丰县与和田市两站点的激光雷达、地面气象观测资料、地面颗粒物浓度数据及ERA5再分析资料,借助HYSPLIT模型,综合分析了2024年2月18日(简称“2·18”)和田地区民丰县与和田市一次强沙... 为研究冬季沙尘暴的污染特点,基于新疆和田地区民丰县与和田市两站点的激光雷达、地面气象观测资料、地面颗粒物浓度数据及ERA5再分析资料,借助HYSPLIT模型,综合分析了2024年2月18日(简称“2·18”)和田地区民丰县与和田市一次强沙尘暴过程。结果表明:①此次沙尘暴主要因500 hPa高空西伯利亚低槽及槽前锋区触发偏西冷平流输送,配合850 hPa西风受天山地形阻挡形成绕流,部分气团进入塔里木盆地引发热力增温;随后偏东风驱动东灌冷空气与盆地上空暖空气交汇,加剧热力不稳定性,导致此次强沙尘暴发。②在沙尘暴污染期间,民丰县与和田市的气象要素变化较为一致,最低能见度均为100 m,达强沙尘暴级别。PM_(2.5)/PM_(10)(二者浓度之比)在0.2以下,污染以PM_(10)为主;和田市PM_(10)浓度峰值高达9000μg/m^(3),相较和田市,民丰县的污染状况更为严重,PM_(10)浓度峰值为15568μg/m^(3)。③沙尘暴过程中,民丰县与和田市的消光系数及退偏振比均明显增大,且变化趋势较一致。2个站点气溶胶层主要分布在1 km及以下,民丰县气溶胶层垂直分布高度较和田市高,民丰县消光系数最大值达5 km^(−1),和田市为4.1 km^(−1),且退偏振比均大于0.2。④沙尘暴过程中沙尘的传输路径主要由东北向西南方向传输,沙源主要来自塔克拉玛干沙漠,民丰县因地理位置和大气环流影响,沙尘暴开始时间比和田市早5 h,之后沙尘暴以16.67 m/s的速度移动至和田市。研究显示,此次强沙尘天气主要受高空与地面复杂气象条件共同影响,其极端颗粒物污染特征、气溶胶分布规律及沙尘传输机制揭示了塔里木盆地南缘沙尘暴对区域环境的显著影响。 展开更多

关键词 沙尘暴 激光雷达 垂直分布 PM_(10) HYSPLIT模式

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新疆阿拉尔市2023年4月不利天气对棉花播种出苗的影响 被引量：2

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作者 李茂春 《中国棉花》 2023年第6期44-47,共4页

2023年4月,新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市出现了不利天气过程7次(混合型),包括8级以上大风天气6次,沙尘暴天气4次,连续性降温天气2次。根据不利天气的发生特征、种类、持续时间等,对2023年4月阿拉尔的不利天气及其对棉花播种出苗的影... 2023年4月,新疆生产建设兵团第一师阿拉尔市出现了不利天气过程7次(混合型),包括8级以上大风天气6次,沙尘暴天气4次,连续性降温天气2次。根据不利天气的发生特征、种类、持续时间等,对2023年4月阿拉尔的不利天气及其对棉花播种出苗的影响进行综合分析,并对当地5月棉花生产提出针对性管理措施,以促进2023年棉花生产,也为当地今后棉花播种出苗农业气象服务提供参考,提高防灾减灾能力。 展开更多

关键词 棉花 播种 出苗 不利天气 措施 阿拉尔

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2005—2020年新疆雷电灾害特征分析 被引量：7

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作者 刘兆旭 刘晶 范子昂 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2022年第5期1402-1414,共13页

利用2005—2020年新疆雷电灾害统计数据及2013—2020年新疆闪电定位监测数据,从雷电灾害发生的行业分布、人员伤亡、经济损失等角度,对新疆2005—2020年雷电灾害特征进行了分析。结果表明:(1)2005—2020年新疆共发生雷电灾害事件154次,... 利用2005—2020年新疆雷电灾害统计数据及2013—2020年新疆闪电定位监测数据,从雷电灾害发生的行业分布、人员伤亡、经济损失等角度,对新疆2005—2020年雷电灾害特征进行了分析。结果表明:(1)2005—2020年新疆共发生雷电灾害事件154次,导致82人伤亡,近16 a雷电灾害事件呈逐年递减趋势,其中月分布高发期在4—8月,这与新疆的雷电月活动规律一致。(2)雷电灾害空间分布特征和地域有很大的相关性,雷电灾害主要集中在北疆阿勒泰地区、塔城东南部地区以及伊犁哈萨克自治州直属县市一线,而南疆的雷电灾害数量基本上很少。(3)雷电灾害事件主要发生在农村,占雷电灾害事件总数的62.3%。雷电灾害事件造成的行业受损比例由多到少依次是民用电子设备、工厂设备、电力设备和建筑物。本研究结果可为新疆防雷减灾工作提供重要的理论依据。 展开更多

关键词 雷电灾害事件 时空分布 地闪活动 新疆

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2023年新疆春季低温冷害对绿洲棉花生产的影响 被引量：2

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作者 张玲 李茂春 +6 位作者 薛英明 陈海燕 杨丹 吉小龙 何春梅 黄爱荣 吴芳 《中国棉花》 2023年第10期45-47,共3页

2023年春季,新疆绿洲植棉区出现了连续性低温冷害天气过程3次,其中北疆绿洲植棉区发生3次,南疆绿洲植棉区发生2次。对新疆绿洲植棉区2023年春季连续性低温冷害天气特征及其对棉花生产的影响进行了综合分析,并提出针对性综合防御措施,包... 2023年春季,新疆绿洲植棉区出现了连续性低温冷害天气过程3次,其中北疆绿洲植棉区发生3次,南疆绿洲植棉区发生2次。对新疆绿洲植棉区2023年春季连续性低温冷害天气特征及其对棉花生产的影响进行了综合分析,并提出针对性综合防御措施,包括发挥气象部门气象预报预警和防御技术指导作用、加强耐低温冷害品种培育、加强棉田播前施肥管理、加强苗期棉田中耕、喷施叶面肥补充营养、喷施植物生长调节剂和防冻液,为今后当地气象部门高质量指导低温冷害条件下棉田管理提供参考,提高新疆棉花生产过程中的防灾减灾能力。 展开更多

关键词 春季 低温冷害 棉花 生产 措施 新疆 气象灾害

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阿克达拉大气本底站地表辐射收支特征

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作者 吴彩云 何清 谢翔 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2024年第6期942-952,共11页

地表辐射收支变化影响区域乃至全球气候,利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测系统的2021年11月1日至2022年10月31日地表辐射四分量数据,分析阿克达拉大气本底站地表辐射与反照率的变化特征。结果表明:(1)太阳总辐射年曝辐量为5772.74 MJ... 地表辐射收支变化影响区域乃至全球气候,利用阿克达拉大气本底站基准辐射观测系统的2021年11月1日至2022年10月31日地表辐射四分量数据,分析阿克达拉大气本底站地表辐射与反照率的变化特征。结果表明:(1)太阳总辐射年曝辐量为5772.74 MJ·m^(-2)。太阳总辐射曝辐量的季节变化表现为夏季>春季>秋季>冬季,不同月份太阳总辐射和反射短波辐射日峰值集中在11:00—12:00,地面长波辐射日峰值集中在12:00—13:00,大气逆辐射日峰值出现时间没有明显规律。(2)净收入辐射最大值主要出现在正午,净支出辐射最大值出现时间主要在日落时。(3)降雨对太阳总辐射、反射短波辐射、地面长波辐射、地表反照率具有削弱作用,降雪过程太阳总辐射受到削弱,降雪后地面积雪导致地表反照率增大,地面反射短波辐射增强,日间地面长波辐射和地面净辐射减弱,由于雪对地面的保温作用,夜间地面长波辐射较降雪前增强;降雨与降雪均对大气逆辐射具有增强作用。(4)雨天地表反照率最小值为0.16;当积雪深度达到5 cm时,地表反照率可达0.96,新雪地表反照率大于老雪,且稳定积雪的地表反照率日均值在0.72~0.88。 展开更多

关键词 阿克达拉大气本底站 地表辐射收支 地表反照率 积雪反照率

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中天山地区草地地表辐射收支演变规律 被引量：9

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作者 肖婉秋 买买提艾力·买买提依明 +4 位作者 刘永强 王豫 高佳程 阿吉古丽·沙依提 古丽妮萨罕·麦提库尔班 《生态学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期4550-4560,共11页

地表辐射对研究地表能量平衡及气候形成机制具有重要意义。利用中天山乌拉斯台地区陆气相互作用观测站2018年5月至2019年4月地表辐射数据,分析了中天山草地不同时间尺度和不同天气条件下的地表辐射与反照率变化特征。结果表明:(1)地表... 地表辐射对研究地表能量平衡及气候形成机制具有重要意义。利用中天山乌拉斯台地区陆气相互作用观测站2018年5月至2019年4月地表辐射数据,分析了中天山草地不同时间尺度和不同天气条件下的地表辐射与反照率变化特征。结果表明:(1)地表辐射月平均日变化除大气长波辐射较弱外,其余分量均呈单峰型,极值大小及时间存在差异,太阳总辐射与净辐射最大日峰值均出现在6月,为920.9与603.3 W/m^(2),大气与地表长波辐射分别出现在7月和8月,为327.5 W/m^(2)与471.7 W/m^(2),而反射短波辐射则出现在2月,为520.6 W/m^(2)。(2)太阳总辐射、反射短波辐射、大气与地表长波辐射年曝辐量分别为6860.62、2101.72、7171.25、10089.69 MJ/m^(2);就季节变化而言,反射短波辐射曝辐量在冬季明显高于其它季节,其它分量则均表现为夏季>春季>秋季>冬季。(3)不同月份地表反照率日变化均呈“U”型曲线,年均值为0.393,最大与最小月均值分别出现在12月与8月,为0.760与0.217。这种变化体现在季节上则为冬季>秋季>春季>夏季。(4)晴天地表辐射各分量日变化均较为光滑,多云、降水天则不如晴天平滑。太阳总辐射和地表长波辐射对降水的响应均为减弱,而大气长波辐射则为增强。反射短波辐射对降水的响应与地表反照率一致,即在雨天和降雪后分别为减弱和增强。 展开更多

关键词 中天山草地 地表辐射收支 地表反照率

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基于地基雷达探究和田市一次沙尘污染过程 被引量：7

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作者 阴璐璐 何清 +5 位作者 李京龙 孟露 付光祥 吴彩云 肖鸿丹 范旭雨晨 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期6290-6300,共11页

2022年5月新疆和田市遭遇了近5a来最强的一次沙尘暴天气侵袭,沙尘污染过程持续了一周.利用大气气溶胶激光雷达、环境监测站污染物浓度和近地面气象观测资料,分析了此次沙尘污染过程中颗粒物浓度变化、气溶胶光学信息垂直分布特征,并使... 2022年5月新疆和田市遭遇了近5a来最强的一次沙尘暴天气侵袭,沙尘污染过程持续了一周.利用大气气溶胶激光雷达、环境监测站污染物浓度和近地面气象观测资料,分析了此次沙尘污染过程中颗粒物浓度变化、气溶胶光学信息垂直分布特征,并使用全球再分析资料得出本次污染天气的气象匹配形态,最后结合HYSPLIT后向轨迹模型解析过境期间气团的输送及潜在来源.结果表明:沙尘污染期间,PM_(2.5)和PM_(10)变化趋势较为一致且在垂直高度上存在非均一性,PM_(2.5)/PM_(10)均值为0.25,表明主要以粗颗粒物为主,风速与温度的增加、湿度的降低有利于促成污染天气的发生;沙尘污染期间出现了明显的气溶胶层,在垂直方向上有显著的波动性变化,沙尘发生当日消光系数、后向散射系数和退偏振比达到了本次过程最大值,分别为3.5km^(-1)、0.07km^(-1)·sr^(-1)和0.17;和田市在春季处于热低压场中,在西风背景环境与塔里木盆地周边地形阻挡下污染物难以稀释与扩散,沙尘气团长时间在此盘踞,是本次污染持续时间较长的原因;本次沙尘天气过程污染物主要来自于新疆北部、新疆南部的塔克拉玛干沙漠以及周边的斯坦国家且污染源主要以内源性沙尘气溶胶的排放贡献为主. 展开更多

关键词 和田市 沙尘气溶胶 垂直分布 光学信息

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东帕米尔高原地表辐射收支及地表反照率特征 被引量：8

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作者 王国胜 何清 +1 位作者 邢红艳 唐旭 《高原气象》 CSCD 北大核心 2023年第3期619-631,共13页

利用东帕米尔高原塔什库尔干国家基本气候站2020年6月至2021年6月观测的辐射数据,分析了东帕米尔高原不同时间尺度和不同天气条件下各辐射通量及地表反照率变化特征。结果表明:(1)各辐射通量在逐日均值变化上呈“V”型曲线;向下短波辐... 利用东帕米尔高原塔什库尔干国家基本气候站2020年6月至2021年6月观测的辐射数据,分析了东帕米尔高原不同时间尺度和不同天气条件下各辐射通量及地表反照率变化特征。结果表明:(1)各辐射通量在逐日均值变化上呈“V”型曲线;向下短波辐射、向上短波辐射、向下长波辐射、向上长波辐射和净辐射年曝辐量分别为5001.6,1370.3,6090.7,8550.8和1189.0MJ·m^(-2);在季节尺度上,各辐射通量总体表现为夏季>春季>秋季>冬季,而向上短波辐射在冬季最高。(2)不同天气下,辐射通量也不同,晴天时,各辐射通量变化均为较平滑的单峰型,少云、多云时均为不规则单峰型,降水时,除冬季外均为多峰型,辐射通量均值变化表现为晴天>少云>多云>降水。(3)地表反照率在观测期间平均值为0.29,最大值出现在1月,最小值出现在7月,分别为0.58和0.24;在季节上表现为冬季最大,夏季最小;春、夏、秋季地表反照率呈"U"型,冬季为倒"U"型;降雨时地表反照率下降,降雪时则地表反照率上升,说明不同降水类型对地表反照率影响不同. 展开更多

关键词 东帕米尔高原 地表辐射收支 地表反照率

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