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基于激光雷达和位涡相结合的沙尘监测预警研究及服务效果

沙尘,激光雷达,位涡,预警提前量,服务效果

       2023年3月内蒙古先后出现两场大范围、高影响的沙尘暴天气，对公众、交通、农牧业影响极大。本文通过对两次沙尘天气位涡和激光雷达对边界层的分析，得出天气系统的发展趋势，对沙尘的沉降及强度做出预判，提高了沙尘暴监测的预警时间准确率并争取到更大的预警时间提前量。结论为对流层高层位涡大值区与气旋发展的区域相配合，气旋的发展与冷空气活动的关系较密切，并且存在明显的高低空系统之间的相互作用；310K等熵面位涡表现为高纬的高值位涡向低纬下滑的过程，随着高层位涡向低层下滑，低层垂直涡度增大，预示地面气旋环流的发展和风速的增强，从而导致沙尘暴天气的发生；0.5PVU等值线可作为沙尘天气区的分界线，高空急流中心强度加强时间早于强沙尘暴天气出现时间。通过激光雷达对消光系数和退偏比分析了呼和浩特两次沙尘暴过程中沙尘颗粒的输送和累积，都是在边界层之上完成的，这个时期边界层的高度变化不大，甚至随着地面上升气流的作用，边界层有所升高，一旦地面冷锋入侵，整层大气转为西北气流，边界层高度迅速下降，沙尘颗粒开始大举沉降。经验证两种监测预判与实况出现时间基本一致，为沙尘暴气象防灾减灾提供准确的预报和优质的服务。