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第1章 沙尘暴发生频次时空分布及其变化趋势1

1.1 沙尘暴发生频次时空分布1

1.1.1 中国沙尘暴发生频次的时空分布1

1.1.2 中国北部锡林郭勒盟地区沙尘暴发生频次的时空分布6

1.2 沙尘暴频次变化趋势8

1.2.1 中国沙尘暴频次变化趋势8

1.2.2 中国北部锡林郭勒盟地区沙尘暴频次变化趋势12

1.2.3 中国西北部贺兰山地区沙尘暴频次变化趋势13

1.3 小结17

参考文献17

第2章 沙尘暴热力动力结构及近地层气象要素变化特征19

2.1 沙尘暴热力动力结构19

2.1.1 沙尘暴热力结构19

2.1.2 沙尘暴动力结构24

2.1.3 沙尘暴热力动力结构的相关理论25

2.2 沙尘暴过程近地层气象要素变化特征33

2.2.1 近地层气象要素变化特征33

2.2.2 近地层气象要素与沙尘质量浓度的关系36

2.3 小结40

参考文献41

第3章 沙漠及围边地区大气扩散规律、边界层结构及起沙通量模型构建42

3.1 大气扩散规律42

3.1.1 沙漠大气扩散规律43

3.1.2 半干旱草原大气扩散规律45

3.2 沙漠地区大气边界层结构50

3.2.1 近地层气象要素廓线50

3.2.2 混合层垂直结构53

3.2.3 近地层湍流的统计特征57

3.2.4 湍流强度及其相似函数65

3.3 沙尘垂直启动因子分析及沙尘启动特性69

3.3.1 浑善达克沙地及周边荒漠化地区起沙特征69

3.3.2 内蒙古吉兰泰站和宁夏盐池站的起沙特征72

3.4 起沙通量模型构建及沙尘传输特性73

3.4.1 起沙通量模型构建73

3.4.2 沙尘传输特性75

3.5 小结75

参考文献76

第4章 沙尘气溶胶微结构78

4.1 沙尘气溶胶质量浓度78

4.1.1 背景大气、浮尘、扬沙、沙尘暴天气条件下分级气溶胶质量浓度78

4.1.2 背景大气、浮尘、扬沙、沙尘暴天气条件下TSP和PM10质量浓度81

4.2 观测与拟合的沙尘气溶胶粒子谱87

4.2.1 近地面沙尘气溶胶粒子谱的观测与分析87

4.2.2 高空沙尘气溶胶粒子谱的观测与分析94

4.2.3 沙尘气溶胶拟合谱98

4.3 沙尘气溶胶化学组分101

4.3.1 沙尘气溶胶的化学组分分析101

4.3.2 沙尘天气下重金属浓度分析103

4.3.3 沙尘气溶胶中元素的富集因子104

4.4 小结108

参考文献109

第5章 沙尘气溶胶光学特性反演及辐射模型研究110

5.1 沙尘气溶胶光学特性反演方法110

5.1.1 气溶胶光学厚度反演方法110

5.1.2 气溶胶粒子谱反演方法113

5.2 沙尘气溶胶光学特性115

5.2.1 沙尘气溶胶光学厚度及其时空分布115

5.2.2 沙尘气溶胶的散射与吸收特性125

5.3 沙尘气溶胶辐射模型研究133

5.3.1 消光效率因子133

5.3.2 单次散射反照率137

5.3.3 消光系数138

5.3.4 复折射率140

5.4 小结141

参考文献142

第6章 沙漠地区云凝结核、冰核分布及其对云和降水的影响144

6.1 沙漠地区云凝结核和冰核时空分布特征144

6.1.1 云凝结核时空分布特征144

6.1.2 冰核时空分布特征151

6.2 沙漠地区云凝结核和冰核数浓度与气象要素的关系153

6.2.1 云凝结核与气象要素的关系153

6.2.2 冰核数浓度与气象要素的关系154

6.3 沙尘气溶胶作为云凝结核、冰核对云和降水的影响156

6.3.1 高空观测的气溶胶分布特征156

6.3.2 混合核的凝结增长157

6.3.3 混合核与纯硫酸铵盐核的凝结增长规律比较158

6.3.4 混合核与纯硫酸铵盐核形成的云滴谱159

6.4 小结161

参考文献162

附：作者团队在该领域发表的主要学术论文164