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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