沙漠地区边界层高度的提高与尘卷风起沙量的变化

高雅文,韩永翔*,李嘉欣,陆正奇,秦 沛,刘唯佳,梁 允 (.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,中国气象局气溶胶-云-降水重点开放实验室,江苏 南京 0044；.国网河南省电力公司电力科学研究院,河南 郑州450000)

沙尘气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分之一,它可以通过直接辐射效应和间接辐射效应影响气候和环境,还可以通过铁肥料效应对大气圈,岩石圈,生物圈之间的相互作用和物质循环产生影响[1-3].沙尘主要来源于荒漠化严重的干旱和半干旱地区[4],以动力起沙机制为主的沙尘暴和扬沙过程、以热力起沙机制为主的尘卷风均是沙尘总量的重要来源之一[5-6].目前,对沙尘暴起沙量的研究非常多[7-9],但对尘卷风起沙量的研究则非常薄弱.尘卷风起沙量与其热力学效率密切相关,而后者根据 Renno等[10]提出的尘卷风热力学理论,又取决于边界层高度和地表温度.大气边界层高度是下垫面对大气动力和热力的响应,不同下垫面的边界层高度也不相同[11].在有植被的地区,边界层高度大多在2～3km之间[12],边界层高度的各种参数化方案也适合这些地区的[13].然而,在干旱的沙漠地区夏季晴朗天气下,观测的边界层高度能达到5km[12],甚至有时可达6km以上[14].各种边界层高度的参数化方案大多能够反演出边界层结构的日变化[15],但均难以反演出 4km以上的边界层高度,如罗等[16]利用 YSU(Yonsei University)边界层高度参数化方案在敦煌和民勤两地模拟的边界层高度值仅在……