沙尘暴是全球干旱半干旱地区一种常见的、破坏力强且对地球环境有重大影响的天气现象。中国西北是沙尘暴的多发区和重灾区，因此，开展沙尘暴精细化监测预报及影响评估对防御沙尘暴的危害有重要意义。本研究应用多源卫星遥感信息，特别是我国风云系列气象业务卫星数据、沙尘数值模式和GIS技术，开展沙尘暴成因、监测、预报预警和影响评估的研究和技术集成，取得以下成果：1）发现西北干旱区深厚对流边界层与强沙尘暴发生有重要关系。干旱区4月下旬到5月下旬常出现3000m以上深厚对流边界层，同时也是强沙尘暴多发期。2）确定了积雪与沙尘暴发生的关系，沙尘暴和扬沙与积雪覆盖有显著的负相关关系，浮尘与积雪相关性不显著。也就是说在积雪覆盖区一般不容易发生沙尘暴，这对沙尘暴落区预报具有特殊意义。3）确定了监测沙尘暴范围和强度的MODIS卫星遥感沙尘指数；构建了人工观测能见度对器测能见度观测的修订方案。3）对GRAPES_SDM的土地利用、土壤质地、土壤湿度等做了更新，加入雪盖资料、引入Barnes方案对沙尘浓度进行初值化和基于GRAPES的3DVAR系统发展形成了可以同化沙尘浓度资料的同化系统。提高了预报准确率，并在沙尘暴预报业务中广泛应用。4）创建了水平螺旋度预报沙尘暴的技术。发现在沙尘关键区有螺旋度≤-600 m2.s-2时，6小时内该区或其下游将出现强沙尘暴天气。5）构建了天气学方法、沙尘模式与卫星遥感信息集成的西北沙尘暴精细化潜势预报方法；地面观测资料、卫星监测与沙尘模式集成的临近预报沙尘暴预警技术。6）基于卫星遥感、气象观测资料和GIS技术，确定了沙尘暴造成农作物倒伏、开花授粉受阻、成熟期落粒、设施农业受损，以及对公路、铁路和机场影响评估方法和指标体系；建立了不同类型沙尘天气对人体健康影响的具体指标；建立了社会经济影响评价指标体系。7）建立了可广泛推广的沙尘暴监测、预报、影响评估与服务业务系统，实现了沙尘暴多种监测产品、各种预报产品及集成预报产品输出；沙尘暴对农业、交通和健康影响评估产品输出。使沙尘暴监测预报业务更加客观化、定量化和精细化方法。
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