Journal of Desert Research ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 292-303.DOI: 10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00184
Bin Li1(), Xiaolong Sun1(
), Yuechen Zhao2, Qi Jiang3, Shiqing Lu1, Jiaqi Tang1
Received:
2024-11-20
Revised:
2024-12-27
Online:
2025-01-20
Published:
2025-01-13
Contact:
Xiaolong Sun
CLC Number:
Bin Li, Xiaolong Sun, Yuechen Zhao, Qi Jiang, Shiqing Lu, Jiaqi Tang. Prediction model of dust mass generation in dust source by random forest[J]. Journal of Desert Research, 2025, 45(1): 292-303.
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URL: http://www.desert.ac.cn/EN/10.7522/j.issn.1000-694X.2024.00184
2018年 | 2019年 | 2020年 | 2021年 | 2022年 | 2023年 | 2024年 |
---|---|---|---|---|---|---|
4月9日 | 3月27日 | 4月24日 | 3月6日 | 3月3日 | 4月8日 | 5月29日 |
4月20日 | 11月6日 | 3月26日 | 3月13日 | 4月20日 | ||
4月23日 | 4月26日 | 4月8日 | 11月26日 | |||
4月30日 | 8月21日 | 4月23日 | 12月5日 |
Table 1 List of dates of satellite used for training
2018年 | 2019年 | 2020年 | 2021年 | 2022年 | 2023年 | 2024年 |
---|---|---|---|---|---|---|
4月9日 | 3月27日 | 4月24日 | 3月6日 | 3月3日 | 4月8日 | 5月29日 |
4月20日 | 11月6日 | 3月26日 | 3月13日 | 4月20日 | ||
4月23日 | 4月26日 | 4月8日 | 11月26日 | |||
4月30日 | 8月21日 | 4月23日 | 12月5日 |
级别 | 不易起沙尘(1) | 轻度易起沙尘(2) | 中等易起沙尘(3) | 高度易起沙尘(4) | 极易起沙尘(5) |
---|---|---|---|---|---|
指数 | ≥0.26 | 0.26~0.05 | 0.05~-0.1 | -0.1~-0.2 | ≤-0.2 |
描述 | 植被覆盖好,生态系统功能稳定,防风固沙功能较好 | 有牧草、灌木等植被覆盖,生态系统功能较稳定,防风固沙功能良好 | 有沙地植被覆盖,生态系统功能脆弱,防风固沙功能一般 | 有稀疏植被,土地裸露程度较高,防风固沙功能弱 | 裸地,坡度陡,易发生风蚀,防风固沙功能很弱 |
Table 2 Classification of ecological function status of windproof and sand-fixing ecological functional areas
级别 | 不易起沙尘(1) | 轻度易起沙尘(2) | 中等易起沙尘(3) | 高度易起沙尘(4) | 极易起沙尘(5) |
---|---|---|---|---|---|
指数 | ≥0.26 | 0.26~0.05 | 0.05~-0.1 | -0.1~-0.2 | ≤-0.2 |
描述 | 植被覆盖好,生态系统功能稳定,防风固沙功能较好 | 有牧草、灌木等植被覆盖,生态系统功能较稳定,防风固沙功能良好 | 有沙地植被覆盖,生态系统功能脆弱,防风固沙功能一般 | 有稀疏植被,土地裸露程度较高,防风固沙功能弱 | 裸地,坡度陡,易发生风蚀,防风固沙功能很弱 |
DDI指数 | 沙尘强度类型 |
---|---|
1~10 | 弱浮尘 |
11~30 | 浮尘 |
31~50 | 扬沙 |
51~70 | 沙尘暴 |
71~85 | 强沙尘暴 |
>85 | 特强沙尘暴 |
Table 3 Comparison between DDI and dust intensity types
DDI指数 | 沙尘强度类型 |
---|---|
1~10 | 弱浮尘 |
11~30 | 浮尘 |
31~50 | 扬沙 |
51~70 | 沙尘暴 |
71~85 | 强沙尘暴 |
>85 | 特强沙尘暴 |
要素 | 2022年4月23日13:40 | 2023年11月26日12:30 | 2023年4月20日10:30 | |||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
模拟预测 | 遥感监测 | 模拟预测 | 遥感监测 | 模拟预测 | 遥感监测 | |||
预测时间/min | 220 | 220 | 160 | 160 | 160 | 160 | ||
近地表风速/(m·s-1) | — | 11.5 | — | 9.6 | — | 14.2 | ||
遥感监测沙尘传输速率/(m·s-1) | 14.44 | — | 10.49 | — | 19.7 | — | ||
遥感监测传输距离/km | 190.5 | 187.9 | 100.8 | 111.9 | 216.8 | 249.1 | ||
影响面积/km2 | 2 145 | 2 372 | 1 505 | 1 442 | 24 860 | 24 750 | ||
平均沙尘强度指数 | 35.2 | 36.8 | 40.2 | 40.5 | 51.0 | 42.0 | ||
平均能见度/km | 4.6 | 5.1 | 3.5 | 4.1 | 0.99 | 2.0 | ||
平均携沙量/( t·km-2) | 0.855 | 0.745 | 1.56 | 1.25 | 3.0 | 2.2 |
Table 4 Comparison of results between prediction and monitoring
要素 | 2022年4月23日13:40 | 2023年11月26日12:30 | 2023年4月20日10:30 | |||||
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模拟预测 | 遥感监测 | 模拟预测 | 遥感监测 | 模拟预测 | 遥感监测 | |||
预测时间/min | 220 | 220 | 160 | 160 | 160 | 160 | ||
近地表风速/(m·s-1) | — | 11.5 | — | 9.6 | — | 14.2 | ||
遥感监测沙尘传输速率/(m·s-1) | 14.44 | — | 10.49 | — | 19.7 | — | ||
遥感监测传输距离/km | 190.5 | 187.9 | 100.8 | 111.9 | 216.8 | 249.1 | ||
影响面积/km2 | 2 145 | 2 372 | 1 505 | 1 442 | 24 860 | 24 750 | ||
平均沙尘强度指数 | 35.2 | 36.8 | 40.2 | 40.5 | 51.0 | 42.0 | ||
平均能见度/km | 4.6 | 5.1 | 3.5 | 4.1 | 0.99 | 2.0 | ||
平均携沙量/( t·km-2) | 0.855 | 0.745 | 1.56 | 1.25 | 3.0 | 2.2 |
时刻 | 100.8°E, 42.47°N | 100.9°E, 42.47°N | 101.1°E, 42.46°N | 101.3°E, 42.46°N | 101.5°E, 42.45°N | 101.8°E, 42.44°N | 102.1°E, 42.43°N | 102.5°E, 42.42°N |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10:00 | 11.4 | 11.5 | 11.2 | 11.2 | 11.2 | 11.3 | 11.7 | 10.1 |
11:00 | 11.3 | 11.1 | 10.9 | 10.9 | 11.0 | 11.3 | 11.3 | 10.1 |
12:00 | 11.3 | 10.9 | 10.6 | 10.6 | 10.7 | 11.0 | 10.5 | 10.1 |
13:00 | 11.9 | 11.7 | 11.5 | 11.4 | 11.3 | 10.9 | 10.5 | 9.5 |
14:00 | 11.5 | 11.2 | 10.9 | 10.9 | 10.9 | 11.0 | 10.4 | 9.3 |
平均 | 11.48 | 11.28 | 11.02 | 11.0 | 11.02 | 11.1 | 10.88 | 9.82 |
Table 5 Analysis of wind velocity variability on April 23,2022
时刻 | 100.8°E, 42.47°N | 100.9°E, 42.47°N | 101.1°E, 42.46°N | 101.3°E, 42.46°N | 101.5°E, 42.45°N | 101.8°E, 42.44°N | 102.1°E, 42.43°N | 102.5°E, 42.42°N |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
10:00 | 11.4 | 11.5 | 11.2 | 11.2 | 11.2 | 11.3 | 11.7 | 10.1 |
11:00 | 11.3 | 11.1 | 10.9 | 10.9 | 11.0 | 11.3 | 11.3 | 10.1 |
12:00 | 11.3 | 10.9 | 10.6 | 10.6 | 10.7 | 11.0 | 10.5 | 10.1 |
13:00 | 11.9 | 11.7 | 11.5 | 11.4 | 11.3 | 10.9 | 10.5 | 9.5 |
14:00 | 11.5 | 11.2 | 10.9 | 10.9 | 10.9 | 11.0 | 10.4 | 9.3 |
平均 | 11.48 | 11.28 | 11.02 | 11.0 | 11.02 | 11.1 | 10.88 | 9.82 |
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