西北地區(qū)沙塵暴時(shí)空特征、形成原因及防治對(duì)策研究

譚久亨

摘要 我國(guó)西北地區(qū)多沙塵暴天氣，在概述沙塵暴危害的基礎(chǔ)上，分析我國(guó)西北地區(qū)沙塵暴時(shí)空特征及形成原因，并從宏觀措施、生物措施、工程措施3方面提出沙塵暴防治對(duì)策。

關(guān)鍵詞 西北地區(qū);沙塵暴;時(shí)空特征;形成原因;防治對(duì)策

中圖分類號(hào)：P425.55 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-3305（2020）02-100-02

DOI： 10.19383/j.cnki.nyzhyj.2020.02.038

Study on Temporal and Spatial Characteristics，Causes and Control Strategies of Sandstorm in Northwest China

TAN Jiu-heng（Xiahe Meteorological Bureau of Gannan Prefecture in Gansu Province，Xiahe， Gansu 747100）

Abstract On the basis of summarizing the hazards of sandstorm，this paper analyzed temporal and spatial characteristics and causes of sandstorm in Northwest China，and gave control strategies from three aspects of macro measures，biological measures and engineering measures.

Key words? ?Northwest China;Sandstorm;Temporal and spatial characteristics;Causes;Control strategies

沙塵暴是一種災(zāi)害性天氣，其發(fā)生加速了土壤荒漠化進(jìn)程，是全球主要環(huán)境問題之一。在全球氣候變化背景下，強(qiáng)沙塵暴發(fā)生頻率明顯增加，危害程度也越來越嚴(yán)重。我國(guó)西北地區(qū)處于內(nèi)陸深處，干旱少雨，冬春季多大風(fēng)，極易引起沙塵暴。因此分析我國(guó)西北地區(qū)沙塵暴時(shí)空特征及形成原因，可進(jìn)一步掌握沙塵暴天氣發(fā)生發(fā)展規(guī)律，做好沙塵暴天氣預(yù)報(bào)預(yù)警，減少災(zāi)害影響及損失。

1 沙塵暴危害概述

1.1 生態(tài)環(huán)境惡化

沙塵暴天氣出現(xiàn)時(shí)，狂風(fēng)卷著沙石、浮塵四處彌漫，沙塵暴所經(jīng)過地區(qū)空氣變得渾濁，增加了大氣中的可吸入顆粒物，加劇大氣污染。

1.2 土地資源流失

新中國(guó)成立以來，我國(guó)耕地面積因沙化而退化達(dá)772.2萬hm2，退化草地面積超過1億hm2。20世紀(jì)50～60年代，荒漠化土地面積每年擴(kuò)大1 560 km2，到90年代已發(fā)展到每年擴(kuò)大2 460 km2，這相當(dāng)于每年流失一個(gè)中等縣的土地面積。

1.3 影響社會(huì)秩序

沙塵暴攜帶大量沙塵，導(dǎo)致太陽(yáng)輻射減少，使天氣陰沉，氣溫迅速下降，發(fā)生期間能見度相當(dāng)?shù)停瑥亩绊懡煌ò踩?，飛機(jī)無法正常起降，火車車廂玻璃破損、停運(yùn)或脫軌，引發(fā)車禍等。如果遇到強(qiáng)沙塵暴，還會(huì)造成發(fā)電機(jī)組無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，供電線路中斷。

1.4 破壞農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

沙塵暴會(huì)加劇土壤風(fēng)蝕和沙化，刮走農(nóng)田土壤、種子和幼苗，使農(nóng)作物顆粒無收;吹起的沙塵覆蓋在植物葉片上，影響植物正常光合作用，導(dǎo)致作物減產(chǎn);嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致作物倒伏折斷，幼苗死亡脫落，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

1.5 危害人畜健康

沙塵中含有各種有毒化學(xué)物質(zhì)、細(xì)菌、病菌等，人體皮膚、眼、鼻會(huì)因接觸沙塵受到傷害，如果不及時(shí)清除，細(xì)菌或病菌會(huì)將這些器官作為切入點(diǎn)，引發(fā)各種疾病，主要出現(xiàn)刺激癥狀和過敏反應(yīng)，增加呼吸道等疾病，肺部表現(xiàn)更敏感，危害人體健康。沙塵暴還可使牲畜患上呼吸道和胃腸道疾病，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致牲畜死亡。

2 西北地區(qū)沙塵暴特征

我國(guó)西北地區(qū)包括陜西省、甘肅省、青海省、寧夏回族自治區(qū)、新疆維吾爾自治區(qū)及內(nèi)蒙古自治區(qū)最西部，位于大陸內(nèi)部，約占全國(guó)面積的30%。該地區(qū)屬于典型的溫帶大陸性氣候，干旱、半干旱地區(qū)面積大，河流湖泊少，再加上山嶺阻擋，使得該地區(qū)年降水量從東部的約400 mm逐漸減少到西部的不足50 mm，干旱少雨、蒸發(fā)量大是該地區(qū)主要?dú)夂蛱卣鳌Ｒ环矫?，氣候干燥，大風(fēng)、沙塵暴天氣頻率高，另一方面，亂砍濫伐、植被缺乏、過度放牧等現(xiàn)象突出，導(dǎo)致西北地區(qū)許多地方土地荒漠化嚴(yán)重。

2.1 空間分布特征

塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠年平均降水量少于100 mm，最少只有4.5 mm，巴丹吉林沙漠年平均降水量在40 mm以下，而甘肅河西走廊、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠、庫(kù)布其沙漠、毛烏素沙漠降水量更為稀少。因此西北地區(qū)沙塵暴主要集中在兩大區(qū)域：一是塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠;另一個(gè)是從巴丹吉林沙漠東部起，穿過騰格里沙漠到毛烏素沙漠，南至河西走廊。西北干旱地區(qū)沙塵暴日數(shù)在春季和夏季的空間分布特征與全年基本相同，但秋季和冬季分布不同，秋季寧夏北部（鹽池）強(qiáng)中心消失，青海南部沙塵暴日數(shù)開始增加。此外，新疆北部克拉瑪依地區(qū)和南部的和田地區(qū)、青海省西北地區(qū)也有3個(gè)局部沙塵暴地區(qū)。

2.2 時(shí)間分布特征

西北地區(qū)屬于溫帶大陸性氣候，冬冷夏熱，年降水量少，早晚溫差大，夏天日照強(qiáng)，大風(fēng)天氣日數(shù)多，所以西北地區(qū)氣候干旱，而大風(fēng)、干旱致使沙塵暴日數(shù)相對(duì)其他地區(qū)偏多。西北地區(qū)春季冷暖交替過于頻繁，大風(fēng)天數(shù)多，風(fēng)速大，而且冬季和春季降水量稀少，蒸發(fā)量卻較大，加上空氣干燥，導(dǎo)致土壤表層水少而疏，半干旱和干旱氣候區(qū)植被少，風(fēng)大，因此沙塵暴以春季最多，沙塵暴日數(shù)約占全年總沙塵暴日數(shù)的50%，其次是夏季和秋季（新疆則為冬季），秋季最少。不同區(qū)域沙塵暴時(shí)空分布也有所差異，如位于塔克拉瑪干沙漠的民豐和巴丹吉林沙漠的拐子胡，沙塵暴主要集中在3—8月，春、夏季日數(shù)均衡，春末夏初最多;而民勤春季沙塵暴最多，其次為夏季，冬季比夏季略少;寧夏北部的鹽池沙塵暴主要出現(xiàn)在春季，冬季偶爾發(fā)生。一天中，以下午和晚上最不穩(wěn)定，所以沙塵暴還具有晝夜變化特征。

3 西北地區(qū)沙塵暴形成原因

3.1 人為原因

沙塵暴與特定的自然環(huán)境有關(guān)，還與人類生活有著緊密聯(lián)系，如人類過度放牧、亂砍濫伐、工礦交通建設(shè)等，尤其是過度開墾，不但破壞地面植被，還會(huì)擾亂地面結(jié)構(gòu)，造成土地大面積沙化，加速沙塵暴形成和發(fā)展。

3.2 自然原因

形成沙塵暴需要3個(gè)條件：一是地面沙塵物質(zhì);二是強(qiáng)風(fēng);三是不穩(wěn)定空氣狀態(tài)。這3個(gè)條件是形成沙塵暴的物質(zhì)和動(dòng)力基礎(chǔ)，也是沙塵暴遠(yuǎn)距離輸送的動(dòng)力保證。沙塵暴通常發(fā)生在午后傍晚，這表明不穩(wěn)定空氣狀態(tài)是沙塵暴形成的重要局部熱條件。

4 西北地區(qū)沙塵暴防治對(duì)策

4.1 宏觀措施

加大環(huán)境保護(hù)宣傳力度，提高人民群眾防治沙塵暴的思想意識(shí)。建立荒漠化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)系統(tǒng)，做好決策服務(wù)和信息管理服務(wù)。根據(jù)市場(chǎng)需求合理分配農(nóng)林牧副業(yè)比重，積極開發(fā)養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)，減輕人口對(duì)土地的壓力。加大風(fēng)能、太陽(yáng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等可再生能源利用，保護(hù)森林及草原等資源。

4.2 生物措施

（1）封沙育林、育草，恢復(fù)天然植被，增設(shè)圍欄和護(hù)林站，確保不被人畜破壞，給予植物繁衍生息時(shí)間，逐漸恢復(fù)天然植被。

（2）在土地遼闊、人口稀少、交通不便、沙漠偏遠(yuǎn)、山區(qū)荒蕪的地區(qū)，飛播造林、種草對(duì)固沙和植被恢復(fù)具有重要意義。

（3）在草原流沙上造林固沙，使幼苗密度、高度、面積達(dá)到一定數(shù)值，把風(fēng)蝕變成沙埋的植物群體，使沙丘不易移動(dòng);在干旱草原活動(dòng)的沙地上采取深植和合理密植的植苗造林固沙方法可使沙地牢固;陜西、寧夏流沙區(qū)宜用沙柳插扦直接固定沙丘。

（4）在綠洲外圍封育灌草固沙帶，建立防沙林區(qū)，綠洲內(nèi)建立農(nóng)田森林網(wǎng)，種植其他相關(guān)林種。沙區(qū)農(nóng)牧防護(hù)林樹種選擇要考慮飼用價(jià)值，主帶距在350 m左右，東部以喬木為主，西部以灌木為主。

4.3 工程措施

在沙面上使用樹枝、木柴、稻草、碎石、黏土、板條、塑料板等材料設(shè)置各種障礙物，控制流沙方向、速度和結(jié)構(gòu)，起到固沙、阻沙、攔沙、防風(fēng)和地形改造的目的。根據(jù)防沙原理和設(shè)置方法不同，將沙障分為平鋪式及直立式。平鋪式沙障為固沙性沙障，利用柴草秸稈、卵石、黏土等將沙面層全面或條形鋪設(shè)，以隔離風(fēng)與沙面層接觸，造成風(fēng)過而不起沙的效果。直立式沙障是堆積型沙障，風(fēng)沙流遇到直立式沙障時(shí)，風(fēng)速會(huì)下降，部分風(fēng)沙會(huì)在直立式沙障前后沉積，減少輸沙量。多排直立式沙障可以固定沙障之間的沙面，攔截運(yùn)行中的沙粒。

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責(zé)任編輯：李楊