塔克拉瑪干沙漠東南緣風(fēng)沙氣候環(huán)境變化特征分析及對(duì)策建議

王媛媛 巴音才次克 木沙·阿卜力米提

摘 要：選取若羌、且末代表站，分析塔克拉瑪干沙漠東側(cè)和南側(cè)的風(fēng)向頻率及近40a大風(fēng)、沙塵暴、揚(yáng)沙的氣候環(huán)境變化。結(jié)果表明：塔克拉瑪干沙漠東南緣主導(dǎo)風(fēng)向均為偏東風(fēng)向;近40a沙漠東南側(cè)大風(fēng)日數(shù)均呈整體下降趨勢(shì)，其中沙漠東側(cè)若羌總大風(fēng)日數(shù)約為南側(cè)且末的4倍;東側(cè)若羌因偏東風(fēng)引起的大風(fēng)日數(shù)也較南側(cè)且末更加明顯，若羌偏東方向大風(fēng)約占總大風(fēng)日數(shù)的82%，且末占50%。沙漠東側(cè)沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均少于南側(cè)，南側(cè)且末沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均呈現(xiàn)出整體減少趨勢(shì);若羌縣揚(yáng)沙總體呈增加趨勢(shì)，沙塵暴呈減少趨勢(shì);若羌縣因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈增加趨勢(shì)，偏東大風(fēng)較多是引起沙漠東側(cè)若羌揚(yáng)沙、沙塵的最主要原因，需加強(qiáng)偏東風(fēng)的防治;若羌因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴分別占總?cè)諗?shù)的74.3%和72.9%，且末分別占71.8%和52.7%;且末縣偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈減少趨勢(shì)，但且末周邊沙源較若羌豐富，防風(fēng)固沙是一項(xiàng)需長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作。

關(guān)鍵詞：沙漠東南緣;沙塵;大風(fēng);變化特征

中圖分類(lèi)號(hào)：S181

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

DOI：10.19754/j.nyyjs.20200915039

收稿日期：2020-08-05

作者簡(jiǎn)介：王媛媛（1986-），女，本科，中級(jí)工程師。研究方向：氣象服務(wù)與防災(zāi)減災(zāi)。

塔克拉瑪干沙漠地處塔里木盆地，是中國(guó)最大的流動(dòng)沙漠，流沙面積世界第1，是中國(guó)北方沙塵暴天氣頻發(fā)的中心之一。在風(fēng)動(dòng)力的趨使下，沙漠不斷向南伸延。目前國(guó)內(nèi)已有較多關(guān)于沙漠氣候變化分析研究，馬禹[1]等人分析了塔里木盆地沙塵天氣的氣候特征并建立了沙塵指數(shù);周成龍[2]等人通過(guò)分析塔克拉瑪干沙漠周邊與腹地風(fēng)沙環(huán)境對(duì)比，得出沙漠腹地和周邊各地都盛行偏東風(fēng);李晉昌等人統(tǒng)計(jì)了起沙風(fēng)速（>6m·s-1），認(rèn)為風(fēng)速對(duì)沙塵天氣的影響最大。20世紀(jì)80年代，中國(guó)西北出現(xiàn)暖濕化變化趨勢(shì)，隨著沙漠的流動(dòng)變化，對(duì)于塔里木東南緣大風(fēng)、沙塵天氣變化規(guī)律還需要進(jìn)一步研究。鑒于此，分析塔克拉瑪干沙漠東南緣大風(fēng)、沙塵的氣候變化規(guī)律，研究主導(dǎo)風(fēng)向?qū)ι硥m變化的影響，對(duì)進(jìn)一步研究沙漠風(fēng)沙背景、科學(xué)制定防風(fēng)固沙規(guī)劃，有一定參考價(jià)值。

1?資料與方法

1.1?研究區(qū)概況

塔克拉瑪干沙漠東南緣屬于暖溫帶沙漠型干旱氣候，年平均氣溫10.9～12.0℃，降水稀少，平均降水量28～37mm，而蒸發(fā)量高達(dá)2520～2880mm。陽(yáng)光強(qiáng)烈，晝夜溫差較大，具有得天獨(dú)厚的光熱資源優(yōu)勢(shì)，非常適宜紅棗生長(zhǎng)。同時(shí)，氣候干燥，成云致雨機(jī)會(huì)少，植被缺乏，大風(fēng)、沙塵暴災(zāi)害頻繁發(fā)生，嚴(yán)重威脅著綠洲，風(fēng)沙災(zāi)害頻繁發(fā)生，生態(tài)環(huán)境惡劣，是新疆乃至全國(guó)風(fēng)沙危害最嚴(yán)重的地區(qū)之一。

1.2?資料來(lái)源

以若羌、且末作為塔克拉瑪干沙漠東南緣的代表站，采用近40a（1980—2019年）觀測(cè)站大風(fēng)、沙塵暴、揚(yáng)沙、浮塵觀測(cè)資料作為分析對(duì)象。主導(dǎo)風(fēng)向資料采用巴州30a（1980—2010年）整編資料中各年月風(fēng)向頻率資料。

1.3?研究方法

利用各月大風(fēng)日數(shù)觀測(cè)資料，求得2站年總大風(fēng)日數(shù)、揚(yáng)沙日數(shù)和沙塵暴日數(shù)。通過(guò)一元線性回歸方程y=a+bt（t為年份，b為隨時(shí)間的變化量），分析1971—2009年各指標(biāo)隨年份的變化趨勢(shì)。查找發(fā)生沙塵暴、揚(yáng)沙對(duì)應(yīng)日期的4次定時(shí)觀測(cè)（02∶00、08∶00、14∶00、20∶00）中最大風(fēng)速對(duì)應(yīng)的風(fēng)向，作為引發(fā)沙塵暴、揚(yáng)沙的風(fēng)向。風(fēng)向玫瑰圖選用1981—2010年氣候整編資料中各月、各年風(fēng)向頻率結(jié)果制圖。偏東風(fēng)包括E、NNE、ENE、ESE、SE、SSE風(fēng)向。

2?結(jié)果分析

2.1?大風(fēng)情況、主導(dǎo)風(fēng)向

通過(guò)分析計(jì)算歷年風(fēng)向頻率，得出塔克拉瑪干沙漠東南緣主導(dǎo)風(fēng)向均為偏東風(fēng)向，見(jiàn)圖1。

大風(fēng)通常是指瞬間風(fēng)速達(dá)到或超過(guò)17m·s-1的風(fēng)，或目測(cè)估計(jì)風(fēng)力達(dá)到或超過(guò)8級(jí)的風(fēng)[3]。塔克拉瑪干沙漠東側(cè)大風(fēng)日數(shù)明顯多于南側(cè)，近40a出現(xiàn)大風(fēng)日數(shù)若羌611d，且末146d。若羌年大風(fēng)日數(shù)最多36d（1981年），最少0d（2013年），平均15.2d;且末大風(fēng)日數(shù)最多12d（1982年），最少0d，平均3.7d。若羌大風(fēng)日數(shù)整體呈下降趨勢(shì)，下降速率為6d·10a-1;且末也呈整體下降趨勢(shì)，但從2009年又呈增加趨勢(shì)。

近40a塔克拉瑪干沙漠東側(cè)（若羌）受偏東風(fēng)引起的大風(fēng)較南側(cè)（且末）明顯，若羌偏東大風(fēng)發(fā)生504d，占總大風(fēng)日數(shù)的82%，且末發(fā)生73d，占總大風(fēng)日數(shù)的50%。

2.2?沙塵情況

沙塵天氣為揚(yáng)沙、沙塵暴、浮塵的總稱(chēng)。揚(yáng)沙、沙塵暴均是由于強(qiáng)風(fēng)將地面沙塵吹起，使空氣渾濁的天氣現(xiàn)象。因浮塵受強(qiáng)風(fēng)影響不顯著，故只分析對(duì)強(qiáng)風(fēng)直接響應(yīng)的沙塵暴、揚(yáng)沙天氣的變化。由表1可知，塔克拉瑪干沙漠東側(cè)沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均少于南側(cè)，近40a且末沙塵暴日數(shù)共計(jì)566d，揚(yáng)沙2085d;若羌沙塵暴日數(shù)428d，揚(yáng)沙1368d。且末年總沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均呈現(xiàn)出整體減少趨勢(shì);若羌縣揚(yáng)沙總體呈增加趨勢(shì)，沙塵暴呈減少趨勢(shì)，但減少趨勢(shì)沒(méi)有且末明顯。

需要說(shuō)明的是，自2016年起，揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)又呈直接上升趨勢(shì)，是因?yàn)槿羟?、且末氣象?015年安裝了精確度更高的能見(jiàn)度觀測(cè)儀，儀器判識(shí)與原人工觀測(cè)結(jié)果存在差異。

2.3?偏東風(fēng)引起的沙塵情況

偏東風(fēng)為塔里木盆地東南緣揚(yáng)沙、沙塵暴天氣的最主要驅(qū)動(dòng)力，若羌因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴分別占揚(yáng)沙、沙塵暴總?cè)諗?shù)的74.3%和72.9%;且末因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴分別占且末總?cè)諗?shù)的71.8%和52.7%。且末因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈減少趨勢(shì)，其中揚(yáng)沙減少的尤為明顯;但若羌因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈增加趨勢(shì)。

3?結(jié)束語(yǔ)

塔克拉瑪干沙漠東南緣主導(dǎo)風(fēng)向均為偏東風(fēng)向。近40a沙漠東南側(cè)大風(fēng)日數(shù)整體呈下降趨勢(shì)，其中沙漠東側(cè)若羌總大風(fēng)日數(shù)約為南側(cè)且末的4倍。東側(cè)若羌因偏東風(fēng)引起的大風(fēng)日數(shù)也較南側(cè)且末更加明顯，東側(cè)若羌偏東方向大風(fēng)約占總大風(fēng)日數(shù)的82%，且末占50%。塔克拉瑪干沙漠東南緣的大風(fēng)天氣對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有不利影響，應(yīng)加強(qiáng)防護(hù)林建設(shè)，尤其是加強(qiáng)偏風(fēng)上游防護(hù)林建設(shè)，減少大風(fēng)災(zāi)害。

雖然沙漠東側(cè)若羌大風(fēng)日數(shù)明顯多于南側(cè)且末，但塔克拉瑪干沙漠東側(cè)沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均少于南側(cè)，這可能與治沙效果、地貌環(huán)境有關(guān)。近40a且末沙塵暴日數(shù)共計(jì)566d，揚(yáng)沙2085d;若羌沙塵暴日數(shù)428d，揚(yáng)沙1368d。且末年總沙塵暴、揚(yáng)沙日數(shù)均呈整體減少趨勢(shì);若羌縣揚(yáng)沙總體呈增加趨勢(shì)，沙塵暴呈減少趨勢(shì)，但減少趨勢(shì)沒(méi)有且末明顯。若羌揚(yáng)沙增多，更多是由大風(fēng)引起的;且末三面環(huán)沙，沙源較若羌更豐富，防風(fēng)固沙是一項(xiàng)需長(zhǎng)期堅(jiān)持的工作。

若羌因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴分別占揚(yáng)沙、沙塵暴總?cè)諗?shù)的74.3%和72.9%;且末因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴分別占且末總?cè)諗?shù)的71.8%和52.7%。且末縣偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈減少趨勢(shì)，其中揚(yáng)沙減少的尤為明顯;但若羌縣因偏東風(fēng)引起的揚(yáng)沙、沙塵暴日數(shù)均呈增加趨勢(shì)。由此來(lái)看，偏東大風(fēng)較多仍是引起沙漠東側(cè)若羌揚(yáng)沙、沙塵的最主要原因，建議因地制宜，從源頭上減少偏東大風(fēng)對(duì)環(huán)境的影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 馬禹，肖開(kāi)提，王旭.塔里木盆地沙塵天氣的氣候特征[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）網(wǎng)絡(luò)版（預(yù)印本），2006（01）：5-11.

[2]周成龍，鐘昕潔，張仕明，等.塔克拉瑪干沙漠腹地與周邊地區(qū)降水及風(fēng)沙環(huán)境對(duì)比分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2017，31（02）：117-122.

[3]俞衛(wèi)平.地面氣象規(guī)范[M].北京：氣象出版社，2017.

（責(zé)任編輯?周康）