我国北方沙尘暴的成因分析及防治对策

论文核心提示:

  摘要:沙尘暴天气是一种危害性极大的灾害性天气。近年来,在我国北方地区,强和特强沙尘暴的频繁发生,对经济建设、社会发展、人类生存都会造成极大危害,因此,沙尘暴天气备受人们关注。在分析近年来沙尘暴天气研究现状的基础上,重点总结了沙尘暴形成条件及其形成原因,最后对沙尘暴的预防与治理提出了对策,以其对今后沙尘暴更深入研究有所帮助和借鉴。   关键词:沙尘暴形成原因防治对策

  摘要:沙尘暴天气是一种危害性极大的灾害性天气。近年来,在我国北方地区,强和特强沙尘暴的频繁发生,对经济建设、社会发展、人类生存都会造成极大危害,因此,沙尘暴天气备受人们关注。在分析近年来沙尘暴天气研究现状的基础上,重点总结了沙尘暴形成条件及其形成原因,最后对沙尘暴的预防与治理提出了对策,以其对今后沙尘暴更深入研究有所帮助和借鉴。
  关键词:沙尘暴形成原因防治对策
  中图分类号:X6文献标识码:A文章编号:1007-3973(2012)004-125-02
  沙尘暴是一种发生于全球干旱半干旱地区特有的灾害性天气,而我国北方地区属全球四大沙尘暴区之一的中亚沙尘暴区,为全球现代沙尘暴的高活动区之一,对人们的生产生活造成了严重影响。尤其在2000年以来,沙尘暴的发生率又达到了一个新的高峰,因此,本文在分析了我国北方沙尘暴的特点的基础上,分析了我国北方沙尘暴的形成原因,提出今后对沙尘暴的预防及治理对策,已达到更好的人与自然的和谐。
  1北方沙尘暴灾害的基本情况
  我国北方地区,包括西北及华北大部分地区属于中纬度干旱半干旱气候,地面多为沙地,稀疏草地,植被稀少,春季气温回升,加之春季降水稀少,土质疏松干燥,遇到大风极易形成沙尘暴天气,特殊的地理背景和气候条件,导致我国北方地区成为沙尘暴天气的高发区,总体来说,我国北方地区沙尘暴具有如下特点。
  1.1沙尘暴天气发生频繁
  近50年来,我国沙尘暴发生次数或沙尘暴的日数总体上波动式减少趋势,其中50~60年代,发生次数最多,高达11次,60~80年代在波动下降,但趋势并不明显,80~90年代呈波动下降,尤其在90年代最少,8个年份低于平均值,1991年为最低,仅1次。但值得注意的是进入2000年以来,沙尘暴的发生次数急剧增加,2000—2002年,我国西部地区连续出现了30多次的沙尘天气,出现之早,之高,影响范围大。在2003年,内蒙古22天内遭受了2次强沙尘暴天气的侵害,由于全球气候变暖,生态环境的恶化及土地不合理的利用,导致土地荒漠化的迅速扩延,短期内,沙尘暴只会加剧,难以减轻。
  1.2沙尘暴天气造成的危害严重
  沙尘暴频繁侵袭我国北方地区,各种作用方式使得农田受到破坏,生态环境恶化,另外,对交通以及人民的生命财产造成严重损失。我国西北部是沙尘暴的多发区域,近5年来,我国西北地区共计发成了20多次沙尘暴,经济损失高达20多亿元,死亡人数累计超过200人。
  2沙尘暴的形成原因
  沙尘暴形成原因大致分两大类:(1)自然原因,包括沙尘暴形成的自然条件,主要包括沙源、这是沙尘暴形成的物质条件;其次是要有风力,这是沙尘暴形成的动力条件;沙尘暴的形成还会受到温度和降水的影响;此外,还有下垫面的原因;(2)人为原因,近年来,人类滥用耕地,对地表植被的砍伐等对自然环境的破坏也加速了沙尘暴的形成。
  沙尘暴的形成首先要有沙源,我国北方由于地质地理还有大气的影响分布着大面积的沙地。西北地区多以地质时期形成的沙漠为主,而东北一带则以人类历史时期形成的沙漠化土地为主。西北地区的沙漠为沙尘暴的发生提供了丰富的沙物质,西北地区沙尘暴的主要源区有:(1)塔克拉玛干沙漠; (2)柴达木盆地;(3)乌兰布和沙漠;(4)毛乌素沙地。从我国沙尘暴的空间分布中可以看出,我国沙尘暴的空间分布基本上与北方沙漠及沙漠化土地分布相一致。
  2.1.2大风
  足够强劲的风力是沙尘暴爆发必要的动力条件,当地面风速超过某一临界值时,就会发生沙尘风蚀。张莉等分析发现沙尘暴和扬沙天气与大风的相关更达到0.946。我国沙尘暴高发区的共同特征都是降水少,植被覆盖率很低,沙尘源丰富,因此一旦大风出现就很容易造成沙尘暴。
  其次,以我国北方地区沙尘暴为参照,在时间演变方面,沙尘暴的演变趋势和大风的演变趋势一致,由图1可以看出,近40年来,随着大风的减少,我国北方的沙尘暴和扬沙天气也随之减少。   从年内变化来看,沙尘暴在冬季,春季发生率较高,之所以会出现这种情况是很有可能是因为在春季和冬季北方天气冷,大风天气较多造成的,尤其在春季由于下层空寂温度急剧升高,并且空气层结构不够定,从而导致对流和湍流作用加强,造成了大风天气,使得风沙活动增强,造成这种现象的原因可能是因为在春、冬季北方冷空气频繁南下, 大风天气数量增多,因此,在春季,沙尘暴更易发生。
  2.1.3温度和降水
  温度和降水是影响沙尘暴发生的主要因素,对于历史时期揭示沙尘暴与温度与降水的关系,张德二分析了中国历史时期温度与降尘的关系, 发现降尘曲线与温度曲线呈反位相关系, 即降尘频发期大致对应于气候寒冷期, 并对应于干旱。是沙尘暴的发生期与气候变化关系图,从图2中可以看出,沙尘暴的高发期与气候的降温期和温度比较低的时期是对应的。
  温度与降水的变化可以影响沙尘暴的发生发展,根据统计显示,沙尘暴变化趋势与温度和降水的变化呈反相关关系,同时从图3a中可以看出,近50年以来,沙源平均温度高,沙尘暴发生日数少,沙源平均温度低,沙尘暴发生的日数高;在降水量增加的年份,沙尘暴减少,降水减少的年份沙尘暴增多。
  2.2沙尘暴形成的人为原因
  沙尘暴的多发区处于我国的北方,尤其是西北地区,该地区气候干旱,降雨量少,加之人类极其不合理的开垦、砍伐、放牧,以及对于发菜、甘草、苁蓉等植物的过度开采,导致了土地沙漠化的加重,其中仅是过度农垦、放牧、樵采这三项原因所造成的沙漠化扩展高达85.1%。由于地质结构方面的原因,我国西北、华北地区的地表多为疏松的沙质,一旦失去了植被的稳固,必然会导致沙丘活化,地表风蚀沙化,从而使得荒漠化土地面积进一步扩大。
  因此,对于沙尘暴形成原因的研究,人为原因也是一个不可忽略的因素,合理安排人类的的生产生活,合理利用土地,可以有效的减少沙尘暴的发生。
  3 沙尘暴的预防及治理
  治理沙尘暴,用从沙尘暴的形成因素入手。沙尘暴的形成是下垫面与天气过程共同作用的产物,但目前人类控制天气变化的能力有限,只能通过水土保持和调整下垫面生态系统的平衡来慢慢减少沙尘暴发生的次数和频率。抑制沙尘暴灾害的关键是改变不合理的人类生产活动,恢复植被的自然状况,减少沙尘物质的来源。
  3.1遏制沙源,增加地表植被
  遏制沙源的扩延,是治理沙尘暴天气发生有效手段之一,如果没有了沙源,再大的风也不会形成沙尘暴,所以在沙源地及沙尘暴经过的地区,通过设沙障、 建网格、适当种植耐旱灌草等措施,固定流沙,阻止流沙扩展,减少沙源。在干旱、半干旱沙区,采取生物、工程、农耕等多种措施,加大以灌草为主的植被建设力度,增加地表植被的覆盖率,逐步建立沙区生态安全防护体系。
  
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  3.2实行封禁保护
  在某些沙漠化十分严重,并且处于生态区重要区域的地区,在急需治理,但是治理条件还不够完善的情况下,可以将整片的沙漠化地区划定为沙化土地封禁保护区,从而使其免受人为因素的干扰,避免其扩散,与此同时,逐步增加该地区的地表植被,从而达到生态系统的自然恢复,保护下垫面不被破坏,减轻风力作用下引起的沙尘暴天气。
  3.3改革农耕畜牧业生产方式
  对于沙源地与沙尘暴的高发区,要积极推进免耕、少耕、作物留茬、轮更等保护性的耕种方式,减轻翻耕对地表的破坏,减少耕地引起的扬沙;此外,在农牧交错区,要改革不合理的生产方式,大力发展种草养畜,对沙漠化严重的地区,禁止放牧,促进当地生态系统的修复。
  总体来说,避免沙尘暴最重要的几点:(1)加强对现有植被的保护,极力避免人为的破坏,从而减少土地沙化。(2)通过各种手段来避免沙漠的扩张,比如在沙漠边缘区域建立起有效的风沙阻隔生物隔离带,从而保护好我们的生存空间。(3)建立期完善的沙尘天气动态监测和警报系统也十分重要,进一步深入的对沙尘暴进行科学研究,摸清沙尘暴发生的规律,从而有效的对其进行遏制,并及时发现灾害,减少经济损失。
  

 
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