《探究宁夏回族自治区地区沙尘暴的形成原因、特点和防治措施》

2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文题目(中)探究宁夏回族自治区地区沙尘暴的形成原因、特点和防治措施2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文探究宁夏回族自治区地区沙尘暴的形成原因、特点和防治措施摘要：本文选择宁夏回族自治区作为研究对象，通过引入沙尘暴的定义和地理分布，从地理特征、经济发展等方面阐述了选择宁夏的理由，简要分析了宁夏地区沙尘暴形成的原因和近年来的时空分布、传输路径及变化趋势，并以沙尘暴预警机制和综合治理方式为纲展开对于沙尘暴防治措施的讨论。关键词：宁夏沙尘暴形成机制预警措施综合治理AnExplorationintotheFormation,CharacteristicsandControlMeasuresofSandstormsinNingxiaHuiAutonomousRegion(TechnologyofChemistryandBiologyDepartment,ZhejiangUniversity,Hangzhou,China)Abstract:ThepaperchoosesNingxiaHuiAutonomousasastudyobject,andclarifiesthereasonsfromperspectivesofgeographycharacteristicsandeconomicaldevelopmentthroughtheintroductionofadefinitionofsand-duststormandgeographicaldistribution.Also,thepapergivesabriefanalysisofthetemporalandspatialdistribution,transmissionpaths,trendsandwaystoformofthesandstormsinthearea.Atlast,wemakeadiscussionovertheearlywarningmeasuresandcomprehensivemanagementofcontrollingsandstorms.Keywords:NingxiasandstormformationmechanismsearlywarningmeasuresComprehensivemanagement2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文一、沙尘暴的定义和地理分布沙尘暴是在特定的地理环境和下垫面条件下，由特定的大尺度环流背景和天气系统所诱发的灾害性天气，主要发生在沙漠及临近的干旱与半干旱地区。[1]沙尘暴频频发生是土地荒漠化的指示器和催化剂，也是生态环境恶化的重要标志，具有重要的警示作用。世界范围内沙尘暴多发区位于中亚、北美、中非和澳大利亚，我国则主要分布在西北及华北大部分地区，属中亚沙尘暴大区的一部分，是全球现代沙尘暴的频发区之一。开展对沙尘暴的研究对我国生态环境建设和可持续发展，以及防灾减灾和应对气候变化具有非常重要的意义。中国北方地区处于西风带气候区、高原气候区和东亚季风边缘气候区的交界区，[1]气候特征较为复杂，境内包含了沙漠、戈壁、沙地、草原等类型。由于其所处的特殊地理位置、内部复杂的地貌特征，因此对该区域沙尘暴研究具有十分重要的意义。特别是在全球增暖和中国北方地区地表植被状况没有得到根本好转的情况下，沙尘暴天气仍将频繁出现。二、选取宁夏作为研究对象的原因我们选取西北地区的宁夏回族自治区作为研究对象。宁夏地处黄土高原西北部边缘，境内地势南高北低，地表侵蚀严重。上游甘肃河西、内蒙古一带沙漠纵横，中北部地区属中纬度干旱、半干旱气候带，西、北、东三面受腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和毛乌素沙地的包围。荒漠化土地面积328.67万亩，占全部土地面积的65％，[2]是我国沙漠化较严重的地区之一，也是沙尘暴天气发生频率较高的地区之一。由于沙尘暴天气来势迅猛、影响范围大，对农林业、畜牧业、电力、通讯有着极大危害。根据我国发展战略目标，开发西部是国家经济发展重要组成部分。随着宁夏经济实力增强，同样强度的一次强沙尘暴天气带来的经济损失绝对值将会大幅增加。同时，沙尘暴频繁发生，极大地影响了我国西部多民族地区社会安定与经济发展。针对宁夏沙尘暴天气特点，分析沙尘暴发生源地及沙尘暴移动路径的地表基2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文本状况，为生态环境保护和建设提供科学依据具有十分重要的作用。三、宁夏多沙尘暴天气原因探究1、地处沙漠包围中，沙尘源丰富宁夏西部有腾格里沙漠，西北部有巴丹吉林和乌兰布和沙漠，加上特殊的地理、地貌条件，每逢春季几乎都会有较强沙尘暴天气影响。土壤大部分为沙性灰钙土，荒漠化面积占32%，沙化面积占24%，其中半固定沙丘占19%[2]（2007年数据），遇大风或大气不稳定时极易起沙暴。2、春季风速大，近地层不稳定东亚季风是我国沙尘暴主要动力源，宁夏春季受西伯利亚—蒙古国冷高压控制，多强风并以西北风为主。据气象资料，宁夏全年平均风速≧10.6m/s的大风日数大致为30d，以春季为主。宁夏是我国生态环境的脆弱带，对气候波动反应敏感。由于春季气温回升快，地表风速大，造成了低层大气的强烈不稳定。3、干旱少雨、草原退化宁夏中北部地区年降水量为180-300mm，主要集中在7-9月，占全年的50%，近年受大气候背景的影响，呈现降雨量下降和气温上升的趋势，干旱少雨造成土壤含水量偏低，大面积土层干燥、土质疏松。4、人口超载、宁夏人口载荷为110人/km2（2002年数据），是联合国沙漠化会议确定的干旱、半干旱地区人口密度临界值的5～6倍。长期以来过牧、过垦、乱挖、滥伐，导致了土地沙化、植被破坏，加剧了沙尘暴的发生。四、宁夏沙尘天气的时空分布、传输路径及变化趋势宁夏沙尘暴主要集中在中北部各市县，年平均日数20d以上，尤以盐池县、同心县、陶乐县、惠农县、中卫市频次最高[3]，被列入我国高频区，平原地区一般6～15d。相关研究结果表明：来自宁夏境外沙尘天气传输路径主要受东亚季风控制，分为西北路和北路。西北路是由蒙古、内蒙古额济纳旗斗拐子湖-左旗-宁夏；北2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文路是由新疆-青海-甘肃-宁夏；宁夏向下游传输的路径主要分为：宁夏-内蒙古-河北-北京-朝鲜-日本-美国。20世纪60—90年代，宁夏沙尘暴天气年发生频次呈波动减少之势。其中，60年代最多，平均64.3次；90年代最少，平均19．5次，即20.3d．但强沙尘暴自80年代以来呈上升趋势，80年代共发生5次；90年代8次，主要发生在北部石嘴山、惠农[3]。根据监测结果，1999—2003年，Tsp浓度≥1mg/立方米的沙尘天气呈上升趋势，共发生63次，即1999年9次、2000年11次、2001年12次、2002年16次、2003年15次。其中Tsp浓度超过5mg/立方米的沙尘暴为17次，浓度范围为5.45-32.404mg/立方米，发生频次分别为1999年2次、2000年5次、2001年3次、2002年3次、2003年4次；2000年最多，2003年次之。Tsp浓度超过10mg/立方米的强沙尘暴6次，浓度范围10.117～32.404mg/立方米，1999年2次，2000年2次，2001年1次，2002年1次；2001年4月8日的最强浓度为32.404mg/立方米。[3]五、对于沙尘暴的防治措施之一—沙暴天气预警统计表明，我国气象灾害的损失约占整个自然灾害损失的70%左右[1]，因此通过灾害性天气的预报警报服务可以避免的损失也就越大。据估算，一次较准确的提前6h的强沙尘暴天气预报和有效服务，不仅可为相关部门制定抗、减灾措施提供客观依据，减少人员伤亡，稳定社会、生产秩序，而且至少可降低直接经济损失20%以上。[4]沙尘暴天气的产生必须具备两个基本物理条件和一个外部环境条件，即：强冷空气及南下引导急流，锋区附近的中小尺度系统或能引发高空下击暴流产生的低层能量聚积，以及裸露、干燥的荒漠化地表。当高空强冷空气急行东移南下时，地面冷高压不断发展、加强和整体快速东移是产生强沙尘暴天气的必要条件。[5]一般沙尘暴天气由于没有强中小尺度系统的配合，仅凭锋面大风和较弱上下层冷暖空气交换的动量下传大风所产生的沙尘暴就要相对弱些。区域性强沙暴天气产生一般会有天气尺度系统作为参照背景。未来强沙尘暴预报服务的侧重点主要集中于风暴时空分布的精细划分、定位及防灾减灾对策研究。随着气象监测与预报服务技术水平的不断提高，解决沙尘暴天气预报准确率2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文仅是个时间和技术的问题。通过对产生沙尘暴天气三大因子的实时跟踪，从强冷空气、热力不稳定和近地层环境分析入手，通过选取有明确天气学意义并对宁夏强沙尘暴有实际预报能力的综合指标和组合模型，在天气系统自动识别技术的支持下，建立自动、客观化的宁夏强沙尘暴天气监测和预报系统的技术方案既符合传统的预报思路、发挥现有预报经验的作用，又能较充分地凸现数值预报产品释用技术的优势，取长补短，提高预报系统的先进性和实用性。[6]六、沙漠化防治对策之二—综合治理宁夏自身所处的地理位置及周边脆弱的生态环境，使得宁夏对沙尘天气及沙漠化防治非常重视。为减轻沙尘天气这一自然灾害。在社会各界的共同努力下，宁夏对沙漠化的防治取得了很大的成就，基本遏制了沙漠化的势头，在某些地区出现了人进沙退的现象。近年来宁夏对沙漠化防治采取对策主要有：1、采取植树造林、划管封育、飞播造林等生物治理措施及在沙漠边缘引水建设绿洲等工程治沙措施。2、积极开展禁挖甘草和麻黄草等工作，有效遏制因滥搂发菜、挖甘草和麻黄草而造成人为的生态破坏，通过一系列措施，生态环境得到逐步恢复。3、加强水利枢纽建设，建立新灌区。通过移民工程，解决由于人口压力给原居住地生态环境所造成的破坏。4、退耕还林还草，增加植被覆盖度。对牲畜进行圈养，降低地表的起沙风速。5、加强防护林建设。由于各种原因及环境条件的变化，从70年代末期起宁夏发生大规模的林业天牛灾害，到80年代末，50及60年代所种的农田防护林、用材林、薪炭林、固沙林等杨柳系列林木被破坏殆尽。现在应该通过植被造林固沙防沙，并产生一定的经济效益。七、结语沙尘暴是恶劣生态环境的产物，如何从根本上遏制沙尘暴天气产生是事关几代人的重大社会与环境问题。沙尘暴防减灾的根本出路在于改善生态环境和不断提高生态调控自然灾害的能力。我认为生态调控防灾减灾工作的开展，应加强人2011-2012春夏学期浙江大学《环境学概论》课程论文口、资源、环境、灾害之间互馈的关系研究，突破传统、被动的气象灾害“预测-救灾”体制，形成更适合现代社会经济可持续发展的高效“生态治理-灾害控制”的沙尘暴控制体系。参考文献[1]崔北祥，陈大兴.近年来宁夏对沙尘天气的监测及对沙漠化防治对策[J].中国环境监测,2004，（02）:51-53[2]赵光平，王连喜，杨淑萍.宁夏区域性强沙尘暴短期预报系统[J].中国沙漠,2001，（02）:175-181[3]李燕，云飞，陈大兴.宁夏沙尘暴的成因和特性[J].宁夏工程技术,2000，（04）:5-8[4]刘真，李鸣骥.中国宁夏沙尘暴的成因与防治对策研究[J].宁夏工程技术,2003，（03）:294-297[5]李艳春，赵光平，胡文东，李艳芳.宁夏中北部沙尘暴过程中气象要素变化特征及成因分析[J].高原气象,2005，（02）:212-217[6]陈凯.宁夏沙尘天气的监测开展及沙漠化防治对策[J].宁夏农林科技，2003，（03）:42-48