宗艷偉

摘要? ? 本文分析總結了近年來蘭州市沙塵暴天氣發(fā)生的規(guī)律和特征，討論了沙塵暴天氣的成因及危害，以期為空氣質量的預報以及生態(tài)環(huán)境的治理提供參考依據(jù)。

關鍵詞? ? 沙塵暴;特征;成因;治理對策;甘肅蘭州

中圖分類號? ? X513? ? ? ? 文獻標識碼? ? A

文章編號? ?1007-5739（2019）21-0184-02? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?開放科學（資源服務）標識碼（OSID）

沙塵天氣是我國北方干旱及半干旱地區(qū)在春季常出現(xiàn)的災害性天氣之一。沙塵暴最直接的危害是能夠在很短時間內由靜風或小風突然轉為大風，將大量沙塵卷入空中，使水平能見度急劇下降，往往造成戶外活動的人畜傷亡。發(fā)生沙塵暴時，空氣中沙塵很容易引起人們呼吸系統(tǒng)的疾病，同時會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及交通運輸、生態(tài)環(huán)境等造成非常嚴重的影響[1-2]。

蘭州市三面環(huán)山，地貌復雜多樣，山地、高原、平川、河谷、沙漠、戈壁交錯分布，地勢自西南向東北傾斜。蘭州上游河西走廊是我國三大沙塵暴高頻發(fā)生區(qū)域之一。近年來，沙塵暴天氣頻繁出現(xiàn)，對蘭州空氣質量造成極大影響。本文分析總結了近年來蘭州沙塵天氣發(fā)生的規(guī)律和特征，討論了沙塵暴天氣對蘭州空氣質量的影響，為空氣質量的預報以及生態(tài)環(huán)境的治理提供參考依據(jù)。

1? ? 地理概況

蘭州北面是巴丹吉林沙漠和騰格里沙漠，是沙塵暴的多發(fā)區(qū)域，西南是青藏高原，東部與黃土高原交錯，是西北沙塵暴東移時的必經(jīng)之路。境內是黃土地貌，自然環(huán)境差，加上上游是沙漠眾多的河西走廊，市區(qū)北部的植被稀少，降水嚴重不足，導致地表的土層既干燥又疏松，遇到大風時很容易形成沙塵天氣。蘭州屬溫帶大陸性氣候，深居西北內陸，海洋溫濕氣流不易到達，成雨機會少，大部分地區(qū)氣候干燥，年平均降水量為327 mm。

春季蘭州上空常有冷暖空氣交匯，而干燥的地面浮土層厚，遇到大風天氣就會揚沙塵。同時，蘭州又屬盆地氣候，風小，而大氣層結構較穩(wěn)定，因而很易成為沙塵暴溶膠的重要沉降區(qū)和污染區(qū)[3]。

2? ? 沙塵暴特征

2.1? ? 氣候背景

蘭州沙塵暴天氣主要發(fā)生于春季和夏季6—7月。隨著夏季降水增多，沙塵天氣逐漸減少，延續(xù)至秋季結束。因為蘭州春季多干旱少雨，干燥空氣加大了蒸騰作用，使得土壤表面水分嚴重缺失，干土層加厚，增加了沙塵暴發(fā)生率。

2.2? ? 地溫場分析

發(fā)生沙塵暴天氣，受地溫差變化最為明顯。在沿40°N附近，出現(xiàn)自西向東的地冷渦活躍串，沿90°E附近和110°～115°E分別存在地冷渦列。

2.3? ? 預報場分析

發(fā)生沙塵暴天氣時的500 hPa歐亞環(huán)流背景均為一槽一脊型，烏山附近是暖高壓脊，而脊前有深厚冷槽，中心強度最大能達到-40 ℃。當歐亞范圍內由緯向環(huán)流轉為經(jīng)向環(huán)流時，西西伯利亞強500 hPa環(huán)流形勢隨之調整，原位于中亞急流帶東移南壓到新疆北部，為產(chǎn)生沙塵暴天氣提供了高空動力條件[4-5]。

2.4? ? 沙塵暴天氣季節(jié)變化

蘭州一年四季都會發(fā)生沙塵暴天氣，而3—5月春季是沙塵暴發(fā)生最為頻繁的季節(jié)。尤其是4月，占全年沙塵暴發(fā)生次數(shù)26%;其次是3月，約22%;5月約14%。整個春季發(fā)生沙塵暴次數(shù)約占全年沙塵暴次數(shù)62%。夏季6—8月蘭州發(fā)生沙塵暴次數(shù)比春季略少，而秋季9—11月發(fā)生沙塵暴次數(shù)最少。根據(jù)近年沙塵暴記錄資料來分析，冬季沙塵暴日數(shù)呈遞增趨勢。

3? ? 沙塵暴成因及危害

3.1? ? 形成原因

20世紀90年代以來，沙塵暴不斷增加，與生態(tài)環(huán)境惡化和沙漠化面積進一步擴大相關。一是蘭州處在青藏高原與黃土高原交匯地帶，高山地形阻擋風力，易形成揚沙和浮塵天氣。二是蘭州降水量較少，集中于7—8月，夏季降水量約占全年降水總量60%以上。春季降水量少且蒸發(fā)量大，甚至蒸發(fā)量達到降水量的10倍以上。干燥氣候下，植被稀疏，生態(tài)脆弱，在強勁風力下易粗化形成沙丘。三是隨著經(jīng)濟發(fā)展城市規(guī)模擴大，加大了土地資源的壓力，很多草原被開墾成地，土層在冬、春季大面積裸露，易形成沙塵暴。過度放牧使原有的草原難以休養(yǎng)生息，又加上鼠患，草原表層結皮被破壞，易形成新的沙地。四是水資源利用不當加劇綠洲沙化，不能滿足植物生長需要，引起植物植被死亡，擴大沙源面積;盲目開采地下水資源，導致地下水位下降，植被得不到所需水分，生態(tài)環(huán)境進一步惡化。

3.2? ? 氣象要素與沙塵暴相關性

經(jīng)統(tǒng)計蘭州沙塵暴日數(shù)與各氣象要素之間相關性可知，各區(qū)域內年沙塵暴日數(shù)與同期內大風日數(shù)存在正相關，與平均氣溫存在負相關，與降水量存在負相關。沙塵暴出現(xiàn)次數(shù)受大風日數(shù)影響，大風日數(shù)多，沙塵暴發(fā)生頻繁，反之則沙塵暴天氣就較少;平均氣溫偏高，冷空氣活動少，沙塵暴勢力較弱;降水量越多，沙塵暴出現(xiàn)頻次反而越少。在蘭州這個干旱地區(qū)，空氣濕度對沙塵暴的抑制作用微乎其微。

3.3? ? 危害

沙塵暴發(fā)生時，沙塵會在狂風帶動下前移，一旦遇到阻礙物或風力減弱，大量沙塵落下，會將農(nóng)田、村莊、公路、鐵路掩埋，形成沙堆或沙丘，帶走農(nóng)田土壤表層細膩黏土礦物和有機物。在風蝕過程中，大風卷起沙塵會對農(nóng)作物造成機械損傷，嚴重時使農(nóng)作物幼苗死亡，而且會損壞電線桿等公用設施，對車輛、房屋及工農(nóng)業(yè)設施也造成嚴重破壞，甚至還傷及人畜。沙塵暴不但對當?shù)丨h(huán)境有極其惡劣的影響，還會導致大氣中浮塵顆粒增多，污染空氣，對民眾健康產(chǎn)生極大威脅。

4? ? 治理對策

4.1? ? 植樹造林，保護生態(tài)環(huán)境

蘭州地區(qū)治理沙塵暴天氣的根本途徑，就是在沙漠、戈壁與綠洲接壤的地方大力營造防沙防風林帶，防止流沙經(jīng)由大風帶入綠洲內。防風防沙護林網(wǎng)不但可減輕沙塵暴對于農(nóng)田及城市的危害，還可以改善局部小氣候，以提高農(nóng)業(yè)產(chǎn)量和改善城市空氣質量。因此，應通過植樹造林來改善惡劣的生態(tài)環(huán)境，降低風速，提高空氣的相對濕度，減小蒸發(fā)量，以達到防風固沙的目的。走生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的道路，才能夠使生態(tài)環(huán)境得到有效改善，才能為經(jīng)濟社會的健康、有序發(fā)展保駕護航。

4.2? ? 科學合理安排用地

近年來，由于城市規(guī)模不斷擴大，人口數(shù)量急劇增加，使得城市在建設中重生產(chǎn)、輕生活，重經(jīng)濟、輕環(huán)保，這一系列現(xiàn)象造成蘭州市用地結構和功能布局失衡。因此，需要充分考慮人口、資源、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與環(huán)境之間的關系，科學合理安排城市各項用地。在農(nóng)村實施退耕還林、退耕還牧等戰(zhàn)略措施;在城市避免城市局部地區(qū)承受過重污染負擔，保護居民生活環(huán)境不受污染，進一步緩解城市的熱源污染和機動車尾氣污染等。

4.3? ? 加強水資源管理

水資源在維持植物生長、固定地面沙源、減弱地面風速等方面起著非常重要的作用。因此，要對蘭州境內水資源利用進行全面規(guī)劃，合理分配水資源利用。同時，減少城市對水資源的消耗量，保證綠地系統(tǒng)穩(wěn)定性和綠洲地表穩(wěn)固性。發(fā)展水利，以水養(yǎng)地，合理節(jié)約用水，科學用水，避免水資源過度開發(fā)和利用。在農(nóng)村，要對農(nóng)田科學灌溉，盡量做到對水資源有效利用。

5? ? 參考文獻

[1] 田鑫.淺析呼和浩特沙塵氣候特征及影響[J].南方農(nóng)機，2018，49（21）：218.

[2] 劉蓉.沙塵暴天氣的成因及影響[J].北京農(nóng)業(yè)，2015（27）：148-149.

[3] 劉慶陽，劉艷菊，趙強，等.2012年春季京津冀地區(qū)一次沙塵暴天氣過程中顆粒物的污染特征分析[J].環(huán)境科學，2014，35（8）：2843-2850.

[4] 劉洪蘭，張強，張俊國，等.1960—2012年河西走廊中部沙塵暴空間分布特征和變化規(guī)律[J].中國沙漠，2014，34（4）：1102-1108.

[5] 錢莉，滕杰，胡津革.“14.4.23”河西走廊特強沙塵暴演變過程特征分析[J].氣象，2015，41（6）：745-754.