第 卷第 期 年 月 冰 川 冻 土,%2-%34%-#5-.3#%-# 6" 5(!" #$ % &'' ('$) *'" '*"'+$' ((' '( ('"$,,$"-"(" -(" 王荣梅 阿依仙木古丽 余岚 等 新疆喀什地区沙尘暴天气的时空分布特征及防治措施, 冰川冻土 新疆喀什地区沙尘暴天气的时空分布特征及防治措施 王荣梅 阿依仙木古丽 余岚 阿不都克日木 李风晶 新疆维吾尔自治区人工影响天气办公室 新疆乌鲁木齐 新疆乌鲁木齐 新疆喀什地区气象局 新疆喀什 中国气象局乌鲁木齐沙漠气象研究所 摘要 以喀什地区 个气象观测站 年的沙尘暴天气资料为研究对象 采用线性倾向率 0" 趋势统计检验方法 &$ 软件 对喀什地区沙尘暴变化趋势 空间分布和突变变化进行分析 结果表明 喀什地区沙尘暴高发区出现在偏南区域 年平均高于 的区域自南向北排列 年际变化呈现出波动性减少趋势 减少幅度分别为 喀什市 岳普湖 英吉沙 巴楚 麦盖提 叶城 莎车 泽普 伽师 塔县 各站点沙尘暴日数年际差异较大 沙尘暴的多发年代在 世纪 和 年代 进入 年代后沙尘暴的发生明显减少 喀什地区沙尘暴一年中主要出现在春季和夏季 月 秋季和冬季较少 沙尘暴高发期在 月 占总日数的 1 全年中出现沙尘暴最少的月份是 月 月 月 只占总日数的 1 世纪 年代喀什地区沙尘暴普遍出现突变性减少 为了减轻沙尘暴的危害首先要加强环境的保护 控制人口增长 减少环境压力 此外还应增加地表植被覆盖 加强水土资源管理 建立和完善沙尘天气的动态监测 预警系统 做好防灾减灾的科学研究工作 关键词 喀什地区 沙尘暴 时空分布 突变 防治措施中图分类号 文献标志码 文章编号 引言喀什地区位于塔里木盆地西部. 三面环山 北部是天山 西部濒临帕米尔高原 南部是昆仑山 东部面向塔克拉玛干沙漠 属于温带大陆干旱气候 年降水量 气候干燥 蒸发量大 春秋两季多大风 沙尘暴天气 沙尘暴是指强风将地面大量沙尘吹起 使水平能见度 的天气现象 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各种不同尺度的天气系统叠加所诱发的一种概率小 危害大的灾害性天气 它的频繁发生导致当地脆弱的生态环境进一步恶化 加剧了全球荒 漠化进程 目前我国受到荒漠化威胁的面积已接近国土总面积的 1 并且还在以每年 的速度扩展 沙尘暴给人类造成的严重危害引起了国内外学者的广泛关注 很多学者从不同角度 采用多种方法做了大量的研究工 作 分别在沙尘暴的发生源地 时空分布特征 影响沙尘暴的关键天气气候因子和沙尘暴的变化趋 势等方面取得了一系列研究成果 王旭等 指出南疆沙尘暴以塔里木盆地为中心 白云岗 等认为喀什是塔里木盆地沙尘暴天气发生的高 发区之一 近几十年来 全球气候变暖 尤其是由此而引发的极端气候事件 对人类社会 生态环境 农业等产生的影响已是不争的事实 因此 加强喀什地区的沙尘暴天气变化规律的研究分析十分必要 充分利用气候 气象变化规律 通过合理的时空布局 采取趋利避害的调控措施 最大限度发挥生态保护功能 也是今后喀什地区发展生 收稿日期 修订日期 基金项目 国家自然科学基金项目 资助 作者简介 王荣梅 女 湖北郧县人 高级工程师 年毕业于成都信息工程学院 主要从事气候变化研究和人工影响天气业务研究工作." //(
冰 川 冻 土 卷 态建设的必由之路 资料与方法 本文选取 年 喀什地区 个气象观测站 的沙尘暴日数的资料 对喀什地区发生的沙尘暴天气进行统计分析 给出喀什地区沙尘暴的时空分布特征 所选 站中有 站为基本站和基准站 全天 记录天气现象及起止时间 其中麦盖提县是 年 月改为基本站 其余 站是气候站 白天 北京时间 记录天气现象及起止时间 夜间 北京时间 只记录天气现象而无起止时间 依据 地面气象观测规范 气象日界为北京时间 在统计沙尘暴出现日数时 当某一次沙尘暴跨越 按两个出现日计算 若某一天沙尘暴过程出现两次或以上时 按一个出现日计算 统计沙尘暴季节分布时 将季节划分冬季 月 春季 月 夏季 月 秋季 月 沙尘暴天气的空间分布特征 图 给出喀什地区 沙尘暴年平均日数分布图 喀什地区沙尘暴高发区出现在偏南区域 年平均高于 的区域自南向北排列 高发区出现在叶城县 沙尘暴年平均日数 次高发区为莎车 巴楚 英吉沙县 分别为 喀什市 岳普湖 伽师 麦盖提 泽普县为 以下 分别为 塔县为 托云 内仅有 出现沙尘暴 讨论中不再考虑托云站 图 2 年喀什地区沙尘暴年平均日数分布 5'+$' '$"$+' ' ('$ '$ 沙尘暴天气的时间分布特征 年际及年代变化由图 可见 喀什地区 来沙尘暴出现日数呈波动性减少趋势 减少幅度分别为喀什市 岳普湖县 英吉沙县 巴楚县 麦盖提县 叶城县 莎车县 泽普县 伽师县 塔县 中沙尘暴最高值在 年 出现在英吉沙县为 喀什市 年 年 年 年 年 年 年 沙尘暴日数高于平均值 其余年份偏少 岳普湖县 年 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 英吉沙县 年偏多 其余偏少 伽师县 年 年偏多 其余偏少 麦盖提县 年 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 巴楚县 年 年 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 泽普县 年 年 年 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 叶城县 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 莎车县 年 年 年 年 年偏多 其余偏少 塔县 年偏多 其余年份都偏少 喀什各站点沙尘暴日数的年际差异较大 其中英吉沙县沙尘暴日数的年际差达到 喀什各站沙尘暴年平均出现日数具有明显的年代变化 表 岳普湖 英吉沙 伽师 麦盖提县 世纪 年代是沙尘暴的高发时段 喀什市 巴楚 莎车 叶城 塔县 年代是沙尘暴的高发时段 泽普县 年代是沙尘暴高发时段 岳普湖 英吉沙县从 年代 世纪前十年 沙尘暴日数呈下降趋势 喀什市从 年代到 年代沙尘暴日数呈增加趋势 年代后呈下降趋势 伽师县从 年代 年代沙尘暴日数急剧下降 年代后有所增加 麦盖提县从 年代 年代沙尘暴日数呈下降趋势 年代 年代呈增加趋势 但增
期王荣梅等 新疆喀什地区沙尘暴天气的时空分布特征及防治措施 7+" 站名 表 年喀什沙尘暴年平均日数 7("!$+' ''('('$ '$ 年代年平均日数 年代 年代 年代 年代 年 喀什市 岳普湖 英吉沙 伽师 麦盖提 巴楚 莎车 泽普 叶城 塔县 后是减少趋势 泽普县 年代沙尘暴增加 年代以后逐渐减少 塔县 年代沙尘暴有所增加 年代出现较少 世纪开始沙尘暴回升 总体 喀什地区沙尘暴 年代以后到 世纪前十年发生明显减少 季节分布与月变化从图 中可以看出 喀什地区沙尘暴在各季均有发生 一年中主要出现在春季和夏季 月 秋季和冬季较少 春季沙尘暴日数占全年的 1 夏季占 1 秋冬两季各占 1 和 1 春季气温回升 冰雪消融 土层松动 再加之地表裸露 这为沙尘暴的发生提供了丰富的物源 喀什地区沙尘暴的高发期是 月 喀什市 麦盖提 泽普县沙尘暴集中在 月出现 峰值在 月 岳普湖 伽师县峰值在 月 莎车 英吉沙 叶城 巴楚县沙尘暴集中在 月出现 峰值在 月 巴楚县峰值在 月 塔县沙尘暴集中在 月 图 年喀什地区沙尘暴日数的年际变化 2 $"!'$+' ' ''('('$ '$ 幅不大 年代以后呈减少趋势 巴楚 莎车 叶城县从 年代以前沙尘暴是增加趋势 年代以 图 年喀什地区沙尘暴月日数分布 2 7'"!'$+' ' ''('('$ '$
冰 川 冻 土 卷 出现 峰值在 月 月沙尘暴占全年的 1 月沙尘暴占全年的 1 月沙尘暴占全年的 1 月沙尘暴占全年的 1 全年中出现沙尘暴最少的月份是 月 月 月 只占总日数的 1 沙尘暴日数的突变 气候突变是普遍存在于气候变化中的一个重要现象 是气候预测和模式的重要因素 0 " 法是非参数统计检验方法 又称无分布检验 其优点是不需要样本遵从一定的分布 也不受少数异常值的干扰 由沙尘暴突变分析可见 图 喀什市 曲线呈现波动下降趋势 和 曲线相交于 年 之后 曲线呈波动上升 曲线迅速下降 通过 的显著性检验 表明在 年沙尘暴发生显著减少性突变 岳普湖县 年沙尘暴发生显著减少性突变 巴楚县 年沙尘暴发生显著减少性突变 麦盖提县 年沙尘暴发生显著减少性突变 莎车县 年沙尘暴发生显著减少性突变 叶城县 年沙尘暴发生显著减少性突变 泽普县在 年期间 曲线在 线附近呈现波动变化 表明了沙尘暴日数的上升和下降趋势交替变化 即在 年开始以下降趋势为主 和 曲线在 临界值内分别相交于 年 年和 年 曲线发生减少突变 伽师县 年 曲线呈现波动下降趋势 年 曲线上升下降交替 年 和 曲线相交 之后 曲线开始上升 说明 年沙尘暴发生增加突变 塔县 年 曲线为上升趋势 年开始呈波动下降 年有个小幅上升 之后开始下降 和 曲线相交于 年 呈下降趋势 表明 年沙尘暴发生显著减少性突变 沙尘暴的防治措施沙尘暴治理任务艰巨而繁重 在目前生产力水平下 人类无法改变大气环流等自然因素 但可充分发挥人的主观能动性 停止对草场的过度放牧 破坏天然植被等掠夺式开发行为 从而减轻沙尘暴的危害 加强环境的保护环境的破坏对沙尘暴的产生起了很大作用 因此加强环境的治理对于减轻或减少沙尘暴十分重 2 图 年喀什地区沙尘暴日数突变分析 0$'' "'$+' ' ''('('$ '$
期王荣梅等 新疆喀什地区沙尘暴天气的时空分布特征及防治措施 要 盲目开垦严重破坏天然植被 使本来就极为脆弱的生态环境雪上加霜 国务院和自治区在西部大开发的过程中 采取退耕还林还草的封育政策 遏制破坏草地盲目开垦 有效增加草地面积 恢复植被 防止土地沙化进一步扩大 减少沙尘源地 退耕还林 还草 和生态建设 对沙尘暴源头进行治理 对遏制沙尘暴非常重要 控制人口增长 减少环境压力 严格执行计划生育政策 将本地人口数量控制在生态环境和资源所承载的范围内 减缓资源 环境和人口的矛盾 增加地表植被覆盖 搞好防护林建设 实践证明当植被覆盖度达到 1 时 沙丘便可基本固定 当植被覆盖度达到 1 时 分蚀可以基本避免 因此提高植被覆盖 便可提高防治沙尘暴的有效程度 在城市周边大力植树造林建立生态保护屏障 防治沙尘外源 重视农田防护 农业开发要坚持一水 二林 三种田的程序 做到综合开发 在开发初期就要及时建设好农田防风沙林带和护田林网体系 不能只顾挖渠种粮而疏忽防风治沙 加强水土资源管理 提高水土资源利用 效率沙尘暴的发生发展 根本问题是缺水干旱和土壤稳定性差所致 喀什地区干旱少雨 蒸发量大于降水量 水资源是宝贵的自然资源 也是人类活动和经济活动的重要基础 因此 进行水土资源合理利用规划 解决水资源短缺和维护土壤稳定是防治沙尘暴发生发展的基本途径 加强水资源的科学管理 合理调配流域水资源 优化水资源的分配方案 提高水资源的利用率 建立和完善沙尘天气的动态监测 预警 系统 做好防灾减灾的科学研究工作建立沙尘暴中尺度监测网 沙尘暴天气预报预警系统 利用卫星遥感 雷达和探空等现代化监测技术 对沙尘暴的形成 发展和输送进行跟踪观测 形成一个实时的沙尘暴天气监测 预警系统 并及时发布信息 提前做好防灾工作 防患于未然 将损失减少到最小程度 总之 对沙尘暴的防治是一项长期艰巨的系统工程 喀什地区生态环境十分脆弱 必须长抓不懈 同时要投入大量的资金 在各级政府的大力支持下 在广大人民群众的共同努力下 不断改善本区的生态环境 使沙尘暴的危害不断减小 结论 喀什地区沙尘暴分布不均匀 沙尘暴高发区出现在偏南区域 年平均高于 的区域自南向北排列 年际变化情况为喀什沙尘暴呈波动性减少趋势 减少幅度分别为喀什市 岳普湖县 英吉沙县 巴楚县 麦盖提县 叶城县 莎车县 泽普县 伽师县 塔县 喀什地区 世纪 年代和 年代是沙尘暴的高发时段 年代以后沙尘暴明显减少 喀什沙尘暴主要出现在春季和夏季 月 秋季和冬季较少 春季沙尘暴日数占全年的 1 夏季占 1 秋冬两季各占 1 和 1 沙尘暴高发期是 月 占总日数的 1 沙尘暴治理任务艰巨而繁重 在目前生产力水平下 人类无法改变大气环流等自然因素 但可充分发挥人的主观能动性 从而减轻沙尘暴的危害 参考文献 3'"'8$$&$('"("+!' ( '08 0'"(" 中央气象局 地面气象观测规范 0 北京 气象出版社 & 5 -$ 3 9$:!( '$ $''3,,$" 5'( 王式功 董光荣 陈惠忠 等 沙尘暴研究的进展, 中国沙漠 9" %#$&$'' *!' ($'$ ' 3,,$" 0'" 王鹤龄 李耀辉 中国北方沙尘暴及其农学防治探讨, 干旱气象 # #, 7 0: 5'+$' ( (''( ( ' ' 3,,$ "5'( 杨艳 王杰 田明中 等 中国沙尘暴分布规律及研究方法分析, 中国沙漠 )$ 0#$ 3 9$3"'(((''( ' ),,$"5'( 王旭 马禹 陈洪武 新疆沙尘暴天气的气候特征, 中国沙漠 ; & 0 %$" '+$'!!' (' $'' (' ' 3,,$"5'(
冰 川 冻 土 卷 钱正安 宋敏红 李万元 近 年中国北方沙尘暴的分布及变化趋势分析, 中国沙漠 %9$ %,$ 9;&'$ '' + $*'( ),,$"5'( 李红军 李军 何清 新疆沙尘暴的趋势和突变研究, 中国沙漠 )$ ;$ 9$,2'$*'" '*"' +$''$'' ''3,,$"* *" 0'"("&(( 徐启运 胡敬松 我国西北地区沙尘暴天气时空分布特征, 应用气象学报 &$" 3 # & 5(" (* $'' '' 40 "3 '($,,$"5'( 曾淑玲 程一帆 王式功 等 我国西北和内蒙古地区春季沙尘暴的年代际变化及原因探析, 中国沙漠, & 0# "'* + ' ("'(((' $'' * 3,,$"5'( 王金艳 王式功 马艳 等 我国北方春季沙尘暴与气候因子之关系, 中国沙漠 %$ 9' )$ %#$ 7'*( '+$' ((''(' ' 9',,$" % $(.!' 刘海涛 张向军 李盈奎 等 和田地区沙尘暴天气的时空分布特征, 干旱区资源与环境 )$ 0#$ 3 9$ " '("' (((''(' $' ),,$" 5'( 王旭 马禹 陈洪武 等 南疆沙尘暴气候特征分析, 中国沙漠 8#$ & #$,$ &*'"' *"'+$' ' '' 7 8 (',,$" % $(.! ' 白云岗 宋郁东 张建军 等 近 来塔里木盆地沙尘暴气候时空变化分析, 干旱区资源与环境 2$ 3$+ 5 % $, 6' +$*' ($ *' : "!) $' +($ "+",,$" -"(" -(" 符传博 丹利 吴涧 等 全球变暖背景下新疆地区近 来最大冻土深度变化及其突变分析, 冰川冻土 7$ 8#$ 0 +! *(' (" '( 7!8,,$"-"(" -(" 陶辉 白云岗 毛炜峄 塔里木河流域气候变化及未来趋势预估, 冰川冻土 ;$ 9$ #( $ 96' (( ''('"$ '' (' '*(' '"("*("'$' '7!8,,$"-"(" -(" 王秋香 胡义成 周昊楠 近 塔里木河流域生长季大风日数变化特征及对特色林果业的影响, 冰川冻土 20 ("'('''(" *( ' '(" 08 0'"(" 魏凤英 现代气候统计诊断与预测技术 0 北京 气象出版社 & #$($ # ;, & ' $'' 3 *!' ('",,$" % $(.!' 申元村 杨勤业 景可 等 中国沙暴 尘暴及其防治, 干旱区资源与环境 #5$: 3$, %$,$ 3$ ' ' ' 3 ('"$,,$ "-* 叶笃正 丑纪范 刘纪远 等 关于我国华北沙尘天气的成因与治理对策, 地理学报 0$&+' #$$0' &*''*" ((''("" $(!( #$' ) $,,$"-"(" -(" 满苏尔 沙比提 玉素甫 买买提 娜斯曼 那斯尔丁 年新疆于田绿洲土地利用 覆被时空变化特征分析, 冰川冻土 )$ $ %$ 3 #.!"$' ' (*!+''$($'":' 0/,,$"-"(" -(" 魏轩 周立华 陈勇 等 民勤绿洲水资源利用的综合效益评价, 冰川冻土
期王荣梅等 新疆喀什地区沙尘暴天气的时空分布特征及防治措施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