对敦煌地区沙尘暴天气的研究应用.doc

兰州资源环境职业技术学院毕 业 论 文题目： 对敦煌地区沙尘暴天气研究 系 别 气象与环境工程系 年 级 05级 专 业 大气科学 姓 名 刘涛 指引教师 包春娟、马胜萍 年 2 月 15 日 对敦煌地区沙尘暴天气研究大气科学 刘涛 【摘要】：“作为自然规律，沙尘暴不是当代社会独有，并且无法根治，大气候趋势不可违背。”这是长期从事沙区第四纪地质研究中科院研究员董光荣提出，沙尘暴由来已久，很也许在地球诞生初期就已存在，它范畴辽阔，发生频繁，许多学者对它做了大量研究，本文只从敦煌地区这一小沙暴多发区，以点带面，从它历史，成因，危害，防止和对将来前景展望等方面入手，进一步理解沙尘暴，为人们敲响警钟！ 【核心词】：沙尘暴 敦煌 发生率 强度 危害 防止 沙尘暴是一种风与沙互相作用灾害性天气现象。它并不是在所有有风地方都能发生，只有在那些气候干旱、植被稀疏、沙化严重地区，在大风天气条件下，裸露土地泥沙很容易被大风卷起时才形成沙尘暴甚至强沙尘暴。“作为自然规律，沙尘暴不是当代社会独有，并且无法根治，大气候趋势不可违背。”这是长期从事沙区第四纪地质研究中科院研究员董光荣提出，沙尘暴由来已久，很也许在地球诞生初期就已存在，它同洪水、地震和火山喷发同样，是大自然万物消长中一环。在地球上百万年尺度中，沙尘暴从未停止，亦永无消歇。敦煌位于甘肃省河西走廊西端,是中华人民共和国北方重要沙尘源区之一,本文试图从敦煌地区沙尘暴天气入手，以点带面，进一步理解沙尘暴，为人们敲响警钟！一敦煌地区沙尘暴天气历史敦煌，作为古丝绸之路上一座重镇，它有着悠久历史和文化，在敦煌古老民间故事里，有许多关于沙尘暴描述，但那都是民间流传，无从考证，某些气象专家也提出沙尘暴天气已有很长历史，但究竟沙尘暴是于何时何地产生，始终没有答案，直到从敦煌汉代悬泉置遗迹中出土一块汉简上记载了关于当时敦煌地区发生沙尘暴事件，才对敦煌沙尘暴历史有了明确结识，它也成为了国内迄今为止发现第一件“沙尘暴文物”。这块写有沙尘暴汉简是一封官方文书，其内容大体是关于一种丢失车马事件解决状况记录。汉简上详细写有某官府派一人出行执行公务，并配备有一车一马，后该人半途归返，向上级禀告说她在路过敦煌地区时突然遇到很强沙尘暴，大风和沙土刮坏了车，还使架车马受惊跑丢，该人也因而受伤，只得步行返回。从这里就可以看出，早在汉代，敦煌就已近浮现沙尘暴天气。 据历史记载，敦煌早在距今约4000近年前舜禹上古时期就有人类先民在这里繁衍生息，夏、商、周时期羌戎居此从事耕牧养殖。在汉唐时期，敦煌森林茂密，林草资源丰富，东、西、北湖及南山一带均有数百公里胡杨、红柳和芦苇，“风吹草低见牛羊”即是当时真实写照；祁连山雪水丰富，大小河流纵横，湖泊遍及，疏勒河和党河是敦煌生命线，设立玉门关即是由于其北凭疏勒河，南接阳关缘故。然而，这座在过去两千近年历史长河中，曾为中外人民和谐往来和东西方文化交流建立了辉煌功绩；今天又以保存着丰富灿烂古代文化遗存而瞩目于世、镶嵌在大漠戈壁中璀璨明珠，现今却面临着沙尘暴严重威胁!二敦煌地区沙尘暴天气成因沙尘暴发生普通需要强劲风力、丰富沙尘源和不稳定空气层结 3 个条件。裸露地表富有松散、干燥沙尘是沙尘暴形成物质基本；足够强劲持久风力和不稳定空气层结是沙尘暴形成必要气象动力和热力条件。但归结起来根子都在人为导致土地沙化：在原本不是沙漠地区，由于人类活动诱发，在风力和干旱作用下，沙质地表植被被破坏，表层活土丧失，被埋在地下沙土裸露地表，以至土地沙漠化。（1） 独特地理位置敦煌地处北纬4010，东经9248位置上，位于河西走廊最西端，甘、青、新三省区交界地带。它北面是蒙古高原、西伯利亚，南面有地处高寒青藏高原，西面是新疆维吾尔自治区（即古时西域）。从地貌而言，它处在青藏高原北部边沿地带，是由高山和沙漠、戈壁环绕形成小盆地,属于安敦凹地南部，平均海拔为1138米敦煌市南侧西端是阿尔金山向北延伸余脉，东端则为祁连山脉党河南山；东、西、北三面则被地势较高沙漠、戈壁所包围，东面是一片戈壁滩，西部则为库姆塔格沙漠和南湖戈壁滩，北部则为马鬃山山系余脉北塞山，境内地势南高北低。受蒙古高压，西伯利亚冷高压和新疆热低压影响，常年盛行东、西风向，绿洲区年平均风速为2.2米/秒，最大阵风风速为14米/秒。（2）日益恶劣生态环境记录资料显示，敦煌地区当前生态环境恶化重要体现：草场退化严重。依照甘肃省草原队1965年4月调查，敦煌可运用草场总面积有576万亩，总载畜量为11.66万羊单位，而当前全市可运用草场只有135万亩，减少了77%；载畜量5万羊单位，减少了57%，现存草场均已成为沙化和盐渍化草场；湿地不断萎缩。建国初期敦煌共有湿地375万亩，现存只有270万亩，面积减少了28%，平均每年减少2万亩；绿洲区内1万余亩咸水湖和1000余亩淡水湖现80%已不复存在，月牙泉即将成为其中之一；土地沙化严重。由于森林植被减少，湿地萎缩，湖泽消失，全市既有50余万亩土地浮现沙化。据记录，自1994年以来，敦煌绿洲区外围沙化面积增长了20万亩，平均每年增长近2万亩，沙漠向前推动34米；地下水位持续下降。上世纪60年代初期，月牙泉水域面积22亩，水深7米，至1998年水域面积仅存6亩，经1998年淘泉清淤，当前水域面积也只有8.5亩；特别是农业土壤水分环境明显恶化，棉花、小麦全生育期从上世纪70年代灌溉2次到当前要灌溉5、6次水还呈现旱情，耕地保肥能力差，板结严重，农业生态系统内病虫害日趋加重；国内某些生态专家在敦煌西部考察后断言，如果这一地区再没有地表径流，地下水再没有补给来源，再过50年，敦煌西部河西走廊最大湿地草场湾腰墩草场将变成干滩。从以上提供最新资料发现，导致其生态环境恶劣沙漠化严重重要因素是水生态环境失衡、地下水位持续下降。（3）人为因素一方面，人口急速增长、耕地面积大量拓展和建坝截流，最后导致敦煌绿洲赖以生存疏勒河、党河和塔里木河干涸断流近年。与1949年相比，敦煌市人口由3.6万人增长到18万人，农田灌溉面积由13.4万亩增长到36.15万亩；随着旅游产业发展，每年来敦煌旅游中外游客在60万人次以上，并且有逐年增长趋势。受利益趋动，近年来无筹划开荒、无组织移民、无节制放牧现象十分突出，超过了环境承载能力，破坏了天然植被。敦煌外围及绿洲区由于没有了地表径流，地下水位持续下降，“绿色屏障”受到严重威胁，沙进人退，生态环境问题日益凸现。另一方面，绿洲区节水工程实行和超量开采地下水，致使地下水补排失衡，地下水位急剧下降。上世纪70年代以来，敦煌先后建成党河水库及小型塘坝3座。与50年代相比，渠系水运用率由33%提高到60.2%，灌溉水运用率由30%提高到57.8%。水资源运用率提高减少了对地下水渗漏补给。再次，工农业用水量增长亦在危及敦煌绿洲安全。近来，敦煌市水井数量大增，当前已有农用水井2534眼，每年开采地下水量达4123万立方米。加上青海石油管理局每年提取地下水约300万立方米，敦煌绿洲地下水用量已超过上世纪80年代初甘肃省水利部门提出年最大提引地下水限额40%。上述行为种种，导致了敦煌当前沙进人退、生态环境日趋恶化，沙尘暴天气频繁发生失衡局面。三敦煌地区沙尘暴天气危害 敦煌市大风沙尘暴天气次数虽呈下降趋势，但强度趋于增大，且导致灾害越来越大。棉花种植是敦煌市近10万农民重要经济来源，据记录1995年全市农民人均纯收入两千多元，跨上了小康县市台阶，其中1700元来自棉花。然而1996年529一场特大沙尘暴使正在生长旺季棉田受灾最为严重。 全市棉花受灾9成以上近17800亩，受灾5至7成有17900多亩。尚有1000多亩小麦、一批塑料大棚、农电线路、树木、渠道受到严重损坏。沙尘暴还使800多只羊畜丢失，黄渠乡5 名小学生在放学回家途中被风沙卷入正在流水渠道中淹死，灾害导致损失达2273万元 。沙尘暴天气携带大量沙尘蔽日遮光，天气阴沉，导致太阳辐射减少，几小时到十几种小时恶劣能见度，容易使人心情沉闷，工作学习效率减少。并且使大量牲口患染呼吸道及肠胃疾病，严重时将导致大量“春乏”牲口死亡，刮走农田沃土、种子和幼苗，导致农业损失。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧，覆盖在植物叶面上厚厚沙尘，影响正常光合伙用，导致作物减产。6月5日敦煌境内发生近年来罕见沙尘暴天气，使敦煌市个乡镇小麦、棉花、瓜果、塑料大棚、林果等受到不同限度损失，直接经济损失达万元。四敦煌地区沙尘暴天气防止办法（1）加强对沙尘暴监测力度中日双方合伙，日本政府免费援助“中华人民共和国酸沉降及沙尘暴监测网络建设项目”，敦煌被列入拟实行单位。该项目实行后，将提高敦煌市沙尘暴监测能力，为防治沙尘暴污染提供重要环境监测数据。敦煌市政府将在敦煌拟建一种风沙灾害防治科技实验研究站，进一步摸索风沙灾害对敦煌及其境内工业、农业、文物古迹危害状况。科研站建成后，将致力于荒漠区生态系统恢复与重建、莫高窟综合防沙体系、风沙灾害环境监测与预警等方面研究，并建设具备特色荒漠地区风沙灾害防治技术实验示范区。（2）加快建设并立法保护敦煌环境当前，敦煌正在履行禁止打井、禁止开荒、禁止移民等政策防止生态恶化。此后几年，敦煌将在12个风沙口沿线完毕以新疆杨、胡杨等树种混交防风林带，并在防风林带外围栽植以柽柳、沙棘等树种为主成片林3万亩，以缓和风沙口地区风沙危害。敦煌市已于启动了敦煌国家级生态功能保护区项当前期各项工作，当前已将建设规划上报省政府进行省级评审，并由省政府上报国务院待批。11月，甘肃省政府启动敦煌生态环境和文化遗产保护近期工作方案，政府将投资19.33亿元，建设20项工程，用来初步遏制敦煌生态持续恶化势头。敦煌市委、市政府已经制定实行各项政策办法，通过贯彻“节水、引水、放水、渗水、养水”办法，健全全民参加、协调配合、依法治理、责任考核四项机制，努力解决生态保护工作中问题，在开源节流、建设节水型社会方面获得了实效。（3）解决敦煌生态问题还存在许多障碍一是由于现行条块分割体制，不能统筹兼顾流域经济、社会发展和环保，不能统筹兼顾生产、生态和生活用水，不能统筹流域上、中、下游。二是本地生态保护和经济建设各自为政，缺少协调制约机制，资源性开发导致生态系统功能性退化。三是本地经济发展方式粗放，耗水农业比重过大，导致地下水位下降，加剧水生态恶化。五敦煌地区沙尘暴天气将来引用开篇话“作为自然规律，沙尘暴不是当代社会独有，并且无法根治，大气候趋势不可违背。”因此，对它将来，咱们要重点放在防治上。防治沙尘暴最重要办法是增长地表植被覆盖。详细为植树种草，固结泥沙。这是当前人们对生态环境建设普遍结识，然而这仍存在某些误区。简朴地觉得生态环境建设就是绿化造林，增长森林覆盖率。成果是：年年植树造林不见树，为了土地上面绿色而超采地下水，从而“绿了一条线，黄了一大片”。把节水和绿化两方面同步抓，是当前解决敦煌地区沙尘暴天气多发重要办法，在风沙带进行绿化造林，采用先进节水灌溉技术，提高树苗成活率，达到减少风沙目。在固沙方面，采用最新固沙办法即用麦类和谷黍类作物直接种植、或采用灌木类插条种植出网格状植物带，在所述网格内种植适合本地环境条件生长乡土灌木和或半灌木和或近年生草本植物。这是一种投入资金少、操作办法简朴、并且能有效治理流动沙丘和风蚀坑治沙固沙办法。对敦煌这一干旱缺水地区来说，这将是最为便利和实惠有效办法。参照文献1张新时,慈龙骏.一种影响西部大开发重大环境问题A.沈国航.中华人民共和国环境问题院士谈C.北京:中华人民共和国纺织出版社,. 2王涛,陈广庭,钱正安,等.中华人民共和国北方沙尘暴现状及对策J.中华人民共和国科学院院刊,(5):343-348. 3李一功.通过全面防治和综合治理,沙尘暴是可以基本消除N.中华人民共和国绿色时报,-12-10. 4邱新法,曾燕,缪启龙.国内沙尘暴时空分布规律及其源地和移动路经J.地理学报,56(3):316-322. 5焦树仁.章古台固沙林生态系统构造与功能M.沈阳:辽宁科学技术出版社,1989. 6韩德儒,杨文斌,杨茂仁.干旱半干旱区沙地灌(乔)木种水分动态关系及其应用M.北京:中华人民共和国科学技术出版社,1996.08届毕业生毕业论文指引意见书论文题目：姓名：年级及专业：指引教师姓名：职称：指引教师指引意见（从选题价值和难度、工作态度、材料翔实性与论证严密性、创新性、撰写水平与规范性等方面进行评述）： 指引教师签名： 年 月 日交修改稿时间：备注(建议成绩)： 08届毕业生毕业论文评审表论文题目：姓名：年级及专业：评审教师姓名：评审教师评语（从选题价值和难度、工作量、材料翔实性与论证严密性、创新性、撰写水平与规范性等方面进行评述）：签名： 年 月 日建议成绩： 08届毕业论文答辩评分表姓 名班 级时 间评审教师论文题目答辩记录得分论文质量得分（60%）答辩分陈述（20%）论文答辩（15%）态度（5%）最后得分08届毕业论文答辩登记表答辩时间： 地点：题 目指引教师姓名职称学生姓名专业答辩序号答辩小组对学生毕业论文陈述提出问题及学生回答状况：答辩小构成员名单： 记录员： 答辩小组组长： 年 月 日