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第5章 认识沙尘暴(4)

(4)滥垦

滥垦是指天然草原地区不顾生态和土地、气候条件,盲目毁草开荒种粮,导致草原沙漠化等不良后果的行为。我国草原多处于半干旱和干旱气候区,土地母质多为沙质,结构疏松,生态系统脆弱。草原地区平均风速为3~4米/秒,最大风速为28米/秒,年平均大风日数为25~50天或更多。草原开垦后,因植被破坏,土地失去保护,多引起严重风蚀,富含有机质的表土被吹走,形成沙丘。近年来,随着农产品价格提高,种植业收入逐年增加,一些单位、集体和个人为了追求眼前利益,违反相关政策、法律法规的规定,未经审批非法乱开滥垦荒地,严重破坏了生态环境,同时也引发了矛盾纠纷,影响到社会稳定。

(5)水资源的无序利用

水是生命之源,是人类赖以生存不可缺少的物质条件。水资源是经济社会发展最基础性的自然资源和战略性的经济资源,是其他任何物质不可替代的重要资源,合理开发、有效利用水资源已成为全球重视的战略问题。但是,目前水资源的开发、利用、节约和保护工作仍存在一定的问题,水资源的无序利用现象严重。如上游截水,大水漫灌、浪费水资源、造成土地盐渍化;下游缺水,沙漠植被死亡,造成土地沙漠化;过度开采地下水形成地下水漏斗,引起海水倒灌、咸水入侵,破坏土地结构,造成一系列生态环境问题等。

地球上不能没有沙尘暴

沙尘暴可谓臭名昭著,特别是在20世纪最后几年,声讨它的声音越来越强烈。黄色的天空,夹带着泥土的春雨成为北方一景,它甚至成了南方学子不愿到北京上学读书的理由,而建议“迁都”的声音也时有耳闻。沙尘暴真的那么讨厌吗?其实,在自然界,沙尘暴非但不是令人不快的“不速之客”,它还是带来丰富养料的“老朋友”和改善环境质量的“好帮手”。

1.全球沙尘暴地理分布

沙尘暴的地理分布与土地沙漠化区域密切相联。据统计,全世界主要有四大沙尘暴多发区,分别位于中亚、北美、澳洲以及包括北非至西亚在内的中东地区。

(1)中亚沙尘暴

中亚是全球发生沙尘暴最多的地区之一,有几个多发中心:一个在伊朗、阿富汗和巴基斯坦等国的交界处;一个在阿富汗的土耳其斯坦平原,年平均出现天数最多的为80.7天,出现在伊朗宾斯登地区。这些地区的沙尘暴主要发生在春夏的旱季。前苏联中亚地区的哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦、土库曼等地也是沙尘暴多发区。邻近的南亚地区印度也有两种沙尘暴:一种称为洛风,是由于低槽加深产生强气压梯度造成的;另一种称为安德海是由雷暴云或飑线的下曳气流引起的。我国北方和蒙古国南部的沙尘暴多发区属于中亚沙尘暴区东部的一部分,主要发生在北方几大沙漠、沙地、戈壁及其边缘的荒漠地区,其中南疆盆地塔克拉玛干沙漠南部(如和田)的沙尘天气(包括浮尘、扬沙和沙尘暴),在多发年份,年发生日数可以超过300天。

(2)撒哈拉沙尘暴

撒哈拉大沙漠位于非洲北部,气候条件极其恶劣,是地球上最不适合生物生存的地方之一,也是全球发生沙尘暴的主要源地之一。从20世纪70年代初到80年代中期,由于连年旱灾以及当地人过量放牧和开垦,造成草场退化、田地荒芜、沙漠化土地蔓延、沙尘暴加剧,当地人的生活环境急剧恶化。频繁的沙尘暴还殃及邻近地区,有的沙尘被东风带过大西洋到达了南美洲亚马孙地区,还有的沙尘被吹到了欧洲。英国牛津大学地质学院的研究记录表明,自1900年以来,英国共经历过17次撒哈拉沙漠降尘。专家确认,每年参与地球化学循环的上亿吨磷元素中有一半以上是从撒哈拉沙漠以浮尘传输形式输送到北大西洋。

(3)美国沙尘暴

分布于美国西部和墨西哥北部的沙漠及接壤的荒漠干旱区是北美洲大陆的主要沙尘暴源区,每年春季沙尘暴时有发生。其中美国中南部是北美地区浮尘出现频率最高的地区,也是美国沙尘暴多发中心。美国亚利桑那州凤凰城每年都要遭受到2~3次沙尘暴的袭击,这些沙尘暴属于哈布型,大多数是由雷暴的下曳气流引起的,侵入凤凰城的时间一般在17~21时。沙尘暴到达时,地面气温一般下降约7℃,最大风速可达36米/秒,能见度一般可降至400米以下,极端情况甚至降为50米以下,通常能维持1小时左右。

(4)澳大利亚沙尘暴

澳大利亚中部和西部地区是澳洲大陆沙尘暴发生最为频繁的地区,每年平均达5次以上,并且还表现为鲜明的季节性,每年在澳大利亚的晚春(9月或10月)和夏季(12月至次年2月)沙尘暴发生得最为显著;在南澳旱农耕作区及其毗邻地区,冬雨降临之前的晚秋也会发生沙尘危害。沙尘暴的影响范围,水平可达数百千米,垂直距离高达数千米。1983,1993和1994年发生在澳大利亚最严重的沙尘暴给东部沿海城市以及周围的城镇带来了毁灭性的灾难。

2.中国沙尘暴地理分布

中国的沙尘暴多发区属于中亚东部沙尘暴区域的一部分。在我国西北、华北大部、青藏高原大部和东北平原地区,多年来平均的年沙尘暴总日数普遍超过5天,是沙尘暴的主要发生区和影响区。塔里木盆地及其周围地区、柴达木盆地西南部、河西走廊、阿拉善高原、河套平原、鄂尔多斯高原和西藏高原局部地区年沙尘暴总日数超过10天,是沙尘暴的多发区。塔里木盆地中部及其周围地区、阿拉善高原及相邻的河西走廊东北部分别是沙尘暴的两大高频中心,年沙尘暴总日数达20天以上,局部接近或超过30天,如新疆民丰34.9天,柯坪31.0天,和田26.0天,甘肃民勤28.2天,内蒙古拐子湖27.5天等。研究发现,中国年沙尘暴总日数超过5天的沙尘暴易发区大多属中纬度干旱和半干旱地区,这些地区受荒漠化的影响和危害比较严重,地表多为沙漠(如塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、库姆塔格沙漠、柴达木盆地沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠等)、沙地(如毛乌素沙地、浑善达克沙地)和旱地,植被稀少,大风过境时,易形成沙尘暴。进一步观察1954~2006年中国北方典型强沙尘暴的地理分布可以看出,53年累计强沙尘暴发生频次超过5次的多发区域主要位于南疆盆地、西北地区东部和华北地区北部。其中新疆的若羌和民丰分别高达33次和32次,是强沙尘暴的最高频发中心,其次是新疆和田25次、且末23次、甘肃民勤27次、安西20次、宁夏盐池28次和内蒙古朱日和24次,以这些地区为中心向周围辐射分别形成了多个高频发区域。显然,强沙尘暴的多发区域与沙漠、沙地等干旱荒漠区紧密相联。同时,多发区域恰好位于影响我国的强冷空气的主要路径上,这也进一步证实了强冷空气的入侵的确是引发沙尘暴的主要动力源,而地表裸露的疏松沙尘则是沙尘暴的主要物质源,两者有机结合便构成了我国强沙尘暴空间分布的基本格局。

总之,与国外其他地区相比,中国沙尘暴空间分布具有以下几个显著特点:

(1)影响面积大,西起新疆,东抵沿海,受沙尘暴和扬沙不同程度影响的省市区分别为17个和25个。(2)高频区集中,在我国集中着两个主要高频区:①塔里木盆地及其周围地区,其中塔中可能是亚洲区域内沙尘暴发生频次最高之地;②阿拉善高原、河西走廊东北部及其邻近地区。(3)与地表沙化程度密切相关联,如塔克拉玛干等大沙漠,以及散布在黄河河套、青藏高原、内蒙古高原的沙地为沙尘暴天气的发生提供了极为丰富的沙尘物质源。此外,天气系统、地形地貌、降水分布等都对沙尘暴的地理分布起着重要影响。

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