內蒙古沙塵暴時空變化特征分析

峰 一

（內蒙古師范大學 地理科學學院，內蒙古 呼和浩特 010022）

沙塵暴是沙暴和塵暴兩者兼有的總稱[1].沙塵暴是大風從地面卷起大量沙塵，從而使空氣混濁，水平能見度低于1000m的惡劣天氣現象[2].國外從上世紀20年代就開始了沙塵暴方面的研究.20世紀20年代初Hankin[3]首先對印度的“Andhi”型沙塵暴的上升和下沉氣流進行了研究.隨后，Sutton[4]對“Haboob”型沙塵暴也進行了分析.之后，Idso[5]和Joseph[6]先后對沙塵暴的氣候特征、沙塵暴與雷暴中濕度場的差異.我國從20世紀70年代起開始對沙塵暴的研究工作，但是絕大多數的工作都集中在我國西北地區，如甘肅等地的沙塵暴的成因、氣候分析方面等[7-10].內蒙古地區處于中蒙邊境地區，我國沙塵源地和主要路徑地區之一.本文利用內蒙古地區43個觀測站點沙塵爆數據資料來分析內蒙古地區沙塵暴天氣時空變化特征及變化趨勢，為沙塵天氣的監測及防災提供參考.

1 研究區介紹

圖1 研究區位圖

內蒙古地區處于中亞中高緯度的干旱半干旱地區.由東北向西南斜伸，呈狹長形（圖 1）.緯度東起東經 126°04'，西至東經97°12'，橫跨經度28°52'，東西直線距離2400多公里；南起北緯 37°24'，北至北緯 53°23'，縱占緯度 15°59'，直線距離1700公里；全區總面積118.3萬平方公里，中國第三大省區，跨越三北.內蒙古地區大部分地區地表干旱，植被稀少，氣候以溫帶大陸性季風氣候為主.降水量少而不均并且風大，經常受到西北路冷空氣襲擊，又可受到強西路冷空氣襲擊，冬春季節地面經常受蒙古氣旋的影響，易造成偏西大風，沙塵暴發生的動力條件具備.并且自西向東分布著沙漠和沙地，沙化土地和潛在沙化土地分布廣泛，破壞生態的人為活動導致植被衰退,，土地沙漠化.

2 數據來源與研究方法

選用了內蒙古地區1981-2010年43個氣象觀測站的沙塵暴數據，其中呼倫貝爾盟包括15個站點，錫林郭勒盟包括14站點，及其他15個站點沙塵暴數據.統計出不同時間尺度上的沙塵暴發生日數，分析內蒙古地區沙塵暴總體空間分布特征及其不同年代上的空間分布特征.

3 內蒙古沙塵暴時間變化特征分析

3.1 月分布變化

對內蒙古地區1981-2010年43個氣象觀測站的沙塵暴數據資料進行統計得出本地區沙塵暴月變化特征（圖ɑ），全年本地區沙塵暴發生的高發時段是3-8月份，3月份發生日數為729次，4月份發生日數為1430次，5月份發生日數為999次，6月發生日數為467次，7月發生日數為227次，8月發生日數為142次.很明顯的可以看出沙塵暴主要集中在4月份和5月份，據統計，這兩個月的沙塵暴總日數大約占到全年的53.20%.3月份和6月份也較多，這兩個月的沙塵暴沙塵暴的總日數大約占到全年的26.19%.9月份發生日數為71次,10份月發生日數為67次，這兩個月的沙塵暴總日數大約占3.02%，是屬于沙塵暴少發生月份.

3.2 季節變化

沙塵暴的出現有明顯的季節變化，將內蒙古地區1981-2010年43個氣象觀測站的沙塵暴數據按季節統計得出(圖b）.高頻發生季節主要集中在春季,總體來講，春季沙塵暴發生最集中最強烈，夏季次之，秋季最少，冬季沙塵暴逐步變多.春季沙塵暴日數占全年沙塵暴總日數的69.17%，占一半以上的比例.春季內蒙古地區冷空氣活動頻繁，冷鋒蒙古氣旋頻繁出現的季節,氣候干燥并且降水量少,地表植被覆蓋度很低,地表裸露,很容易產生沙塵暴，造成沙塵暴發生頻繁.夏季沙塵暴日數占全年沙塵暴總日數的18.31%，降水量相應增多,風力減弱,植被覆蓋度增高,沙塵暴發生的機率也隨之減小.直到秋季，沙土塵暴發生頻率為全年最低，占全年總日數的5.78%.冬季，地面已凍結，一般來說大風難以將凍結成塊的沙土吹離地面,因此冬季沙塵暴發生的次數也較少，占全年總日數的6.72%.

內蒙古地區43個站點各月份（a）

各季節（b）沙塵暴總日數變化圖

內蒙古地區43個站點各年際（c）

各年代（d）沙塵暴總日數變化圖

3.3 年際變化

30年來內蒙古地區43個氣象站點的沙塵爆出現日數反復呈現下降再呈現上升趨勢.1984年以前沙塵暴出現日數高而變化相對緩和,1984年之后沙塵暴出現日數明顯減少，1997年沙塵暴出現總日數為35次，30年來沙塵暴出現日數最少的一年.之后沙塵暴頻繁發生，2001年的時候沙塵暴發生日數為314次，30年發生次數最多的一年，2002年為次之，為278次.總的來講，30年來,在最初的10年，2016次,發生沙塵暴天氣的天數變動不大，都屬于相對沙塵暴高頻時期.在后10年左右時間，沙塵暴發生次數逐步減少.2000年以后是屬于沙塵暴活躍時期.

3.4 年代變化

將內蒙古地區1981-2010年43個氣象觀測站的沙塵暴數據按年代統計圖（d）.整體上可以看出80年代沙塵暴發生日數最多，為2000多次；90年代沙塵暴發生日數最少，為1000次左右；2000年又開始頻繁發生，內蒙古地區進入沙塵暴相對活躍時期，并且這種增長的趨勢仍在繼續.以海力素為例，80年代沙塵暴發生總日數為239次，90年代沙塵暴發生總日數為101次，00年代沙塵暴發生總日數為136次.以包頭為例，80年代沙塵暴發生總日數為49次，90年代為16次,00年代為26次.可見，從80年代到90年代沙塵暴發生總日數明顯下降趨勢，再后來到00年代沙塵暴出現總日數增多又出現上升趨勢.冷空氣活動是沙塵暴的主要動力源，沙塵暴的上述年代際變化主要是氣候變化的結果.

4 內蒙古沙塵暴空間變化特征分析

4.1 內蒙古沙塵暴總體空間分布

采用內蒙古地區1981-2010年43個氣象觀測站的沙塵暴數據分別統計出每個測站點的一共30年的沙塵暴總發生次數.圖（5）中可以看出內蒙古沙塵暴總體空間分布特征，多發區主要位于沙漠、沙地區域及其邊疆地區.主要集中在西北部地區.其中,以拐子湖為中心的阿拉善盟北部地區為最大值中心,沙塵暴發生次數一共達到687次,這一地區主要位于巴丹吉林沙漠北部.以海力素為中心地區為次大值中心,屬于烏蘭布和沙漠附近地區，沙塵暴發生次數達到269次，除這兩個多發區以外,錫林郭勒盟西部地區也屬于一個相對多發區，有蘇尼特左旗、蘇尼特右旗、朱日和、鑲黃旗、正鑲白旗、太仆寺、正藍旗等處于渾善達克沙地附近地區.沙塵暴的多發區主要位于沙漠、沙地區域及其邊疆地區.

圖2 內蒙古地區43個站點總體空間分布

4.2 內蒙古沙塵暴不同年代上的空間分布

將以下三個不同年代上的空間分布圖相互比較，首先，三個年代中高值區一直處于以拐子湖為中心的阿拉善盟北部地區.其次，90年代空間分布圖顏色明顯比較淺，內蒙古沙塵暴在1981-2010年三個不同年代上呈現出先減少后增多的趨勢，90年代內蒙古沙塵暴發生次數最少.圖（8）中看到錫盟地區以蘇尼特左旗為中心也成為沙塵暴高頻發生地區.據統計90年代錫林郭勒盟地區蘇尼特左旗的沙塵暴發生總次數為39次，00年代沙塵暴發生總次數為134次.除此之外錫林郭勒盟的蘇尼特右旗、朱日和、正藍旗、鑲黃旗、正白旗、二連浩特、阿巴嘎旗等其他14地個站點沙塵暴發生次數都比以前增多.錫盟地區沙塵暴發生的頻繁很有可能跟草原退化與沙漠化的進程和生態系統的好壞相關.錫林郭勒盟西部地區本來以荒漠草原和沙地為主，草地植被覆蓋率低，土質疏松，氣候變暖、連續干旱，尤其是近十多年來年來錫盟地區草場退化、土壤沙化、植被覆蓋度減少.因此，必須要采取一定的沙塵暴防護措施，不然沙塵暴發生的越頻繁就危害就會越大.

圖3 內蒙古地區43個站點80年代、90年代和00年代空間分布圖

5 結論

（1）在時間變化上，內蒙古沙塵暴有明顯的季節性變化，主要集中在春季（3-5月）.其中4月份達到最大值，往夏季秋季過度，沙塵暴天氣逐漸減弱.年變化顯著，并且反復呈現下降再呈現上升趨勢.1984年以前沙塵暴出現上升趨勢而且變化相對緩和,1984年之后沙塵暴出現日數明顯減少直到1997年達到最少，之后2001年達到最多，后來又呈現減少再增加趨勢.不同年代上，整體上可以看出80年代發生日數最多，90年代發生日數最少，00年代開始又頻發生.

（2）從空間變變化上，內蒙古地區沙塵暴主要集中在西北部地區.其中，以拐子湖為中心的阿拉善盟北部地區為最大值中心，以海力素為次大值中心.此外，錫林郭勒盟西部地區也存在著相對多發區.不同年代空間分布上，高值區一直處于以拐子湖為中心的阿拉善盟北部地區.并且從00年代開始錫盟地區以蘇尼特左旗為中心也成為沙塵暴高頻發生地區.這很有可能和草原退化與沙漠化的進程以及生態系統的好壞有關.

參考文獻：

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