内蒙古沙尘暴时空变化特征分析

峰 一

（内蒙古师范大学 地理科学学院，内蒙古 呼和浩特 010022）

沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称[1].沙尘暴是大风从地面卷起大量沙尘，从而使空气混浊，水平能见度低于1000m的恶劣天气现象[2].国外从上世纪20年代就开始了沙尘暴方面的研究.20世纪20年代初Hankin[3]首先对印度的“Andhi”型沙尘暴的上升和下沉气流进行了研究.随后，Sutton[4]对“Haboob”型沙尘暴也进行了分析.之后，Idso[5]和Joseph[6]先后对沙尘暴的气候特征、沙尘暴与雷暴中湿度场的差异.我国从20世纪70年代起开始对沙尘暴的研究工作，但是绝大多数的工作都集中在我国西北地区，如甘肃等地的沙尘暴的成因、气候分析方面等[7-10].内蒙古地区处于中蒙边境地区，我国沙尘源地和主要路径地区之一.本文利用内蒙古地区43个观测站点沙尘爆数据资料来分析内蒙古地区沙尘暴天气时空变化特征及变化趋势，为沙尘天气的监测及防灾提供参考.

1 研究区介绍

图1 研究区位图

内蒙古地区处于中亚中高纬度的干旱半干旱地区.由东北向西南斜伸，呈狭长形（图 1）.纬度东起东经 126°04'，西至东经97°12'，横跨经度28°52'，东西直线距离2400多公里；南起北纬 37°24'，北至北纬 53°23'，纵占纬度 15°59'，直线距离1700公里；全区总面积118.3万平方公里，中国第三大省区，跨越三北.内蒙古地区大部分地区地表干旱，植被稀少，气候以温带大陆性季风气候为主.降水量少而不均并且风大，经常受到西北路冷空气袭击，又可受到强西路冷空气袭击，冬春季节地面经常受蒙古气旋的影响，易造成偏西大风，沙尘暴发生的动力条件具备.并且自西向东分布着沙漠和沙地，沙化土地和潜在沙化土地分布广泛，破坏生态的人为活动导致植被衰退,，土地沙漠化.

2 数据来源与研究方法

选用了内蒙古地区1981-2010年43个气象观测站的沙尘暴数据，其中呼伦贝尔盟包括15个站点，锡林郭勒盟包括14站点，及其他15个站点沙尘暴数据.统计出不同时间尺度上的沙尘暴发生日数，分析内蒙古地区沙尘暴总体空间分布特征及其不同年代上的空间分布特征.

3 内蒙古沙尘暴时间变化特征分析

3.1 月分布变化

对内蒙古地区1981-2010年43个气象观测站的沙尘暴数据资料进行统计得出本地区沙尘暴月变化特征（图ɑ），全年本地区沙尘暴发生的高发时段是3-8月份，3月份发生日数为729次，4月份发生日数为1430次，5月份发生日数为999次，6月发生日数为467次，7月发生日数为227次，8月发生日数为142次.很明显的可以看出沙尘暴主要集中在4月份和5月份，据统计，这两个月的沙尘暴总日数大约占到全年的53.20%.3月份和6月份也较多，这两个月的沙尘暴沙尘暴的总日数大约占到全年的26.19%.9月份发生日数为71次,10份月发生日数为67次，这两个月的沙尘暴总日数大约占3.02%，是属于沙尘暴少发生月份.

3.2 季节变化

沙尘暴的出现有明显的季节变化，将内蒙古地区1981-2010年43个气象观测站的沙尘暴数据按季节统计得出(图b）.高频发生季节主要集中在春季,总体来讲，春季沙尘暴发生最集中最强烈，夏季次之，秋季最少，冬季沙尘暴逐步变多.春季沙尘暴日数占全年沙尘暴总日数的69.17%，占一半以上的比例.春季内蒙古地区冷空气活动频繁，冷锋蒙古气旋频繁出现的季节,气候干燥并且降水量少,地表植被覆盖度很低,地表裸露,很容易产生沙尘暴，造成沙尘暴发生频繁.夏季沙尘暴日数占全年沙尘暴总日数的18.31%，降水量相应增多,风力减弱,植被覆盖度增高,沙尘暴发生的机率也随之减小.直到秋季，沙土尘暴发生频率为全年最低，占全年总日数的5.78%.冬季，地面已冻结，一般来说大风难以将冻结成块的沙土吹离地面,因此冬季沙尘暴发生的次数也较少，占全年总日数的6.72%.

内蒙古地区43个站点各月份（a）

各季节（b）沙尘暴总日数变化图

内蒙古地区43个站点各年际（c）

各年代（d）沙尘暴总日数变化图

3.3 年际变化

30年来内蒙古地区43个气象站点的沙尘爆出现日数反复呈现下降再呈现上升趋势.1984年以前沙尘暴出现日数高而变化相对缓和,1984年之后沙尘暴出现日数明显减少，1997年沙尘暴出现总日数为35次，30年来沙尘暴出现日数最少的一年.之后沙尘暴频繁发生，2001年的时候沙尘暴发生日数为314次，30年发生次数最多的一年，2002年为次之，为278次.总的来讲，30年来,在最初的10年，2016次,发生沙尘暴天气的天数变动不大，都属于相对沙尘暴高频时期.在后10年左右时间，沙尘暴发生次数逐步减少.2000年以后是属于沙尘暴活跃时期.

3.4 年代变化

将内蒙古地区1981-2010年43个气象观测站的沙尘暴数据按年代统计图（d）.整体上可以看出80年代沙尘暴发生日数最多，为2000多次；90年代沙尘暴发生日数最少，为1000次左右；2000年又开始频繁发生，内蒙古地区进入沙尘暴相对活跃时期，并且这种增长的趋势仍在继续.以海力素为例，80年代沙尘暴发生总日数为239次，90年代沙尘暴发生总日数为101次，00年代沙尘暴发生总日数为136次.以包头为例，80年代沙尘暴发生总日数为49次，90年代为16次,00年代为26次.可见，从80年代到90年代沙尘暴发生总日数明显下降趋势，再后来到00年代沙尘暴出现总日数增多又出现上升趋势.冷空气活动是沙尘暴的主要动力源，沙尘暴的上述年代际变化主要是气候变化的结果.

4 内蒙古沙尘暴空间变化特征分析

4.1 内蒙古沙尘暴总体空间分布

采用内蒙古地区1981-2010年43个气象观测站的沙尘暴数据分别统计出每个测站点的一共30年的沙尘暴总发生次数.图（5）中可以看出内蒙古沙尘暴总体空间分布特征，多发区主要位于沙漠、沙地区域及其边疆地区.主要集中在西北部地区.其中,以拐子湖为中心的阿拉善盟北部地区为最大值中心,沙尘暴发生次数一共达到687次,这一地区主要位于巴丹吉林沙漠北部.以海力素为中心地区为次大值中心,属于乌兰布和沙漠附近地区，沙尘暴发生次数达到269次，除这两个多发区以外,锡林郭勒盟西部地区也属于一个相对多发区，有苏尼特左旗、苏尼特右旗、朱日和、镶黄旗、正镶白旗、太仆寺、正蓝旗等处于浑善达克沙地附近地区.沙尘暴的多发区主要位于沙漠、沙地区域及其边疆地区.

图2 内蒙古地区43个站点总体空间分布

4.2 内蒙古沙尘暴不同年代上的空间分布

将以下三个不同年代上的空间分布图相互比较，首先，三个年代中高值区一直处于以拐子湖为中心的阿拉善盟北部地区.其次，90年代空间分布图颜色明显比较浅，内蒙古沙尘暴在1981-2010年三个不同年代上呈现出先减少后增多的趋势，90年代内蒙古沙尘暴发生次数最少.图（8）中看到锡盟地区以苏尼特左旗为中心也成为沙尘暴高频发生地区.据统计90年代锡林郭勒盟地区苏尼特左旗的沙尘暴发生总次数为39次，00年代沙尘暴发生总次数为134次.除此之外锡林郭勒盟的苏尼特右旗、朱日和、正蓝旗、镶黄旗、正白旗、二连浩特、阿巴嘎旗等其他14地个站点沙尘暴发生次数都比以前增多.锡盟地区沙尘暴发生的频繁很有可能跟草原退化与沙漠化的进程和生态系统的好坏相关.锡林郭勒盟西部地区本来以荒漠草原和沙地为主，草地植被覆盖率低，土质疏松，气候变暖、连续干旱，尤其是近十多年来年来锡盟地区草场退化、土壤沙化、植被覆盖度减少.因此，必须要采取一定的沙尘暴防护措施，不然沙尘暴发生的越频繁就危害就会越大.

图3 内蒙古地区43个站点80年代、90年代和00年代空间分布图

5 结论

（1）在时间变化上，内蒙古沙尘暴有明显的季节性变化，主要集中在春季（3-5月）.其中4月份达到最大值，往夏季秋季过度，沙尘暴天气逐渐减弱.年变化显著，并且反复呈现下降再呈现上升趋势.1984年以前沙尘暴出现上升趋势而且变化相对缓和,1984年之后沙尘暴出现日数明显减少直到1997年达到最少，之后2001年达到最多，后来又呈现减少再增加趋势.不同年代上，整体上可以看出80年代发生日数最多，90年代发生日数最少，00年代开始又频发生.

（2）从空间变变化上，内蒙古地区沙尘暴主要集中在西北部地区.其中，以拐子湖为中心的阿拉善盟北部地区为最大值中心，以海力素为次大值中心.此外，锡林郭勒盟西部地区也存在着相对多发区.不同年代空间分布上，高值区一直处于以拐子湖为中心的阿拉善盟北部地区.并且从00年代开始锡盟地区以苏尼特左旗为中心也成为沙尘暴高频发生地区.这很有可能和草原退化与沙漠化的进程以及生态系统的好坏有关.

参考文献：

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〔2〕霍文,王建,刘新春，等.器测与目测能见度差异分析[J].气象科技，2006，34(5）：638-642.

〔3〕Hankin E H. On dust raising winds and descending currents[J].India Met.Memoirs，1921.

〔4〕Sutton L J.Haboobs[J].Quart.J.R.Met.Soc.，1925，51：25-30.

〔5〕Idso S B,R S Ingram and JM Pritchard.”An American Haboob”[J].Bull.AMS,1992，53：930-935.

〔6〕Joseph P V,Raipal D K,Deka S N.“Andhi”,the convective dust storms of Northwest India[J].Mausam，1980，31：431-442.

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