中国北方地区沙尘暴变化趋势初探

沙尘暴是一种重要的环境问题和自然灾害，是土地沙漠化程度的重要指标。本文利用１９５１～１９８０年的整编气候资料、１９８１～１９８７年中国地面气象记录月报资料和１９９３～１９９４年的两个沙尘暴个例资料，对我国北方地区沙尘暴的空间分布和时间变化及其成因作了初步探讨，并对未来的变化趋势进行了初步预测。结果表明：沙尘暴主要发生在我国西北地区，且有两个多发中心区，即塔无拉玛干沙漠的西南部和甘肃河西走廊东部。沙尘暴主要发生在春季，尤以四月份最多；沙尘暴的形成是地形、地表沙尘物质、有利的急浪位置、低层大气的不稳定和锋面过境后的大风五种基本因素相互作用的结果；就整个北方地区而言，１９５１～１９８７年沙尘暴出现日数总的趋势是波动式减少的，但不同干旱气候区略有差异；本世纪末到下世纪中叶，整个北方地区沙尘暴总的趋势将呈波动式增加（约比１９５１～１９８７年的平均值增加７％）。     

中国北方沙尘暴与气候因素关系分析

利用气象观测数据，分析了我国北方沙尘暴发生频次年际变化与气候因素的关系，结果表明：（1）我国北方沙尘暴发生频次与北方大风日数的分布在空间上并不完全一致，沙尘暴的发生频次受区域特征条件影响较大；（2）我国北方沙尘暴发生频次的年际变化呈现减少的趋势，与我国北方温度持续升高，夏季降水量有所增加的趋势有着较好的一致性；（3）我国北方沙尘暴频次的年际和季节变化特点说明降水和温度通过改变地表植被、土壤等特征，影响着区域沙尘暴发生的风险等级。文章最后还提出了沙尘暴风险评估和建立预警系统的建议。     

内蒙古中西部地区沙尘暴日数分布的地貌特征

以内蒙古中西部地区的地貌格局为背景，探讨了该地区沙尘暴日数分布的地貌特征。通过比较地貌类型、地形剖面线与沙尘暴日数分布的关系，以及统计不同地貌类型区的沙尘暴日数特征，得出的结论为：在内蒙古中西部地区，沙漠边缘及沙地区沙尘暴日数最多，高平原区次之，山地丘陵区较少，平原区最少。     

近50年来中国沙尘暴空间分异格局及季相分布--初步研究

采用全国396个站点的沙尘暴观测资料，结合1：100万中国数字高程图和1：100万中国沙漠分布图，在地理信息系统支持下，重建了1951～2000年中国沙尘暴的空间分异格局，并对沙尘暴灾害发生时间的月相、季相的多年平均状况进行了分析。研究表明：全国沙尘暴空间格局总体呈西南-东北分异，我国沙尘暴的空间和强度变化分布呈现明显的周期变化规律。根据全国各省受影响的程度来看，重点区域在西北，并相对集中分布在新疆南部、西藏北部、青海中西部、内蒙中西部、甘肃、宁夏、陕西北部、山西北部、河北北部及河南部分地区。灾害发生的最大、最小年份和多年平均状况的影响界线分布基本一致，只是影响程度不同。从灾害发生时间的月相和季相过程看，可以分成3种类型和两个过渡带，重度区域从11月一直延续到次年6～7月，时间跨度很长，并与中国沙源地空间分布格局密切相关；其它受影响的区域主要发生在3～5月，且程度较轻。最后指出了在定性到定量的沙尘暴研究中，除了需要对沙尘暴的天气特征进行定量研究外，应该对与沙尘暴有关的下垫面的参数及其时间变化规律进行定量的研究，从而提高沙尘暴的研究精度。     

锡盟沙尘暴的时空分布及其与气候因子的关系

利用内蒙古锡林郭勒盟15个气象站30年(1971-2000年)的沙尘暴观测资料,分析了沙尘暴发生日数的时空分布以及气候因子对沙尘暴日数的影响.结果表明,锡盟的中西部是沙尘暴的易发区,其中苏尼特右旗及朱日和是沙尘暴的高值区;从单站的沙尘暴日数来看,沙尘暴的发生时间有明显的日变化和季节差异,30年间除朱日和站沙尘暴年际变化趋势不明显外,其它两站的沙尘暴日数均有显著的下降趋势;沙尘暴的年代际变化也呈减少的趋势.大风对沙尘暴发生次数的影响最为显著,单站的相关系数在0.60以上(通过0.05显著性检验);平均气温日较差与沙尘暴日数也呈显著正相关;其中锡林浩特站的年均气温及冬春季平均气温与沙尘暴日数有显著负相关;降水量对沙尘暴的发生次数有一定的影响,尤其是前期降水量与次年沙尘暴的发生有较好的负相关.     

江淮地区极端气候事件的时空变化特征

利用1951—2003年的温度和降水资料，研究了江淮地区极端气候事件的空间结构及年代际变化特征。结果发现：（1）气候变暖影响了极端气候事件的变化，这种影响是由气候平均值和方差的共同变化引起的。（2）气候变暖加速了水分的循环过程，导致20世纪90年代以来江淮地区旱涝频率和强度加大，强降水事件增加；冬季极端最低温度升高，低温日数减少；夏季极端最高温度和高温日数开始回升。（3）从极端事件分布的区域变化来看，气候变暖对淮北的影响最大，使这个脆弱性本来就很严重的区域变得更加脆弱。     

沙尘暴发生过程中的风速和土壤湿度变化

利用内蒙古中西部二连浩特、乌拉特中旗和乌海等3个地区2001—2004年的6小时风速风向观测资料和每小时的土壤湿度观测资料，以及同期的沙尘暴观测数据，统计研究了在沙尘暴发生季节，沙尘暴发生过程中风速与土壤湿度的关系和变化特征。结果表明，内蒙古中西部沙尘暴主要发生在春季，在这个季节，沙尘暴的发生主要受西风影响，沙尘暴发生过程中的风速达到最大，沙尘暴发生前和发生后风速变化较大，统计样本中的最大变幅达12m／s；统计样本中土壤湿度在沙尘暴发生前达到最小值，在沙尘暴发生过程中和发生后则没有明显的规律性的变化。土壤湿度是制约沙尘暴发生的较为重要的下垫面要素之一。     

内蒙古中西部地区土壤紧实度初步研究

沙尘暴的发生与沙尘暴源地的下垫面状况密不可分,下垫面要素中土壤紧实度等地表状况指标是沙尘暴灾害下垫面因子的危险度研究的重要内容。选取沙尘暴源地的内蒙古中西部地区为研究区域,于2004年4月进行了土壤紧实度实地采样,对获取的36个采样点的数据进行了统计分析,发现在不同的植被覆盖类型下,地表的土壤紧实度值具有明显的分异特征和分布范围。以1∶10万的内蒙古土地利用类型图为依托进行重分类,对研究区域的土壤紧实度值进行空间上的了反演。并通过2009年第二次实地采样对该反演的精度进行了验证,排除干扰因素后,发现土壤紧实度的反演结果良好,因此可以获得空间范围上土壤紧实度的一个粗略范围值。研究结果可为日后进行土壤紧实度对沙尘暴的影响和贡献等级划分以及沙尘暴下垫面脆弱性风险评估和区划提供数据支持。     

京津冀区域沙尘暴和群发性强沙尘暴特征分析

利用京津冀区域内102个气象站1954～2002年观测资料,分析了此区域沙尘暴和群发性强沙尘暴的变化特征.结果表明:京津冀区域绝大部分地区是沙尘暴主要影响区,冀北高原是此区域的易发区和多发区.沙尘暴发生时间具有明显的日变化特征和季节差异,沙尘暴呈现整体减少趋势,各分区变化趋势具有相似性,只是在减少幅度上略有不同.近50年此区域共出现了39例群发性强沙尘暴,冀北高原和定州、饶阳一带是此区域群发性强沙尘暴天气的多发区.多发季节为春季(3～5月),占全年总数的76.9%,尤以4月份最多,占全年总数的51.3%.群发性强沙尘暴年代际变化呈现总体减少趋势,其发生次数、覆盖面积均以90年代为最低值.     

近50年来中国沙尘暴变化趋势分析

综述了关于我国沙尘暴时空分布规律的研究进展,利用117个沙尘暴代表站近50年来的气象观测数据,以沙尘暴出现日数为定量指标,采用相关分析的方法,对我国沙尘暴的变化趋势进行了分析,并针对中国北方的草原区、荒漠区和农业区,进行了变化趋势分析.结果表明:近50年来,我国北方沙尘暴天气总体呈下降趋势,沙尘暴发生频率与下垫面状况有着很好的对应关系,同时,沙尘暴有着明显的年代级变化规律.     

西北地区不同等级沙尘暴的空间变化与防治

通过资料分析，揭示了西北地区不同等级沙尘暴的分布范围与物质组成的空间变化及发生动力。研究表明，西北特强沙尘暴活动范围从荒漠源区一直到东南沿海及港澳地区，强沙尘暴活动范围包括荒漠源区到我国东部的河南郑州、开封、许昌以及山东菏泽等地，中等沙尘暴分布在荒漠源区到甘肃兰州等地，弱沙尘暴分布范围小，以点状分布为主；不同等级沙尘暴的物质浓度和组成不同；产生不同等级沙尘暴的动力不同；给黄土高原带来大量粉尘物质和造成严重灾害的主要是强和特强沙尘暴；对西北地区不同等级沙尘暴灾害的防治应采取分级防治和分区防治相结合的措施。     

总体样本风速风向联合概率分析方法

提出了针对总体样本的风速风向联合分布的实用统计分析方法。假定任意给定风向上的风速符合某一概型分布、风向间的关联以风速资料的相对发生频率反映、不同风向间的概型参数及频率分布的变化满足谐波函数,在此基础上,利用风速风向资料的总体样本可以得到一个能够反映任意方向的风速风向联合分布函数。利用澳门地区的百年风资料与某风站连续5年的风速观测记录,对该方法的可行性进行了验证。分析表明,该方法具有一定的适用性,便于结构的抗风可靠性分析,具有一定的工程应用价值。     

塔里木盆地风沙灾害危险性评价

考虑到风沙灾害的发生与发展不仅与风沙灾害天气有关，还与其影响区的自然及社会经济状况有关，因此本文结合新疆的实际情况，以承灾体指数C11和灾次指数ZC的变化分析了塔里木盆地风沙灾害的空间分异规律。从Zc的变化规律看，基本为由荒漠区向草原牧区、农牧交错区到农区的递减走势；从CH的变化看，基本以库尔勒市、阿克苏市和喀什市为三个中心向四周递减的变化趋势，说明CH和Zc指数在空间分异上存在明显的错位。在此基础上，构建了风沙灾害危险性评价模型，它能综反映一个研究区的风沙致灾强度和承灾强度。研究结果表明，塔里木盆地南部以和田为中心的区域是风沙灾害最严重的地区和沙尘暴的起源地，而盆地中最大的城市——喀什市和最大的农业县——萨车县则是风沙灾害危险性最高的地区。这一结论与塔里木盆地风沙灾害的实际情况基本一致，说明用危险性指数Dx来表示研究区的风沙灾害危险性是可行的。     

北京市酸雨变化趋势及成因分析

1993-2002年中国气象局酸雨观测站网在北京地区有两个观测站,2003年增至3个。根据北京3个酸雨观测站的有关资料,研究了北京市酸雨变化的特征及成因。研究结果表明:第一,1993-2007年北京地区降水酸度呈现两个阶段,即1993-2002年降水酸度稳定在较弱水平,而2003-2008年呈逐年增强趋势。第二,与2003年以前相比,2003年以后硫酸根和硝酸根离子浓度均呈明显增加趋势,二者比值逐步下降并低于3,这表明北京乃至华北地区的酸雨已由硫酸型转为硫酸与硝酸并重型。第三,北京周边省、市二氧化硫年排放量的增加及钙离子和可吸入颗粒物浓度减少是近年来北京地区酸雨增强的人为原因。第四,气象条件是酸雨发生的主要动力因素。一般情况下,在地面风速较小的季节酸雨频率较高,850hPa高度为弱的偏南风或发生低层逆温时可促进酸雨的发生。此外降水量的大小也与酸雨有密切关系,24 h降水量达暴雨量级时酸雨频率最高。     

中国沙尘暴时空特征及人类活动对其发展趋势的影响

分析了近５０年来我国沙尘暴天气的时空分布特征和历史时期以来我国沙尘暴天气的发展趋势。在分析沙暴天气发生机理的基础上,着重探讨了人类活动对我国沙尘暴天气发展趋势的影响。     

自然灾害社会脆弱性评估研究——以上海市为例

基于投影寻踪聚类模型(PPC),结合基于实数编码的加速遗传算法(RAGA),对上海市进行了自然灾害社会脆弱性评估的尝试。结果表明:①灾害社会脆弱性最高的为崇明县,其次为宝山区和金山区;②灾害社会脆弱性最低的是黄埔区,其次是徐汇区和静安区;③总体而言,灾害脆弱性较低的地区集中于上海城市中心区,而城市边缘区的社会脆弱性一般较高。     

大风重现期的风险分析

目前结构抗风设计计算风荷载时所采用的设计风速,是根据重现期即所谓多少年一遇的概率来确定的,只考虑某一风速大风出现的概率,不考虑该大风出现的间隔时间是有一定的局限性的.对某一风速大风出现的间隔时间及其概率分布进行了研究,提出了一种大风重现期的风险分析方法.运用该方法,可以分析得出按年度出现某一特定风速大风的发生概率或风险率.     

河南省小麦白粉病流行原因和减灾对策

本文阐述了河南省小麦白粉病流行成灾的特点、原因和发展趋势,指出今后数年内小麦白粉病的发生仍将严重,并提出了短期和长期减灾对策建议.     

内蒙古乌审旗风沙活动规律研究

对乌审旗境内的的乌审召、达布察克镇和河南乡3个气象站记录的沙尘天气和风速风向数据进行了分析计算,结果表明,每年平均沙尘暴日数都在6d以上,其中扬沙型风沙天气占76%,其余为扬沙-沙尘暴型的沙尘天气。风沙活动日数年际变化较大,1978年以来呈减少趋势。风沙活动强度自北向南逐渐减弱,起沙风持续时间以北部的乌审召乡最长,达到10518h.,其次是达布察克镇,为2988h.,河南乡最小,为2736h.境内的主害风为西北风,包括WNW,NW,NNW,N、W五个风向,多年平均起沙风的持续时间占所有起沙风的74.2%。乌审旗整体处于中风能环境,境内合成输沙量最大的乌审召为17504.19kg/(m.a),达布察克镇与河南乡分别只有乌审召的1/4左右。在W,WNW,NW,NNW,N五个风向上的输沙量总和平均占各站总输沙量的76%左右。因此,应在该旗上风向加强风沙灾害的监测与防治。