对敦煌地区沙尘暴天气的研究

对敦煌地区沙尘暴天气的研究
大气科学刘涛
【摘要】：“作为自然规律，沙尘暴不是现代社会独有的，而且无法根治，大的气候趋势不可违背。

”这是长期从事沙区第四纪地质研究的中科院研究员董光荣提出的，沙尘暴由来已久，很可能在地球诞生初期就已存在，它的范围广阔，发生频繁，许多的学者对它做了大量研究，本文只从敦煌地区这一小的沙暴多发区，以点带面，从它的历史，成因，危害，预防和对未来前景的展望等方面入手，深入了解沙尘暴，为大家敲响警钟！
【关键词】：沙尘暴敦煌发生率强度危害预防
沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象。

它并不是在所有有风的地方都能发生，只有在那些气候干旱、植被稀疏、沙化严重的地区，在大风天气条件下，裸露土地的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，沙尘暴不是现代社会独有的，而且无法根治，大的气候趋势不可违背。

”这是长期从事沙区第四纪地质研究的中科院研究员董光荣提出的，沙尘暴由来已久，很可能在地球诞生初期就已存在，它同洪水、地震和火山喷发一样，是大自然万物消长中的一环。

在地球上百万年的尺度中，沙尘暴从未停止，亦永无消歇。

敦煌位于甘肃省河西走廊的西端,是中国北方主要沙尘源区之一,本文试图从敦煌地区的沙尘暴天气入手，以点带面，深入了解沙尘暴，为大家敲响警钟！
一·敦煌地区沙尘暴天气的历史
敦煌，作为古丝绸之路上的一座重镇，它有着悠久的历史和文化，在敦煌古老的民间故事里，有许多关于沙尘暴的描述，但那都是民间流传的，无从考证，一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的，一直没有答案，直到从敦煌汉代悬泉置遗址中出土的一块汉简上记载了有关当时敦煌地区发生沙尘暴的事件，才对敦煌沙尘暴的历史有了明确的认识，它也成为了我国迄今为止发现的第一件“沙尘暴文物”。

这块写有沙尘暴的汉简是一封官方文书，其内容大致是关于一个丢失车马事件处理情况的记录。

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，后该人中途归返，向上级禀告说他在路过敦煌地区时突然遇到很强的沙尘暴，大风和沙土刮坏了车，还使架车的马受惊跑丢，该人也因此受伤，只得步行返回。

从这
里就可以看出，早在汉代，敦煌就已近出现沙尘暴天气。

据历史记载，敦煌早在距今约4000多年前的舜禹上古时期就有人类先民在这里繁衍生息，夏、商、周时期的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、北湖及南山一带都有数百公里胡杨、红柳和芦苇，“风吹草低见牛羊”即是当时的真实写照；祁连山雪水丰富，大小河流纵横，湖泊遍布，疏勒河和党河是敦煌的生命线，设立玉门关即是因为其北凭疏勒河，南接阳关的缘故。

然而，这座在过去两千多年的历史长河中，曾为中外人民的友好往来和东西方文化的交流建立了辉煌的功绩；今天又以保存着丰富灿烂的古代文化遗存而瞩目于世、镶嵌在大漠戈壁中的璀璨明珠，现今却面临着沙尘暴的严重威胁!
二·敦煌地区沙尘暴天气的成因
沙尘暴的发生一般需要强劲的风力、丰富的沙尘源和不稳定的空气层结 3 个条件。

裸露地表富有松散、干燥的沙尘是沙尘暴形成的物质基础；足够强劲持久的风力和不稳定的空气层结是沙尘暴形成的必要气象动力和热力条件。

但归结起来根子都在人为造成的土地的沙化：在原本不是沙漠的地区，由于人类活动的诱发，在风力和干旱的作用下，沙质地表的植被被破坏，表层活土丧失，被埋在地下的沙土裸露地表，以至土地沙漠化。

（1）独特的地理位置
敦煌地处北纬40。

10'，东经92。

48'的位置上，位于河西走廊的最西端，甘、青、新三省区的交界地带。

它的北面是蒙古高原、西伯利亚，南面有地处高寒的青藏高原，西面是新疆维吾尔自治区（即古时的西域）。

从地貌而言，它处于青藏高原的北部边缘地带，是由高山和沙漠、戈壁环绕形成的小盆地,属于安敦凹地的南部，平均海拔为1138米敦煌市南侧的西端是阿尔金山向北延伸的余脉，东端则为祁连山脉的党河南山；东、西、北三面则被地势较高的沙漠、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的余脉北塞山，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的影响，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）日益恶劣的生态环境
统计资料显示，敦煌地区目前的生态环境恶化主要表现：
———草场退化严重。

根据甘肃省草原队1965年4月调查，敦煌可利用的草场总面积有576万亩，总载畜量为11.66万羊单位，而现在全市可利用草场只有135万亩，
减少了77%；载畜量5万羊单位，减少了57%，现存的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；绿洲区内的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，全市现有50余万亩土地出现沙化。

据统计，自1994年以来，敦煌绿洲区外围沙化面积增加了20万亩，平均每年增加近2万亩，沙漠向前推进3―4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，目前水域面积也只有8.5亩；
———尤其是农业土壤的水分环境显著恶化，棉花、小麦全生育期从上世纪70年代的浇灌2次到现在要浇灌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；……
国内一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的湿地草场湾腰墩草场将变成干滩。

从以上提供的最新资料发现，导致其生态环境恶劣沙漠化严重的主要因素是水生态环境失衡、地下水位的持续下降。

（3）人为因素
首先，人口的急速增加、耕地面积的大量拓展和建坝截流，最终导致敦煌绿洲赖以生存的疏勒河、党河和塔里木河干涸断流多年。

与1949年相比，敦煌市人口由3.6万人增加到18万人，农田灌溉面积由13.4万亩增加到36.15万亩；随着旅游产业的发展，每年来敦煌旅游的中外游客在60万人次以上，而且有逐年增长的趋势。

受利益趋动，近年来无计划开荒、无组织移民、无节制放牧的现象十分突出，超过了环境的承载能力，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。

其次，绿洲区节水工程的实施和超量开采地下水，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，渠系水的利用率由33%提高到60.2%，灌溉水的利用率由30%提高到57.8%。

水资源利用率的提高减少了对地下水的渗漏补给。

再次，工农业用水量的增加亦在危及敦煌绿洲的安全。

近20年来，敦煌市水井数量大增，目前已有农用水井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出上世纪80年代初甘肃省水利部门提出的年最大提引地下水限额的40%。

上述行为种种，导致了敦煌目前沙进人退、生态环境日趋恶化，沙尘暴天气频繁发生的失衡局面。

三·敦煌地区沙尘暴天气的危害
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，且造成灾害越来越大。

棉花种植是敦煌市近10万农民的主要经济来源，据统计1995年全市农民人均纯收入两千多元，跨上了小康县市的台阶，其中的1700元来自棉花。

然而1996年5·29的一场特大沙尘暴使正在生长旺季的棉田受灾最为严重。

全市棉花受灾9成以上的近17800亩，受灾5至7成的有17900多亩。

还有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，黄渠乡的5 名小学生在放学回家的途中被风沙卷入正在流水的渠道中淹死，灾害造成的损失达2273万元。

沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光，天气阴沉，造成太阳辐射减少，几小时到十几个小时恶劣的能见度，容易使人心情沉闷，工作学习效率降低。

并且使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病，严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡，刮走农田沃土、种子和幼苗，造成农业损失。

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的沙尘，影响正常的光合作用，造成作物减产。

2006年6月5日敦煌境内发生多年来罕见的沙尘暴天气，使敦煌市１２个乡镇的小麦、棉花、瓜果、塑料大棚、林果等受到不同程度的损失，直接经济损失达１５７８万元。

四·敦煌地区沙尘暴天气的预防措施
（1）加强对沙尘暴的监测力度
———中日双方合作，日本政府无偿援助“中国酸沉降及沙尘暴监测网络建设项目”，敦煌被列入拟实施单位。

该项目实施后，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的环境监测数据。

———敦煌市政府将在敦煌拟建一个风沙灾害防治科技试验研究站，进一步探索风沙灾害对敦煌及其境内工业、农业、文物古迹的危害情况。

科研站建成后，将致力于荒漠区生态系统的恢复与重建、莫高窟综合防沙体系、风沙灾害环境监测与预警等方面的
研究，并建设具有特色的荒漠地区风沙灾害防治技术试验示范区。

（2）加快建设并立法保护敦煌环境
———目前，敦煌正在推行禁止打井、禁止开荒、禁止移民等政策防止生态恶化。

今后几年，敦煌将在12个风沙口沿线完成以新疆杨、胡杨等树种混交的防风林带，并在防风林带外围栽植以柽柳、沙棘等树种为主的成片林3万亩，以缓解风沙口地区的风沙危害。

———敦煌市已于2006年启动了敦煌国家级生态功能保护区项目的前期各项工作，目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。

2007年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的势头。

———敦煌市委、市政府已经制定实施各项政策措施，通过落实“节水、引水、放水、渗水、养水”措施，健全全民参与、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的问题，在开源节流、建设节水型社会方面取得了实效。

（3）解决敦煌生态问题还存在许多障碍
一是由于现行的条块分割体制，不能统筹兼顾流域经济、社会发展和环境保护，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。

二是当地生态保护和经济建设各自为政，缺乏协调制约机制，资源性开发造成生态系统功能性退化。

三是当地经济发展方式粗放，耗水农业比重过大，造成地下水位下降，加剧水生态恶化。

五·敦煌地区沙尘暴天气的未来
引用开篇的话“作为自然规律，沙尘暴不是现代社会独有的，而且无法根治，大的气候趋势不可违背。

”所以，对它的未来，我们要重点放在防治上。

防治沙尘暴最主要的方法是增加地表植被覆盖。

具体为植树种草，固结泥沙。

这是当前人们对生态环境建设的普遍认识，然而这仍存在一些误区。

简单地以为生态环境建设就是绿化造林，增加森林覆盖率。

结果是：年年植树造林不见树，为了土地上面的绿色而超采地下水，从而“绿了一条线，黄了一大片”。

把节水和绿化两方面同时抓，是目前解决敦煌地区沙尘暴天气多发的主要方法，在风沙带进行绿化造林，采用先进的节水灌溉技术，提高树苗的成活率，达到减少风沙的目的。

在固沙方面，采用最新的固沙方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当地环境条件生长的乡土灌木和／或半灌木和／或多年生草本植物。

这是一种投入资金少、操作方法简单、而且能有效治理流动沙丘和风蚀坑的治沙固沙方法。

对敦煌这一干旱缺水地区来说，这将是最为便利和实惠的有效措施。

参考文献
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