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[摘 要]塔克拉玛干沙漠是我国第一大沙漠，位于新疆塔里木盆地，是我国西北地区沙尘暴和沙尘气溶胶的主要源地。塔克拉玛干沙漠是中国油气开发的重要区域，沙尘暴是该区域重要的灾害性天气，直接危害工农业生产和人民生活。特别是最近几年强和特强沙尘暴的发生，引起了中央到地方各级领导和社会各界人士的极大关注。研究沙尘暴的年际变化特征，对改善新疆地区生态环境和降低沙尘暴给当地人民带来的损失有着非常重要的意义。
[关键词]塔克拉玛干沙漠；沙尘暴；气溶胶指数（AI）；年际变化
中图分类号：P445.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0173-01
1 研究背景
全球气候变化已成为全世界广泛关注的全球性环境问题。众所周知，现代的荒漠化是自然因素和人为因素共同作用的结果。而沙尘暴既是一种加速土地荒漠化的重要过程，又是荒漠化发展到一定程度的具体表现。沙尘暴已经成为人们关注的焦点，沙尘气溶胶的气候效应越来越受到科学家的关注。而塔克拉玛干沙漠是我国第一大沙漠，位于新疆塔里木盆地，是我国西北地区沙尘暴和沙尘气溶胶的主要源地，总面积约34万平方千米，其中流沙占总面积的85%，是世界第二大流动性沙漠。
2 研究分析
研究的总体思路是：运用Nimbus试验气象卫星和Earth Probe卫星提供的数据资料，通过FORTRAN软件和GRASD绘图软件等绘制出1979年至2001年内塔克拉玛干沙漠地区春季（3、4、5月）沙尘暴天气的年际变化图，以及对在年际变化图中出现的特征年（峰值）进行详细分析，在分析过后最后得出塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴天气的年际变化特征。
2.1 3、4、5月份AI年际变化分析
在沙尘暴研究中，气溶胶指数（AI）能很好的反应沙尘暴天气的基本特征，因此，对AI的研究在一定程度上可以反应沙尘暴的特征。下面通过研究79年—01年期间3、4、5月份的AI年际变化可以看出，3月份是塔克拉玛干沙漠春季沙尘暴爆发的起始月份，塔克拉玛干沙漠沙尘暴活动在80年基本处于一个稳定的波动期，但是90年代以后有明显的提高，主要表现在2000年的低值跟80年代的峰值差不多，这主要是跟人类活动破坏生态环境有着密切的关系。4月份是塔克拉玛干沙漠沙尘暴爆发的主要月份，通过比较3、4月份大同小异，都是80年代基本处于处于稳定的波动，90年代过后处于上升期，不过4月份更能突出这个问题。5月和4月份一样是塔克拉玛干沙漠沙尘暴爆发的重要时期，5月份AI明显处于不稳定的波动期，80年代的峰值相对较大，不过90年代的平均要比80年代要高，说明沙尘暴的活动在90年代强度大。
2.2 3、4、5月份AI年际变化综合分析
通过综合3、4、5月份的AI年际变化分析，AI的年纪变化有以下几个特征：
一、三个月的AI年际变化峰值均出现在90年代，且气溶胶指数相对较大，说明尽管沙尘暴频次总体上在降低，但强度在增加，近年来有增强的趋势；
二、整体上看，3月份的变化曲线中AI数值除了97年96年以外，均比4、5月份要低。这也表明，塔克拉玛干沙漠地区4、5月份爆发沙尘暴的可能性要比3月份大；
三、从进入90年代过后，AI明显有上升趋势，但是因为次数教少只是强度较高，所以从整体上来看特征年还是选1979年。
通过以上分析，可以得出塔克拉玛干沙漠近20年来的的沙尘暴具有以下几个特征：沙尘暴爆发的主要月份是4、5月份，3月份次之；1979年为特征年；80年代沙尘暴并不突出，90年代开始，沙尘暴强度明显增加，且有上升趋势。
2.3 1979年气溶胶指数特例分析
通过以上的分析可以知道，塔克拉玛干沙漠在1979年曾有强沙尘暴的活动。因此有必要对这一特征年的气溶胶指数（AI）做个例分析。1979年塔克拉玛干沙漠爆发沙尘暴的时间是1979年4月9—11日，根据记录新疆中东部发生特强度沙尘暴，使通讯中断122h，运输中断167h，死亡29人，伤43人，牲畜死伤1.07万头，重灾农田3.058万km，倒塌房屋886间，摧毁树木5758株等，总计直接经济损失达143.9万元。
通过气溶胶指数分析，以及该时间段前后3天的AI逐日图可以看出， 4月6日塔克拉玛干沙漠AI偏低；7日塔克拉玛干沙漠西部地区AI升高，东部地区仍然偏低；8日塔克拉玛干沙漠地区西部地区AI有所降低，不过逐渐向东，范围基本包括了整个塔克拉玛干沙漠；9日整个塔克拉玛干沙漠地区AI偏高；10日塔克拉玛干沙漠地区西部AI在原来基础上又有所升高，东部地区只有局部地区有少量的提升；11日整个塔克拉玛干沙漠地区AI达到一个极高值，甚至于影响到了整个塔里木盆地及以东地区，可以说是整个中国西北地区AI都处于一个极高值，虽然内蒙古地区受到缺损值的影响无法显示，但是可以根据周边地区的AI推测出内蒙古中西部地区AI都是在AI极高值的影响下；12日整个中国西北，北部，东北部，及南部，东南部地区和日本偏西地区都是在AI极高值的控制之下，这次沙尘暴的影响范围之大，可想而知。13日塔克拉玛干沙漠地区AI仍然没有降低，反倒是整个中国四分之三的地区都在AI高值控制之下，足以说明此次沙尘暴的影响力。
3 结论与展望
本文通过分析1979-2001年塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴的年际变化特征以及1979年爆发的沙尘暴，得出以下结论：
（1）塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴多在春季（3、4、5月）发生，4、5月份爆发的概率最大，3月份次之；
（2）80年代塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴年际变化主要呈波动形势变化，由于人类对生态环境的破坏，导致90年代塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴爆发异常严重，90年代以后沙尘暴活动强度有明显上升的趋势；
（3）1979年塔克拉玛干沙漠有强的沙尘暴；
（4）90年代及其以后年份中，沙尘暴活动明显比80年代要频繁的多，而且程度有所加重，影响范围还有所扩大。这跟人类不断的破坏生态环境系统有着直接的关系。
沙尘暴，尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带沙砾的强劲气流所经之处，通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走活沃土，或者农作物受霜冻之害；致使有的农作物绝收，有的大幅度减产；它能加剧土地沙漠化，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，对交通和供电线路等基础设施产生重要影响，给人民生命财产造成严重损失。我国受到沙尘暴的危害严重，特别是西北地区的工矿、交通、新兴城镇及其它水利、电力、煤田和油气井等设施，均受风沙危害或威胁，一旦出现沙风暴或黑风暴，受害尤为严重。此外，沙尘暴对西北地区的生态环境的破坏，大大加快了该地区的土地荒漠化的进程，其间接损失是无法估算的。另外降尘会对城市的大气造成污染，直接影响人们的健康。因此， 改善生态环境，竭力减少和消除沙尘源是我们的当务之急。
参考文献
[1] 马鹏里，张强，杨兴国，等.大气化学研究进展—臭氧、气溶胶研究综述[J].干旱气象，2003，12（21）：66-70.
[2] 周秀骥，李维亮，罗云峰.中国地区大气气溶胶辐射强迫及区域气候效应的数值模拟[J].大气科学，1998，22（4）：418-427.
[3] 王训明，董治宝，等.塔克拉玛干沙漠中部部分地区风沙环境特征[J].中国沙漠，2001，21（1）：56-61.
[4] 雷加强，王雪芹.塔里木沙漠公路风沙危害形成研究[J].干旱区研究，2003，20（1）：1-6.
[5] 李生宇，雷加强，徐新文等，塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴特征，2006.9.15.
[6] “沙尘暴研究进展”中科院大气物理研究所“2001年沙尘暴气象服务工作研讨会交流材料”20012兰州.
[7] 范一大，史培军，周俊华，冀萌新，近50年来中国沙尘暴变化趋势分析，2005.6.14.
[关键词]塔克拉玛干沙漠；沙尘暴；气溶胶指数（AI）；年际变化
中图分类号：P445.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）46-0173-01
1 研究背景
全球气候变化已成为全世界广泛关注的全球性环境问题。众所周知，现代的荒漠化是自然因素和人为因素共同作用的结果。而沙尘暴既是一种加速土地荒漠化的重要过程，又是荒漠化发展到一定程度的具体表现。沙尘暴已经成为人们关注的焦点，沙尘气溶胶的气候效应越来越受到科学家的关注。而塔克拉玛干沙漠是我国第一大沙漠，位于新疆塔里木盆地，是我国西北地区沙尘暴和沙尘气溶胶的主要源地，总面积约34万平方千米，其中流沙占总面积的85%，是世界第二大流动性沙漠。
2 研究分析
研究的总体思路是：运用Nimbus试验气象卫星和Earth Probe卫星提供的数据资料，通过FORTRAN软件和GRASD绘图软件等绘制出1979年至2001年内塔克拉玛干沙漠地区春季（3、4、5月）沙尘暴天气的年际变化图，以及对在年际变化图中出现的特征年（峰值）进行详细分析，在分析过后最后得出塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴天气的年际变化特征。
2.1 3、4、5月份AI年际变化分析
在沙尘暴研究中，气溶胶指数（AI）能很好的反应沙尘暴天气的基本特征，因此，对AI的研究在一定程度上可以反应沙尘暴的特征。下面通过研究79年—01年期间3、4、5月份的AI年际变化可以看出，3月份是塔克拉玛干沙漠春季沙尘暴爆发的起始月份，塔克拉玛干沙漠沙尘暴活动在80年基本处于一个稳定的波动期，但是90年代以后有明显的提高，主要表现在2000年的低值跟80年代的峰值差不多，这主要是跟人类活动破坏生态环境有着密切的关系。4月份是塔克拉玛干沙漠沙尘暴爆发的主要月份，通过比较3、4月份大同小异，都是80年代基本处于处于稳定的波动，90年代过后处于上升期，不过4月份更能突出这个问题。5月和4月份一样是塔克拉玛干沙漠沙尘暴爆发的重要时期，5月份AI明显处于不稳定的波动期，80年代的峰值相对较大，不过90年代的平均要比80年代要高，说明沙尘暴的活动在90年代强度大。
2.2 3、4、5月份AI年际变化综合分析
通过综合3、4、5月份的AI年际变化分析，AI的年纪变化有以下几个特征：
一、三个月的AI年际变化峰值均出现在90年代，且气溶胶指数相对较大，说明尽管沙尘暴频次总体上在降低，但强度在增加，近年来有增强的趋势；
二、整体上看，3月份的变化曲线中AI数值除了97年96年以外，均比4、5月份要低。这也表明，塔克拉玛干沙漠地区4、5月份爆发沙尘暴的可能性要比3月份大；
三、从进入90年代过后，AI明显有上升趋势，但是因为次数教少只是强度较高，所以从整体上来看特征年还是选1979年。
通过以上分析，可以得出塔克拉玛干沙漠近20年来的的沙尘暴具有以下几个特征：沙尘暴爆发的主要月份是4、5月份，3月份次之；1979年为特征年；80年代沙尘暴并不突出，90年代开始，沙尘暴强度明显增加，且有上升趋势。
2.3 1979年气溶胶指数特例分析
通过以上的分析可以知道，塔克拉玛干沙漠在1979年曾有强沙尘暴的活动。因此有必要对这一特征年的气溶胶指数（AI）做个例分析。1979年塔克拉玛干沙漠爆发沙尘暴的时间是1979年4月9—11日，根据记录新疆中东部发生特强度沙尘暴，使通讯中断122h，运输中断167h，死亡29人，伤43人，牲畜死伤1.07万头，重灾农田3.058万km，倒塌房屋886间，摧毁树木5758株等，总计直接经济损失达143.9万元。
通过气溶胶指数分析，以及该时间段前后3天的AI逐日图可以看出， 4月6日塔克拉玛干沙漠AI偏低；7日塔克拉玛干沙漠西部地区AI升高，东部地区仍然偏低；8日塔克拉玛干沙漠地区西部地区AI有所降低，不过逐渐向东，范围基本包括了整个塔克拉玛干沙漠；9日整个塔克拉玛干沙漠地区AI偏高；10日塔克拉玛干沙漠地区西部AI在原来基础上又有所升高，东部地区只有局部地区有少量的提升；11日整个塔克拉玛干沙漠地区AI达到一个极高值，甚至于影响到了整个塔里木盆地及以东地区，可以说是整个中国西北地区AI都处于一个极高值，虽然内蒙古地区受到缺损值的影响无法显示，但是可以根据周边地区的AI推测出内蒙古中西部地区AI都是在AI极高值的影响下；12日整个中国西北，北部，东北部，及南部，东南部地区和日本偏西地区都是在AI极高值的控制之下，这次沙尘暴的影响范围之大，可想而知。13日塔克拉玛干沙漠地区AI仍然没有降低，反倒是整个中国四分之三的地区都在AI高值控制之下，足以说明此次沙尘暴的影响力。
3 结论与展望
本文通过分析1979-2001年塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴的年际变化特征以及1979年爆发的沙尘暴，得出以下结论：
（1）塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴多在春季（3、4、5月）发生，4、5月份爆发的概率最大，3月份次之；
（2）80年代塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴年际变化主要呈波动形势变化，由于人类对生态环境的破坏，导致90年代塔克拉玛干沙漠地区沙尘暴爆发异常严重，90年代以后沙尘暴活动强度有明显上升的趋势；
（3）1979年塔克拉玛干沙漠有强的沙尘暴；
（4）90年代及其以后年份中，沙尘暴活动明显比80年代要频繁的多，而且程度有所加重，影响范围还有所扩大。这跟人类不断的破坏生态环境系统有着直接的关系。
沙尘暴，尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带沙砾的强劲气流所经之处，通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走活沃土，或者农作物受霜冻之害；致使有的农作物绝收，有的大幅度减产；它能加剧土地沙漠化，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，对交通和供电线路等基础设施产生重要影响，给人民生命财产造成严重损失。我国受到沙尘暴的危害严重，特别是西北地区的工矿、交通、新兴城镇及其它水利、电力、煤田和油气井等设施，均受风沙危害或威胁，一旦出现沙风暴或黑风暴，受害尤为严重。此外，沙尘暴对西北地区的生态环境的破坏，大大加快了该地区的土地荒漠化的进程，其间接损失是无法估算的。另外降尘会对城市的大气造成污染，直接影响人们的健康。因此， 改善生态环境，竭力减少和消除沙尘源是我们的当务之急。
参考文献
[1] 马鹏里，张强，杨兴国，等.大气化学研究进展—臭氧、气溶胶研究综述[J].干旱气象，2003，12（21）：66-70.
[2] 周秀骥，李维亮，罗云峰.中国地区大气气溶胶辐射强迫及区域气候效应的数值模拟[J].大气科学，1998，22（4）：418-427.
[3] 王训明，董治宝，等.塔克拉玛干沙漠中部部分地区风沙环境特征[J].中国沙漠，2001，21（1）：56-61.
[4] 雷加强，王雪芹.塔里木沙漠公路风沙危害形成研究[J].干旱区研究，2003，20（1）：1-6.
[5] 李生宇，雷加强，徐新文等，塔克拉玛干沙漠腹地沙尘暴特征，2006.9.15.
[6] “沙尘暴研究进展”中科院大气物理研究所“2001年沙尘暴气象服务工作研讨会交流材料”20012兰州.
[7] 范一大，史培军，周俊华，冀萌新，近50年来中国沙尘暴变化趋势分析，2005.6.14.