沙尘暴能间接阻止全球变暖

长期以来，沙尘暴一直被视作传播污染的“不速之客”。然而，复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺教授经过10多年的研究发现，发生于亚洲的沙尘暴经过长途跋涉，最终为北太平洋至美国西部海洋送去大量营养。这一发现让原本恶名昭著的沙尘暴，间接成为阻止全球变暖的“幕后英雄”。     

如何以科学态度对待沙尘暴

说到沙尘带来的危害，可谓“罄竹难书”：使空气混浊，能见度大大降低，影响飞机的起降和汽车、火车的正常运行；沙尘飞入眼睛，影响视力；沙尘被吸入呼吸道，还成为病菌传播的重要媒介。一次强沙尘暴天气造成的经济损失和人员伤亡，往往不亚于甚至超过我国南方地区一次大暴雨过程或一次台风登陆的灾害。因此，有人将沙尘暴称为“陆地台风”。春季北京空气中的可吸入颗粒物居高不下，与风沙活动、沙尘暴有密切关系。特别是作为中国首都、国际知名大都市的北京，早在20世纪70年代，就被国际沙漠化会议列为受风沙危害严重的都市之一。     

我国沙尘暴的时空分布规律及其源地和移动路径

利用1971-1996年的地面气象记录月报和地面天气图资料，系统分析了我国沙尘暴的年际变化趋势及其时空分布规律，研究了沙尘暴的移动路径和源地，结果表明：1971-1996年，除青海、内蒙古的部分地区及北京等地外，我国各地沙尘暴发生的总次数呈现明显的下降趋势；根据沙尘暴的起源，可将发生在我国的沙尘暴天气过程分为外源型和内源型沙尘暴2类；外源型沙尘暴的移动路径主要包括北路和西路2条，其中北路沙尘暴侵我国的范围在西起新疆东部的哈密，东至内蒙古锡林郭勒盟的中蒙边境，西部沙尘暴入侵我国的范围在南疆和北疆的部分地区；我国沙尘暴源地主要集中在南疆和北疆的沙漠及其周边地区，甘肃河西走廓和内蒙古干燥沙漠及青海柴达木盆地等地。     

沙尘暴也有“贡献”

沙尘暴作为我国目前严重的气象和环境灾害之一，往往为人们所深恶痛绝。其实有专家谈到沙尘暴对于地球环境有着功不可没的贡献，但很多媒体只是讲沙尘暴恶劣的一面，忽略了沙尘暴对于人类贡献的一面。     

河西走廓最近一次强沙尘暴的调查分析

１９９６年５月２９－３１日在甘肃河西走廓又出现了一次强沙尘暴天气。从这次强沙尘暴和１９９３年“５．５”强沙尘暴的比较分析可知，春季在河西走廓周围易形成以沙漠为中心的高温低压区，与西西伯利亚向东南方向移植反高压冷气流形成明显的气压梯度，这就是大风的动力源。     

民勤一次沙尘暴天气过程的稳定度分析

用2004年5月23—24日民勤基准气象站发生的一次沙尘暴天气过程加密探测,对大气热力参数“3 θ”和动力参数“相对风暴螺旋度”进行了计算和分析。结果表明：沙尘暴来临前到沙尘暴过境的前半期,大气温湿结构的分布有利于沙尘暴的发生、发展;沙尘暴过境的后期,大气层结调整到稳定状态,抑制了干对流的发展;沙尘暴天气结束后整层大气湿度增大,并出现了小雨天气。沙尘暴期间相对风暴螺旋度值小于雷暴等强烈湿对流的临界值,但仍然与沙尘暴的强度有很好的对应关系。     

一次夏季强沙尘暴形成机理的综合分析

利用沙尘暴发生前夕酒泉基准站的探空资料、沙尘暴发生前后地面自动站观测资料和有关台站的常规观测资料对2004年7月12日出现在我国内蒙古西部和河西走廊西端的一次沙尘暴天气过程,从大气层结稳定度、地形因素对沙尘暴影响的机理以及下垫面性质等方面进行了分析,并对天气现象发生时地面气象要素和地温的变化进行了研究。结果表明：①大气层结的不稳定起了激发作用;②该地区特殊的地形条件所造成的“狭管效应”起到了加强作用;③沙尘暴爆发前风速迅速增大,为起沙提供了动力条件;④气压和相对湿度在沙尘暴发生前夕和沙尘暴过程的中后期有明显扰动, 沙尘暴结束后温度、气压、相对湿度和地面等气象要素有显著性突变。     

沙尘暴农业防治途径研究

经对比发现，我国春麦区与沙尘暴源区、路径区、多发区基本重合。针对沙尘暴发生的地质历史背景、形成机制、时空分布规律以及环境的暖干化趋势，在可行性分析的基础上，历经10多年的田间种植试验和推广证实：在我国沙尘暴多发区的春麦区改、扩种冬小麦可以在沙尘暴多发期增加地面植被覆盖，有效消弱扬沙条件；并通过提高复种指数和光热利用率，实现社会效益、生态效益和经济效益的相互协调提高，推动西部大开发生态建设的可持续发展。     

“930505”沙尘暴的若干启示

“９３０５０５”沙尘暴及其灾害现已引起中央和有关方面广泛重视。事后，我们做了大量的文献调研，从中得到若干启示。     

利用遥感综合分析西风引导气流与地形对沙尘运移路径的影响

沙尘暴的发生受大气环流、地表状况、降雨的影响，还受到局部地区地形的影响。一次规模较大的沙尘暴过程，沙尘可以从蒙古国和我国西部沙源地输送到我国东部、韩国、日本乃至夏威夷、美国西海岸。中日亚洲沙尘暴ADEC项目对亚洲沙尘暴的起沙、传输和降落的运行机制已经作了深入的研究，并建立了亚洲沙尘暴的数值模拟系统。本文以影响北京地区的沙尘暴事件为例，利用遥感技术，综合DEM地形数据和地面实测数据分析西风引导气流和地形对沙尘运移路径影响，将MODIs影像数据和DEM地形数据以及地面观测站点实测数据相结合，进行综合分析，结果表明在一次沙尘暴过程中，沙尘在运移过程中的运移路径明显地受到西风引导气流、沙尘粒子自然沉降规律以及局部地形的影响，要预防(减少)北京地区的沙尘暴仅仅作好北京地区的生态环境建设是不够的，加强北京周边地区，尤其是张家口地区、官厅水库库区及库区周围地区的生态环境建设尤为重要。     

中国沙漠科学里程碑式的著作--读《中国沙漠与沙漠化》

我国是世界上受沙漠化影响最严重的国家之一。每年因沙漠化造成的直接经济损失高达540亿元人民币，严重制约着社会经济的可持续发展，成为全国性的重大生态环境问题。近年来频繁发生的大范围沙尘暴不断侵袭我国的北方地区，严重影响了当地民众的正常生活，引起了社会各界和国家的密切关注。在这种形势下，由国家重点基础研究“973”项目     

高空急流带对甘肃沙尘暴强度的影响

 利用1970—2010年3—5月甘肃41 a的气象资料、Micaps常规资料,按照强沙尘暴天气过程标准,分析研究了48例强沙尘暴过程与高空偏北急流带振荡的关系。结果表明,高空急流带(核)的引导作用,与甘肃强沙尘暴发生、发展、强度以及波及范围有直接的关系,尤其是偏北急流带发展到巴尔喀什湖附近转为“C”型或“L”型流场时,其中短波分裂强冷空气和扰动性急流向甘肃发展,造成春季突发性很强的沙尘暴,甚至出现“黑风”。这种天气过程移速快,影响范围广,生命史短,破坏力极大。     

国家林业局科学技术委员会沙尘暴成因与对策研讨会纪要

今年3月以来,我国北方地区连续出现的大范围、高强度、多频次的沙尘暴天气,把人们已经觉醒的环境意识提升到一个更高的层次。“沙化”在首都居民的脑海中不再是一个概念名词,而已成为随时可以显现的一副景象。上至中央领导,下至普通百姓对沙尘危害的关注,使林业工作者进一步感到责任重大。国家林业局科技委于2000年4月19日组织有关专家就“沙尘暴成因及其对策”进行讨论,现将会议内容整理成文,以飨读者。     

汉简曾记录沙尘暴

从甘肃省文物考古研究所传出消息,甘肃敦煌汉代悬泉置遗址的研究近日有重大发现,从该遗址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,从而成为我国迄今为止发现的第一件“沙尘暴文物”。甘肃敦煌汉代悬泉置遗址位于甘肃省敦煌市与安西县之间的交界处,1987年被考古工作者发现。1993年,以研究员何双全为首的甘肃省考古所汉简研究课题组开始对发掘出的汉简进行全面整理研究。近日,专家在研究一块西汉时期的汉简时发现,该汉简上记录有一件“遗车失马”事件,其中部分内容提及一种灾害性天气,正是当今广受全球瞩目的沙尘暴天气。据…     

宁夏盐池地区沙尘暴发生特征的统计分析

利用盐池气象站沙尘暴历史观测资料，从沙尘暴发生频次、灾害类型分型等几个方面进行了统计和研究。在对沙尘暴灾害强度聚类分析的基础上，对影响宁夏盐池地区的沙尘暴灾害进行了危害强度客观分类，并分析了该区沙尘暴历史变化和年、月、目的不同时间尺度变化。结果表明，宁夏沙尘暴年发生次数有减少的趋势，但发生1～2次特强沙尘暴的概率明显增多；沙尘暴强度与造成沙尘暴天气的天气系统、起沙源地和位置密切相关。沙尘暴分为西北气流型、锋线型、局地中小尺度大气型。特强沙尘暴的沙源地可能在腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和巴丹吉林沙漠等更远的沙源地，强沙尘暴源于毛乌素沙地、乌兰布和沙漠、腾格里沙漠或巴丹吉林沙漠。弱至强沙尘暴可能与盐池南部荒漠化草场植被破坏和沙漠化有关、属就地起沙类型、不能造成特强沙尘暴灾害。     

我国北方沙尘暴与强沙尘暴过程的分形特征及趋势预测

沙尘暴是一种常见的灾害性天气现象。由于其爆发的频繁性和危害的严重性,沙尘暴趋势预测的研究已经成为了国内外专家学者关注的热点和焦点。在回顾相关研究进展的基础上,借助于分形理论在处理复杂系统方面的独特切入点,利用1954-2002年中国北方720个气象站的沙尘暴观测资料和681个气象站的强沙尘暴观测资料,分析了近49 a来,我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的时序分形特征,并运用R/S分析方法对其变化趋势进行科学预测。研究发现,我国北方地区沙尘暴及强沙尘暴事件具有近似一致的变化态势,即自20世纪50年代以来呈逐渐减少,但近期又相对增多的变化趋势。1954-2002年沙尘暴及强沙尘暴事件的时间序列具有分形特征,其关联维数分别是2\^64和3\^34;平均可预测时间尺度分别为7~8 a和8~9 a。Hurst指数能够较好的表征我国北方沙尘暴及强沙尘暴事件的发生规律。根据Hurst指数及其变化趋势可以预测,2002年以后的7～8 a内,我国北方沙尘暴事件将具有先增加后减少的趋势;1999年以后的8～9 a内,我国北方强沙尘暴事件也将具有先增加后减少的趋势。     

甘肃中部强沙尘暴成因分析

利用1970—2006年甘肃中部13个县（市）的21例沙尘暴天气过程的各时次高空和地面资料,通过分析沙尘暴过程的影响系统,来研究甘肃中部近年来强沙尘暴天气频繁入侵的成因及特点。结果表明:甘肃武威东南部发生沙尘暴天气时,500 hPa高空出现一支风速≥20 m·s-1西北向的急流轴;河西走廊地形的“狭管效应”作用,使沙尘暴移速增快,强度增强,沙尘在翻越乌鞘岭后,相继侵袭白银、兰州、临夏等广大地区;进入21世纪以来,甘肃中部沙尘暴和强沙尘暴次数逐年增多,强度增强、影响范围扩大。     

气候异常对我国北方地区沙尘暴的影响及其对策

利用(1951～2000年)气温、降水资料分析我国北方地区沙尘暴的演变趋势,探讨沙尘暴的机理和形成机制,重点研究了气候异常事件对今春我国北方沙尘天气频发的可能影响.指出,为加深对沙尘暴的认识并减轻其对社会经济可持续发展的影响,应加强对沙尘暴形成机理的科学研究建立沙尘暴监测、预警系统,同时对荒漠化土地进行科学的治理.     

我国北方春季沙尘暴的异常及其对冬季青藏高原地面感热的响应

选用中国178个常规气象观测站建站～2000年历年春季沙尘暴日数资料,分析了近50a来中国北方春季沙尘暴的气候特征。在此基础上进一步揭示了我国北方沙尘暴的形成、发展以及造成的危害。结果表明：我国北方春季沙尘暴存在东西反位相差异,近50a来,春季沙尘暴日数总体趋势在减少,但20世纪末又有明显的回升趋势。这不仅与影响我国北方的冷空气路径有关,还与青藏高原冬季地面感热的异常密切相关。     

科研动态

自治区科技进步奖　2 0 0 3年度新疆维吾尔自治区科技进步奖评审工作已结束。这次经自治区科技进步奖评审委员会评定,共评选出奖励成果112项:其中一等奖8项,二等奖34项,三等奖70项,我所有三个项目成果获奖。其中:“荒漠区高效生态产业综合技术开发与示范”荣获自治区科技进步一等奖;“塔北油田地形虚拟仿真系统”和“渭干河灌区生态农业系统的研究与示范”荣获自治区科技进步二等奖。中日沙尘暴项目进展顺利　2 0 0 4年3月8日,日本气象研究所MIKAMIMasao(三上正男)教授等一行13人来新疆继续执行中日沙尘暴合作研究项目。中日沙尘暴合作研…