楊林　韓廣　李廣　朱婷　譚慧婷　譚陳恬

摘 要 應用中國科學院奈曼沙漠化研究站2006～2013年的氣象資料，統(tǒng)計分析了老哈河下游地區(qū)近8年來的起沙風特征.結果表明：（1）起沙風的月平均風速為5.81～6.75 m·s-1，最大風速變化范圍為17.40～25.60 m·s-1.春季（3～5月）是老哈河下游地區(qū)的主要風沙活動期.（2）起沙風風向以WNW和NW及W為主，分別占年起沙風頻率的16.02%，12.66%和11.18%.不同月份、季節(jié)起沙風向變化及各方向所占頻率也有較大差異.在風沙活動期內，起沙風風向以WNW和NW為主，分別占該時段起沙風頻率的14.35%和13.44%；其次為SW和SSE及W風向，分別占該時段起沙風頻率的8.51%、8.35%和8.11%；起沙風風向變化頻繁，但西北風占主導地位，西南風次之.

關鍵詞 起沙風；風沙活動期 ；老哈河

中圖分類號 P931 文獻標識碼 A 文章編號 1000-2537（2015）03-0001-05

風是塑造地貌形態(tài)的基本營力之一[1]，而一定強度的起沙風是引起土壤風蝕和沙塵天氣最主要和最直接的動力因素[2].區(qū)域大氣環(huán)流的整體形勢控制著區(qū)域內各種風沙地貌形成發(fā)育的整體格局[3].因此系統(tǒng)研究一個地區(qū)的起沙風特征，不僅有助于了解研究區(qū)的風沙活動規(guī)律，解釋沙塵天氣頻繁發(fā)生的原因[4]，也能夠更準確掌握風沙地貌形成的動力因素，為研究區(qū)科學防沙治沙提供理論依據(jù)[5-6].

老哈河下游河岸沙丘是中國季風和非季風交錯區(qū)的典型河岸沙丘帶[7]（圖1）.近年來該地區(qū)是科爾沁沙地風蝕強烈和沙塵危害程度最嚴重的區(qū)域之一.本文利用中國科學院奈曼沙漠化研究站自動氣象站2006—2013年的風速、風向原始數(shù)據(jù)，統(tǒng)計分析了老哈河下游地區(qū)8年來的起沙風分布特征，對該區(qū)域的生態(tài)環(huán)境建設以及風沙危害的防治都具有重要的理論與實際意義.

1 研究區(qū)概況

老哈河下游位于科爾沁沙地的腹地.該地區(qū)氣候屬溫帶半干旱大陸性季風氣候，年均氣溫6.5 ℃，極端最高溫39 ℃，極端最低溫-29.3 ℃，年平均降水量352 mm，且分布不均，年均降水量的70%～80%主要集中在7～9 月，年蒸發(fā)量為1 500～2 500 mm[8]；地貌類型以流動沙丘、半固定沙丘、固定沙丘和面積不等的平緩沙地及低洼地交錯分布為特征；土壤類型主要為地帶性的栗鈣土和非地帶性的沙土、草甸土、鹽堿土[6].該地區(qū)屬于典型的農牧交錯地區(qū)，生態(tài)環(huán)境比較脆弱，易退化或發(fā)生嚴重沙漠化[9] （圖1）.

2 研究方法

2.1 數(shù)據(jù)來源

2006～2013年的風速、風向原始數(shù)據(jù)，均來源于中國科學院奈曼沙漠化研究站自動氣象站（42°56′ N， 120°42′ E，海撥358 m）.數(shù)據(jù)采集間隔時段為1 h，風速、風向的觀測高度為10 m，風向數(shù)據(jù)用0°～360°方位角表示.

2.2 統(tǒng)計方法

根據(jù)相關研究[10-11]和野外實地觀測，老哈河下游地區(qū)臨界起沙風速為5 m·s-1（10 m高處）.將逐年的原始風速、風向數(shù)據(jù)以1 h為統(tǒng)計單位，統(tǒng)計計算每月大于5 m·s-1起沙風沙速的平均風速、最大風速及出現(xiàn)頻率（因系統(tǒng)故障原因，導致一些月份數(shù)據(jù)不完整，起沙風出現(xiàn)頻率用起沙風出現(xiàn)的時數(shù)與總統(tǒng)計時數(shù)的百分比表示）.

為了突出起沙風的分布特征，選擇原始數(shù)據(jù)中大于5 m·s-1 風速數(shù)據(jù)，按羅盤N，NNE，NE，ENE，E，ESE，SE，SSE，S，SSW，SW，WSW，W，WNW，NW和NNW共16個方位逐月統(tǒng)計各方位的起沙風，并計算不同方位起沙風的出現(xiàn)頻率.

3 結果分析

3.1 起沙風風速

對2006～2013年風速記錄數(shù)據(jù)分析可知，老哈河下游地區(qū)8年年平均風速為2.19 m·s-1，記錄的最大風速為25.6 m·s-1，發(fā)生在2013年8月25日.2006～2013年起沙風速（≥5 m·s-1）出現(xiàn)的總頻率為1128%.春季平均風速為2.7 m·s-1，大于起沙風速的頻率為21.44%；夏季平均風速1.8 m·s-1，大于起沙風速的頻率為4.05%；秋季平均風速1.98 m·s-1，大于起沙風速的頻率為8.38%；冬季平均風速2.3 m·s-1，大于起沙風速的頻率為11.22%.起沙風出現(xiàn)的頻率年際之間存在一定差異，2006～2013年各起沙風頻率分別為13.90%，11.15%，11.93%，11.60%，11.87%，9.06%，10.14%和10.61%.

圖2 起沙風風速及其頻率月變化 （2006～2013年）

Fig.2 Change of monthly sand-driving wind speed and their frequency （2006～2013）

圖2為老哈河下游地區(qū)起沙風風速及頻率月變化圖.一年之內，起沙風風速的月平均風速為5.81～6.75 m·s-1.其中，從1月的6.12 m·s-1開始逐漸增加，至 3月月平均起沙風速達到最大值6.75 m·s-1，然后緩慢減少，至7月月平均起沙風速達降至最小值581 m·s-1，之后波動式變化.從季節(jié)上來看，春季的平均起沙風速最大，為655 m·s-1；而夏季的平均起沙風速最小，為5.94 m·s-1 ；秋、冬兩季的平均起沙風速分別為6.16 m·s-1和625 m·s-1.即平均起沙風速的季節(jié)變化呈現(xiàn)夏季→秋季→冬季→翌年春季逐漸增加趨勢.

月最大風速變化范圍為17.40～25.60 m·s-1.最大值為25.60 m·s-1，出現(xiàn)在夏季的8月份；最小值為17.40 m·s-1，出現(xiàn)在冬季的1月份.除8和9月份外，其他月份的起沙風最大風速與月平均風速的變化趨勢基本一致.

平均風速和最大風速是風速特征的基本描述，起沙風的頻率越大，對沙丘的形成與演化起作用越強[12].由圖2還可知，老哈河下游地區(qū)2006～2013年不同月份間起沙風占全年起沙風的頻率相差較大，變化范圍為1.86%～17.76%.起沙風在3月發(fā)生頻率最大，占全年起沙風頻率的17.76%，4月次之，為1683%，再次為5月，頻率為13.33%.起沙風發(fā)生頻率最少月份為8月，為1.86%，其次為7月和9月份，分別為210%和2.71%.從季節(jié)上來看，春季起沙風發(fā)生頻率最高，占全年起沙風頻率的47.92%，夏季最低，為901%，秋、冬兩季頻率分別為18.51% 和 24.55%.起沙風速的月際頻率變化特征與平均風速的變化趨勢基本相似.