狂风使劲地吹着大地,卷起了一层厚厚的尘土、沙子、石子,树枝被刮得沙沙作响,空气里四处弥漫着一股呛人的土味儿,天地之间混沌一片……
“边日照人如月色,野风吹草如泉声”,是对河西风沙写实的诗句。出生于民勤的清朝康熙五十九年(1720年)举人卢生华在所作《祭风表》中生动地描述了沙尘暴刮来时的情景:“狂飕肆虐,阴霾为灾。黑雾滔天,刮尽田间籽粒。黄沙卷地,飞来塞外丘山。”同时描述了沙尘暴给群众带来的灾难:“鬻儿卖女,半是被灾之辈;离家荡产,尽是沙压之民。”
河西走廊东起乌鞘岭,西至玉门关,南北介于祁连山、阿尔金山和马鬃山、合黎山、龙首山之间,地形比较复杂,南部山地、中部平原、北部沙漠和戈壁,整个地形呈南北高、中间低的分布特征:南部山脉海拔3000~4000 米,祁连山主峰海拔5564 米;北部海拔2000~3000 米,东部的龙首山海拔较高,为2500~3000 米,而中西部较低,在2000 米左右。河西走廊地形的狭管效应使风力明显加大,其特殊的流沙、尾矿砂地表,为沙尘暴的形成提供了极为有利的地理环境。其中巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠分别位于河西中东部的北侧、东端民勤县的西北部以及民勤县—凉州区—古浪县的东部。
沙尘天气划分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴5个等级,其中同一天中出现以上一种或多种天气时,记录为一个沙尘日。空间上将河西13站分为河西走廊全域(13站平均)、西部(7站平均)、中部(3站平均)和东部(3站平均),对2010—2022年河西13站沙尘资料的分析得出,河西走廊全域年均沙尘日数达17.8天,其中中部最多,达21.4 天。近13年中,河西走廊全域、中部和东部2021年最多,分别达25.6天、32.7天和29天;而西部2015年最多,达25.9天。2010—2022年,单站年日数平均,沙尘日数最多出现在敦煌,为29.8天,其次是张掖28.4天、鼎新27.6天、高台22.1天、民勤20.9天;年沙尘日数最多出现在民勤,为54天(2021年),其次是张掖49天(2021年)、敦煌47天(2015年)。
沙尘暴中艰难前行的路人(摄影:魏钰力)
研究结果还表明,近13年中河西走廊全域年均浮尘、扬沙、沙尘暴日数分别达6.6天、13.5天和1.2天,其中河西走廊中部浮尘和扬沙较多,年均分别达11天和15.2天。年浮尘日数最多出现在鼎新39天(2021年),扬沙年最多出现在民勤47天(2021年);沙尘暴河西走廊东部最多,达1.5天,年最多出现在民勤,为10天(2021年)。河西走廊全域年均大风日数达17.6天,其中河西走廊西部最多,达22.7天;年最多出现在马鬃山,90天(2010年)。
沙尘是大风将地面沙尘吹到空中而形成的,因而与大风关系密切。将大风日数分别与沙尘、浮尘、扬沙和沙尘暴日数进行相关分析得出:河西走廊的大风与扬沙关系较密切,两者日数相关系数是0.53,其次是沙尘暴0.52,沙尘为0.51,浮尘最小,为0.31。风沙分布特征是西部大风多,中部浮尘、扬沙多,东部沙尘暴较多。
河西走廊是中国沙尘暴出现次数最多且灾情最重的地区之一,近30年造成的经济损失多达十几亿。损失最重的是河西走廊中东部,民勤县出现最多且灾情最重。沙尘天气是影响生活环境和人体健康的主要灾害天气之一,河西走廊沙尘暴的发生发展会危及当地及下游人们的身体健康、交通出行、生态环境等,对全球大气环境及气候变化也会产生一定影响。
西伯利亚—蒙古—新疆的高空冷温槽决定沙尘暴的来源、强度、范围及传输距离。河西走廊沙尘暴主要来自上游和本地,其中来自西方到西北方沙源的占61.5%,本地沙源的占28.2%。其传输消失地中,24%在本地及甘肃中东部,48%在黄河河套一带,15%向东远至韩国、日本、俄罗斯等国家。
近30年,河西走廊区域性沙尘暴出现日数和月数显著减少,但其造成的经济损失、影响范围和强度却在增加增强。西北暖湿化不能改变河西走廊的干旱气候和沙漠化土地,区域性沙尘暴仍将长期存在。
针对河西走廊沙尘暴天气,2019年由该区武威、张掖、酒泉三市气象局联合申请获得国家自然科学基金面上项目1项,近20年发表沙尘暴论文60多篇,出版专著《河西地区沙尘暴天气与预报方法》。在河西走廊沙尘暴的天气气候背景、边界层特征、典型个例分析和预报方法等方面取得了丰硕的研究成果,为沙尘暴的准确预报预警、气象防灾减灾和生态环境改善提供了有力的科技支撑。