黄河源区玛多盆地风况与输沙势特征

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2025.00200

摘要/Abstract

摘要：

黄河源区玛多盆地位于青藏高原东北部，处于西风带与亚洲季风交汇处，区域内广泛分布沙漠化土地，局部地区风沙活动强烈，风沙灾害频发，但目前该区域的风况特征尚不清楚。本文基于2013—2017年鄂陵湖区域逐小时风速风向数据，对黄河源区玛多盆地起沙风况与输沙势进行了分析。结果表明：（1）玛多盆地年平均风速为4.48 m·s⁻¹，春季最高，为4.71 m·s⁻¹，冬季次之，为4.57 m·s⁻¹，夏季最低，2月风速最大，9月最小。（2）起沙风年平均风速为8.22 m·s⁻¹，频率为23.5%，以西风为主导风向，冬春两季起沙风合计占比达58.5%。（3）研究区年输沙势为394 VU，其中3年输沙势超过400 VU，在中等与高等风能环境之间波动。合成输沙势为244 VU，合成输沙方向92°，方向变率指数0.62，属中变率。（4）输沙势冬季最大（157 VU），春季次之（126 VU），分别占全年的39.8%、31.9%；输沙势2月最高（75.36 VU），1月与3月次之（均超过50 VU），9月最低，6月合成输沙方向反向。研究区输沙活动主要受西风环流影响，春、秋、冬季输沙方向以东向为主，夏季西风带北移，导致输沙方向变为西向。总体而言，玛多盆地的风能环境具有季节差异性和相对稳定性，冬春强，夏秋弱。风能环境在季节与月份上的差异，不仅反映了青藏高原风沙活动对大气环流的响应，而且对理解区域风沙地表过程提供了重要的科学依据。

关键词: 起沙风, 输沙势, 风况, 黄河源区, 青藏高原

Abstract:

The Madoi Basin in the source region of the Yellow River is located in the northeastern Tibetan Plateau， at the convergence of the westerlies and the Asian monsoon. The region is widely covered by desertified land， with intense local aeolian activity and frequent aeolian hazards. However， the wind characteristics of this area remain poorly understood. This study analyzes the sand driving wind regime and sand drift potential in the Madoi Basin based on hourly wind speed and direction data from the Eling Lake region between 2013 and 2017. The results indicate that the annual average wind speed in the region is 4.48 m·s⁻¹， with the highest in spring at 4.71 m·s⁻¹， followed by winter at 4.57 m·s⁻¹， and the lowest in summer. Monthly variations show that February has the highest wind speed， while September has the lowest. The average annual sand driving wind speed is 8.22 m·s⁻¹， with a frequency of 23.5%， and westerly winds dominate. The annual sand transport potential is 394 VU， with three years exceeding 400 VU， indicating that the wind energy environment of the study area fluctuates between moderate and high levels. sand drift potential is 244 VU， with a resultant drift direction of 92° and a direction variability index of 0.62， which is considered moderate directional variability. On a seasonal scale， the maximum sand drift potential occurs in winter（157 VU）， followed by spring（126 VU）， accounting for 39.8% and 31.9% of the annual total， respectively. Monthly analysis shows that February has the highest sand drift potential（75.36 VU）， followed by January and March（both exceeding 50 VU）， with a minimum in September， and that the resultant drift direction reverses in June. Sand transport in the study area is primarily influenced by westerly circulation， with eastward transport dominating in spring， autumn， and winter， while northward displacement of the westerlies in summer shifts transport to the west. Overall， the wind energy environment of the Madoi Basin exhibits seasonal variability with relative stability， strong in winter-spring and weak in summer-autumn. These seasonal and monthly variations not only reflect the response of aeolian processes on the Tibetan Plateau to atmospheric circulation but also provide important scientific insights for understanding regional wind-sand surface processes.

Key words: sand driving wind, sand drift potential, wind regime, the source region of Yellow River, Tibetan Plateau

中图分类号:

P931.3

张碧优, 胡光印, 胡菁菁. 黄河源区玛多盆地风况与输沙势特征[J]. 中国沙漠, 2026, 46(3): 88-96.

Biyou Zhang, Guangyin Hu, Jingjing Hu. Wind regime and sand drift potential characteristics in the Madoi Basin of the source region of Yellow River[J]. Journal of Desert Research, 2026, 46(3): 88-96.

图/表 9

图1 玛多盆地在青藏高原的位置（A）及其沙漠化土地的分布（B）

Fig.1 The location of the Madoi Basin on the Tibetan Plateau （A）， and the distribution of its aeolian desertified land （B）

图2 玛多盆地年平均风速（A）与月平均风速（B）

Fig.2 Average wind speed （A） and monthly average wind speed （B） in the Madoi Basin

表1 玛多盆地年起沙风频率和起沙风平均风速

Table 1 Frequency and average wind speed of sand-driving winds in the Madoi Basin

年份	起沙风频率/%					起沙风平均风速/（m·s^-1）
年份	春季	夏季	秋季	冬季	全年	春季	夏季	秋季	冬季	全年
平均值	29.0	20.8	20.8	29.5	23.5	8.35	7.65	7.93	8.70	8.22
2013	25.8	22.9	20.6	30.8	19.9	8.33	7.61	7.80	9.02	8.27
2014	28.4	20.7	21.0	29.9	22.7	8.02	7.55	8.06	8.40	8.05
2015	29.8	17.3	21.9	30.9	25.5	8.54	7.55	7.91	8.82	8.32
2016	28.7	20.7	21.8	28.8	26.1	8.30	7.78	8.07	8.58	8.22
2017	32.4	22.3	18.4	27.0	23.4	8.50	7.74	7.73	8.73	8.25

图3 玛多盆地年内起沙风频率和起沙风平均风速月变化

Fig.3 Monthly variations of frequency and average wind speed of sand driving winds in the Madoi Basin

图4 玛多盆地年起沙风玫瑰图

Fig.4 Sand driving wind rose diagrams in the Madoi Basin

图5 玛多盆地2013—2017年各年起沙风风向及频率的季节变化

Fig.5 Seasonal variation of sand-driving wind frequency and direction in the Madoi Basin

图6 玛多盆地年输沙势玫瑰图

Fig.6 Annual sand drift potential rose diagram in the Madoi Basin

图7 玛多盆地季节输沙势（A）与月输沙势（B）玫瑰图

Fig.7 The sand drift potential rose diagram of the Madoi Basin by season （A） and by month （B）

表2 青藏高原地区输沙势

Table 2 Sediment transport potential in the Qinghai-Tibet Plateau

研究区	DP/VU	RDP/VU
玛多盆地	394	244
若尔盖盆地	66	36
共和盆地	87	84
红梁河风沙活动地区	250	243
雅鲁藏布江干旱河谷米林段	35	9
通天河七渡口	93	31
青藏铁路格拉段	232~727	189~651
雅鲁藏布江流域	0.5~840	0.1~652

参考文献 39

[1]	Dong Z B， Hu G Y， Qian G Q，et al.High-altitude aeolian research on the Tibetan Plateau［J］.Reviews of Geophysics，2017，55（4）：864-901.
[2]	Pearce K I， Walker I J.Frequency and magnitude biases in the ‘Fryberger’ model，with implications for characterizing geomorphically effective winds［J］.Geomorphology，2005，68（1）：39-55.
[3]	Xie S B， Qu J J， Lai Y M，et al.Formation mechanism and suitable controlling pattern of sand hazards at Honglianghe River section of Qinghai-Tibet Railway［J］.Natural Hazards，2015，76（2）：855-871.
[4]	Hu Z H， Gao X， Lei J Q，et al.Geomorphology of aeolian dunes in the western Sahara Desert［J］.Geomorphology，2021，392：107916.
[5]	马芳，吕萍，曹敏，等.柴达木盆地新月形和穹状沙丘共存形态和成因［J］.中国沙漠，2025，45（1）：185-194.
[6]	潘加朋，张克存，安志山，等.风沙治理工程综合效益分析：以敦煌黑山嘴风沙口为例［J］.中国沙漠，2023，43（2）：233-242.
[7]	Abbasi H， Gohardoust A， Mohammadpour F，et al.Erosive wind characteristics and aeolian sediment transport and dune formation in Makran Region of Baluchistan，Iran［J］.Atmosphere，2025，16（6）：650.
[8]	Sadid N.Sand dune migration and flux into the lower Helmand and Arghandab valleys［J］.Sedimentologika，2024，2（1）.
[9]	张令光，沈才生，黄艳丽，等.雅鲁藏布江流域输沙势空间特征［J］.中国沙漠，2025，45（1）：304-317.
[10]	Hu G Y， Dong Z B， Zhang Z C，et al.Wind regime and aeolian landforms on the eastern shore of Qinghai Lake，Northeastern Tibetan Plateau，China［J］.Journal of Arid Environments，2021，188：104451.
[11]	Tao W.Aeolian desertification and its control in Northern China［J］.International Soil and Water Conservation Research，2014，2（4）：34-41.
[12]	Zhang C L， Li Q， Shen Y P，et al.Monitoring of aeolian desertification on the Qinghai-Tibet Plateau from the 1970s to 2015 using Landsat images［J］.Science of The Total Environment，2018，619/620：1648-1659.
[13]	Minola L， Zhang G F， Ou T H，et al.Climatology of near-surface wind speed from observational，reanalysis and high-resolution regional climate model data over the Tibetan Plateau［J］.Climate Dynamics，2024，62（2）：933-953.
[14]	Chen F H， Zhang J F， Liu J B，et al.Climate change，vegetation history，and landscape responses on the Tibetan Plateau during the Holocene：a comprehensive review［J］.Quaternary Science Reviews，2020，243：106444.
[15]	唐道斌，杨坤美，曾兰华，等.1.5 ka以来青藏高原东北部风沙活动增强的时空差异［J］.地理学报，2023，78（9）：2284-2298.
[16]	Hu J J， Hu G Y， Yang L H，et al.Periglacial aeolian activities in the Headwater Region of the Yellow River，northeastern Tibetan Plateau［J］.Palaeogeography，Palaeoclimatology，Palaeoecology，2025，671：112984.
[17]	青藏高原风沙地貌图集［M］.西安：西安地图出版社，2017.
[18]	朱刚，高会军，曾光.近45 a来黄河源区沙质荒漠化土地景观格局变化［J］.干旱区资源与环境，2021，35（12）：79-85.
[19]	Hu G Y， Jin H J， Dong Z B，et al.Driving forces of aeolian desertification in the source region of the Yellow River：1975-2005［J］.Environmental Earth Sciences，2013，70（7）：3245-3254.
[20]	Dörwald L， Lehmkuhl F， Delobel L，et al.Dune behavior in the Source Area of the Yellow River under climate changes observed from various remote sensing datasets［J］.Aeolian Research，2024，67/69：100928.
[21]	胡光印，董治宝，逯军峰，等.黄河流域沙漠化空间格局与成因［J］.中国沙漠，2021，41（4）：213-224.
[22]	胡菁菁，胡光印，董治宝.黄河源区玛多盆地沙漠化土地粒度特征［J］.中国沙漠，2022，42（4）：242-252.
[23]	孟宪红，吕世华.鄂陵湖流域湖畔观测点常规气象观测数据［DS/OL］.国家冰川冻土沙漠科学数据中心，2022..
[24]	吴正，等.风沙地貌与治沙工程学［M］.北京：科学出版社，2003.
[25]	Qian G Q， Yang Z L， Xing X G，et al.Seasonal morphological evolution and migration of granule ripples in the Sanlongsha Dune Field，northern Kumtagh Sand Sea，China［J］.Geomorphology，2024，444：108951.
[26]	Fryberge S G.Dune forms and wind regime［M］//Dune Forms and Wind Regime.Washington，D.C.USA：United States Government Printing Office，1979：137-169.
[27]	Zhang G F， Azorin-Molina C， Chen D L，et al.Variability and trends of near-surface wind speed over the Tibetan Plateau：the role played by the westerly and Asian monsoon［J］.Advances in Climate Change Research，2024，15（3）：525-536.
[28]	Wasson R J， Hyde R.Factors determining desert dune type［J］.Nature，1983，304（5924）：337-339.
[29]	董治宝，钱广强.关于土壤水分对风蚀起动风速影响研究的现状与问题［J］.土壤学报，2007（5）：934-942.
[30]	胡光印，董治宝，张正偲，等.若尔盖盆地起沙风风况与输沙势特征［J］.中国沙漠，2020，40（5）：20-24.
[31]	谢胜波，喻文波，屈建军，等.青藏高原红梁河风沙动力环境特征［J］.中国沙漠，2018，38（2）：219-224.
[32]	陈宗颜，董治宝，汪青春.青海共和盆地风况及风沙地貌［J］.中国沙漠，2018，38（3）：492-499.
[33]	卢佳雪，刘雅丹，王学林，等.雅鲁藏布江干旱河谷米林段风况及输沙势特征［J］.干旱区资源与环境，2025，39（4）：145-155.
[34]	张可盈，张娴，谢胜波.柳格高速公路沿线风沙环境特征［J］.中国沙漠，2025，45（5）：277-288.
[35]	陈宗颜，董治宝，汪青春，等.柴达木盆地风况及输沙势特征［J］.中国沙漠，2020，40（1）：195-203.
[36]	王涛，谢胜波，屈建军，等.通天河七渡口风沙环境特征及沙害防治［J］.中国沙漠，2019，39（2）：70-78.
[37]	蔡迪文，张克存，安志山，等.青藏铁路格拉段风动力环境及其对铁路沙害的影响［J］.中国沙漠，2017，37（1）：40-47.
[38]	Xie S B， Qu J J， Xu X T，et al.Interactions between freeze-thaw actions，wind erosion desertification，and permafrost in the Qinghai-Tibet Plateau［J］.Natural Hazards，2017，85（2）：829-850.
[39]	Xue X， Guo J， Han B W，et al.The effect of climate warming and permafrost thaw on desertification in the Qinghai-Tibetan Plateau［J］.Geomorphology，2009，108（3）：182-190.