新疆策勒绿洲化进程中典型下垫面的小气候空间差异

doi:10.7522/j.issn.1000-694X.2020.00077

摘要/Abstract

摘要：

利用2010年10月1日至2011年9月30日新疆策勒8个观测站点的风速、气温、大气相对湿度、太阳辐射能、光合有效辐射（PAR）、风向同步观测气象数据，对比分析不同下垫面的小气候空间差异并探讨其原因。结果表明：（1）草原站、农田1、大县城与热瓦克相比，日均风速在3 m高处分别依次降低了63.88%、65.58%、73.24%，小巴扎在2、4 m高处的日均风速始终最小，绿洲内部的月均风速整体低于绿洲外围。流沙地、半固定沙地、固定沙地的主风向大致以WNW、ESE、W风向为主，风向较稳定，而其余观测点的风向较分散；（2）在近12个月观测期内，绿洲内部的平均气温低于绿洲外围，且具有明显的冬暖夏凉效应，冬季1月平均气温由低到高依次为流沙地、半固定沙地、固定沙地、农田1、草原站、小巴扎、热瓦克、大县城，分别为-10.39、 -10.25、-10.08、-9.56、-9.25、-9.19、-8.74、 -8.71 ℃，夏季8月平均气温由高到低依次为流沙地、半固定沙地、固定沙地、热瓦克、草原站、农田1、小巴扎、大县城，分别为26.55、26.11、25.41、25.09、24.06、22.89、22.36、22.33 ℃；（3）半固定沙地、固定沙地、热瓦克、草原站、大县城、小巴扎、农田1在2 m高处的日均大气相对湿度与流沙地相比，依次增加了0.29%、6.67%、7.94%、14.37%、28.99%、30.39%、30.69%，不同下垫面的月均相对湿度空间差异与日均变化的空间差异基本一致；（4）在近12个月的观测期内，太阳辐射能和PAR的变化趋势整体一致，半固定沙地的日均、月均太阳辐射能和PAR始终最高，绿洲-沙漠过渡带的太阳辐射能和PAR整体高于绿洲内部。（5）在春季沙尘暴日，半固定沙地、固定沙地、小巴扎在2 m高处的日平均风速与流沙地相比，分别依次降低了25.75%、27.05%、46.93%，热瓦克、草原站、农田1、大县城的日平均风速依次为3.12、1.38、1.38、0.93 m·s^-1。绿洲内部的平均温湿度、太阳辐射能和PAR整体均大于绿洲外围。绿洲内部绿洲化程度较高，绿洲化对其局地小气候效应强，所以在春季沙尘暴日，绿洲内部增温增湿效果相对较好。绿洲开垦年限越长，植被覆盖度愈大，在夏季其降温增湿的效果越显著。

关键词: 绿洲化, 绿洲-沙漠过渡带, 小气候, 植被覆盖度, 策勒县

Abstract:

The comparison and analysis of the wind velocity， air temperature， relative humidity， solar radiation， photo-synthetically active radiation and wind direction at the eight meteorological stations were made based on synchronous observation data in Cele from 1 October， 2010 to 30 September， 2011. The characteristics of spatial microclimate differences in different underlying surfaces were analyzed and the reasons for variability were discussed. The results showed that：（1） The daily average wind velocity at the height of 3 m in grassland station， farmland 1， and big county station was 65.58%， 63.88% and 73.24% less than that in Rewake. The daily average wind velocity at the small bazaar is always the smallest at height of 2 m and 4 m. The monthly average wind velocity inside the oasis is lower than the outside of the oasis. The main wind directions of mobile sandy land， semi-fixed sandy land， and fixed sandy land are mainly WNW， ESE and W and the wind is relatively stable， while the wind direction at other observation stations is more scattered. （2） During the observation period of nearly 12 months， the average temperature inside the oasis was lower than that outside the oasis， and the effect of warmer in winter and cooler in summer was obvious. The average temperature in January winter from low to high are followed by mobile sandy land， semi-fixed sand， fixed sandy land， farmland1， grassland station， small bazaar， Rewake， big county， respectively -10.39， -10.25， -10.08， -9.56， -9.25， -9.19， -8.74， -8.71 ℃， the average temperature in August summer from high to low in turn into mobile sandy land， semi-fixed sand， fixed sandy land， Rewake， grassland station， farmland1， small bazaar， big county， respectively. Which was 26.55, 26.11， 25.41， 25.09， 24.06， 22.89， 22.36 and 22.33 ℃. （3） The daily relative humidity of semi-fixed sandy land， fixed sandy land， Rewake， grassland station， big county， small bazaar and farmland1 at the height of 2 m was increased by 0.29%， 6.67%， 7.94%， 14.37%， 28.99%， 30.39% and 30.69%， respectively， compared with that of mobile sandy land. The spatial difference of the monthly average relative humidity of different underlying surfaces， which is similar with the daily average change. （4） During the observation period of nearly 12 months， the change trends of solar radiation and the PAR are generally consistent. The daily and monthly average solar radiation energy and PAR of semi-fixed sandy land are always the highest. The overall solar radiation and PAR in oasis-desert ecotone are higher than those inside the oasis. （5） During the spring sandstorm days， the average wind velocity in semi-fixed sand， fixed sandy land， small bazaar was 25.75%， 27.05%， and 46.93% less than that in mobile sandy land. The average wind velocity of Rewake， grassland station， farmland 1， big county were 3.12， 1.38， 1.38 and 0.93 m·s^-1， and the average temperature and humidity， solar radiation and PAR inside the oasis are generally higher than those outside the oasis. Oasisization in the oasis has a strong effect on the local microclimate， so on the sandstorm days in spring， the effect of increasing temperature and humidity inside the oasis is relatively well. The longer the reclamation period of the oasis was， the greater the vegetation coverage was， and the more significant the effect of cooling and humidification was in summer.

Key words: oasisfication, oasis-desert ecotone, microclimate, vegetation coverage, Cele County

中图分类号:

P404

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图/表 9

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站点	植被状况及开垦年限	地貌特征
流沙地（37°02′37″N，80°40′53″E）	柽柳、盐生草，覆盖度3%	流沙地，地势较平坦，分布有柽柳沙堆
半固定沙地（37°01′47″N，80°42′32″E）	柽柳、骆驼刺、花花柴，覆盖度27%	半固定沙地，地势起伏较大，有柽柳等沙堆分布
固定沙地（37°01′20″N，80°43′25″E）	骆驼刺、盐生草，覆盖度67%	固定沙地，地势较平坦
热瓦克（37°01′34.9″N，80°45′07.3″E）	红枣（稀疏）、红枣根旁有大豆、西瓜，开垦2年左右	绿洲内部，为平沙地
草原站（37°00′21.7″N，80°43′14.7″E）	新疆杨、棉花，外围有栅栏防护林，开垦15年以上	绿洲内部，为平沙地
农田1（37°01′01.1″N，80°45′40.6″E）	核桃、棉花，有防护林，开垦30年以上	绿洲内部，为平沙地，
小巴扎（37°00′12.55″N，80°45′23.65″E）	棉花、石榴，覆盖度80%以上，下风向有民房，开垦50年以上	绿洲内部，为平沙地
大县城（37°00′48.0″N，80°47′26.6″E）	棉花，旁有核桃、杏树，上风向有民房，开垦100年以上	绿洲内部，为平沙地

站点	植被状况及开垦年限	地貌特征
流沙地（37°02′37″N，80°40′53″E）	柽柳、盐生草，覆盖度3%	流沙地，地势较平坦，分布有柽柳沙堆
半固定沙地（37°01′47″N，80°42′32″E）	柽柳、骆驼刺、花花柴，覆盖度27%	半固定沙地，地势起伏较大，有柽柳等沙堆分布
固定沙地（37°01′20″N，80°43′25″E）	骆驼刺、盐生草，覆盖度67%	固定沙地，地势较平坦
热瓦克（37°01′34.9″N，80°45′07.3″E）	红枣（稀疏）、红枣根旁有大豆、西瓜，开垦2年左右	绿洲内部，为平沙地
草原站（37°00′21.7″N，80°43′14.7″E）	新疆杨、棉花，外围有栅栏防护林，开垦15年以上	绿洲内部，为平沙地
农田1（37°01′01.1″N，80°45′40.6″E）	核桃、棉花，有防护林，开垦30年以上	绿洲内部，为平沙地，
小巴扎（37°00′12.55″N，80°45′23.65″E）	棉花、石榴，覆盖度80%以上，下风向有民房，开垦50年以上	绿洲内部，为平沙地
大县城（37°00′48.0″N，80°47′26.6″E）	棉花，旁有核桃、杏树，上风向有民房，开垦100年以上	绿洲内部，为平沙地

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