2.2.2 风速的变化特征

风是引起土壤风蚀的最直接的动力，风速是表征风力大小的一个重要指标，它决定了气流动能的大小。从侵蚀的角度来看，按照风速的大小可以把风分为非侵蚀风和可蚀风两种，当风速很小时，风的能量不足以使土壤颗粒产生运动，这种风叫非侵蚀风；如果风速逐渐增大，到达一定值时，风的能量就能够使土壤颗粒开始运动，这时的风速称为临界起动风速，把大于临界起动风速的风统称为可蚀风。风速越大，其风蚀搬运能力越强，一般的，在沙质地表，风蚀率与风速的平方成正比。

2.2.2.1 风速的季节变化特征

图2-4对试验区多年月平均风速进行了统计分析，由图可知，全年中最大风速发生在春季3～5月份，4月份月平均风速达到全年最高的4.2m/s，最低风速发生在夏季8、9月份，约为2.6m/s。试验区一年一熟的种植制度造成了冬春季农田休闲裸露期与年内最高风速集中期叠加，加之土壤干旱，很容易造成农田土壤风蚀。

图2-4　靖边县北部风沙区月平均风速
Fig.2-4　The mean monthly wind velocity in northern sandy area of Jingbian County

2.2.2.2 风速的年际变化特征

由图2-5可以看出，试验区1981～1995年间，各年年平均风速在多年（1981～2001年）平均风速2.8m/s上下波动，但总体是呈下降趋势的。1982年和1987年出现最高的年均风速3.4m/s，1989和1993年出现最低年平均风速2.5m/s。1995～2001年，各年平均风速保持在多年平均风速之下，1995～1999年呈现持续下降的趋势，1999年后年平均风速又有所回升。这说明在20世纪90年代以前，该区风速大，土壤风蚀严重，进入20世纪90年代后，由于政府生态环境建设、防沙治沙工作有所成效，区内风速下降，土壤风蚀有所下降。21世纪后，由于人口压力和区域经济的开发导致了生态环境的恶化，原有的防风治沙成果被削弱，甚至被破坏。试验区内风速有回升的趋势。

图2-5　靖边县北部风沙区年平均风速
Fig.2-5　The mean annual wind velocity in northern sandy area of Jingbian County

2.2.2.3 大风及沙尘暴年发生频率

与风和风蚀有关的灾害性天气现象有以下四种：

浮尘出现在冷空气过境前后无风或风小时，由远处沙尘经高空气流传播而来，或由扬沙或沙尘暴天气过后尚未下沉的沙尘浮游在空中所致。能见距离小于10km，垂直能见度也很差。

扬沙是由于本地或附近的沙尘被吹起，使能见度显著下降，能见距离一般为1～10km。天空混浊，风力较大。在北方春夏，冷空气过境或空气不稳定时出现。

依据Beaufort风级标准，大风指大于8级（风速大于17m/s）以上的风。

沙尘暴的成因与扬沙相似，但能见度＜1km，风力很大。

从对四种天气现象年平均发生日数统计分析来看，见图2-6，浮尘、扬沙、大风和沙尘暴年平均发生日数与风速年变化特征相似，也是表现为20世纪90年代以前大于90年代以后，浮尘、扬沙、大风和沙尘暴年平均发生日数持续下降，直至1999年，发生日数有回升的趋势。1981年出现浮尘、大风和沙尘暴年最大平均发生日数分别为22天、28天和12天。1982年出现扬沙年最大平均发生日数为66天。1993～1994年降到最低，年内几乎没有发生浮尘、扬沙、大风和沙尘暴灾害性天气。1999～2001年浮尘、扬沙、大风和沙尘暴年平均发生日数又有增加，分别为3、16、18和2.7天。

图2-6　靖边县浮尘、扬沙、大风和沙尘暴天气年发生日数
Fig.2-6　The annual frequencies of floating-dusts，blowing-sand，strong wind and sand storm in Jingbian County

由图2-7可以看出，春季3～5月份是年内浮尘、扬沙、大风和沙尘暴等异常天气现象发生日数最高的季节，浮尘、扬沙、大风和沙尘暴在3～5月份的发生日数分别占全年总发生日数的64.2％、58.3％、50.2％和70.1％。

图2-7　靖边县浮尘、扬沙、大风和沙尘暴天气月平均发生日数（1981～2001年）
Fig.2-7　The mean monthly frequencies of floating-dusts，blowing-sand，strong wind and sand storm in Jingbian County（1981～2001）