孙学珍 顾建兵 程雅茹 陈彦虎 王忠娃

摘 要：通过阐述石嘴山市大武口区近20年（1997-2017）生态改善的重点成果，结合当地气象观测站近30年（1988-2017）气象要素的变化情况，分析石嘴山市大武口区生态改善与当地气象要素变化趋势的关系，用气象数据定性定量分析见证人为改善生态环境的积极成果，为今后生态建设、气象防灾减灾和公共气象服务提供参考，充分发挥气象工作在生态文明建设中的基础性科技保障作用。

关键词：生态改善；气象要素；变化分析；科技保障

中图分类号：P339 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）33-0079-03

Abstract： Through expounding the key achievements of ecological improvement in Dawukou District of Shizuishan City in the past 20 years （1997-2017）， and combining with the changes of meteorological elements in the past 30 years （1988-2017） at the local meteorological observation station， this paper analyzes the relationship between ecological improvement and the changing trend of local meteorological elements in Dawukou District of Shizuishan City， and makes a qualitative and quantitative analysis of witnesses' positive results in improving ecological environment using meteorological data. This will provide reference for future ecological construction， meteorological disaster prevention and mitigation and public meteorological services and give full play to the basic role of scientific and technological support of meteorological work in the construction of ecological civilization.

Keywords： ecological improvement； meteorological elements； variation analysis； scientific and technological support

引言

良好的生态环境是人类社会持续发展的基础，是最普惠的民生福祉。石嘴山市人民政府自九十年代开始对大武口区的生态环境进行了有计划的大规模整治，对当地气候产生了积极影响。以下通过石嘴山市大武口区生态改善的重点成果及当地石嘴山气象站气象要素的变化趋势分析，用气象数据定性定量分析见证人为改善生态环境的积极成果。

1 石嘴山市大武口区生态状况及石嘴山气象观测站概况

1.1 石嘴山市大武口区生态状况

石嘴山市大武口区是石嘴山市政治、经济、文化、商贸和信息中心，是座依煤而建、因煤而兴的城市，号称“塞上煤城”，煤炭大规模开采始于1956年，经过30多年的开采，对当地生态环境造成恶劣的影响，主要表现为地表沉陷、水资源破坏、煤矸石堆积、水土流失、植被破坏、湿地缩减、大气和水环境污染等。进入九十年代，生态系统已经遭到了严重破坏，可持续发展和城市生态问题日益突出。石嘴山市坚持将生态转型作为转型发展的保障，增绿、节能、抑尘、治源等等一系列举措落地生根。

1.2 石嘴山气象观测站概况

石嘴山气象站始建于1972年，始建位于大武口市区中心，进入九十年代随着城市建设的迅速发展，四周建筑物不断增高增多，观测环境受到严重破坏，于2002年1月1日搬迁到大武口森林公园内至今。新址地理环境属“市郊”。建站至今地面观测资料保存完整。本文统计了石嘴山站1988年至2017年30年部分地面观测资料做对比分析。

2 石嘴山市大武口区生态环境整治的重点成果

2.1 大武口森林公园的建成

首先在大武口市区西北部贺兰山东麓建设了占地面积1万亩的塞上花园-大武口森林公园，是大武口山水园林城市建设的重要成果。昔日，这里是贺兰山脚下茫茫戈壁荒滩，土质全部为乱石飞沙，一片荒凉景象。森林公园于1997年11月16日正式开工建设，先后清运土方60余万立方米，更换土方2万立方米，平整绿化带132万平方米，种植35万平方米的草坪和3万平方米的苜蓿，共完成120个品种、32.1万株树木的栽植任务。树木成活率达到93.8%以上，并不断建设完善。大武口森林公园的建成，对大武口市区防风固沙、涵養水源、美化家园、改善生态环境具有明显作用。

2.2 大武口星海湖的建设

后在大武口市区东部2公里处建有水域面积20多平方公里星海湖。整治前，这里是大武口电厂和太西洗煤厂两大用煤企业多年废水和废渣的排放地和堆积地，到处是煤矸石、粉煤灰和烂泥塘，异味蔓延，一刮大风，粉煤灰垃圾满天飞，石嘴山环境空气质量在那个时候跌入到了低谷。2003年石嘴山市启动了星海湖建设工程，巨大的渣山被挖湖的泥土覆盖，被改造成今天的湖心岛，泄洪沟、烂泥塘被疏浚开挖成湖，并且把四周的沟渠、鱼塘纳入，形成了现在大型湿地湖泊，此后经过不断建设美化，星海湖以完善的生态功能和旖旎的风光成为“国家湿地公园”和“国家级水利风景区”，现在星海湖水域面积20多平方公里，整个景区面积43平方公里，环绕着半个城市，由城市之疮一举变成城市之肺和城市名片，目前已成为石嘴山市山水园林城市建设的标志性工程，具有城市防洪调节、有效配置水资源、抢救性保护湿地生态和城市水景观等多种功能。

3 石嘴山市大武口区生态改善与气象要素变化趋势分析

3.1 风速变化趋势分析

3.1.1 大武口区30年（1988-2017）年平均风速统计对比

3.1.2 风速变化趋势分析

从图1看出：（1）大武口区常年风速较大，30年平均风速为1.8米/秒；（2）年平均风速呈现阶段性变化，1988-1992年5年平均风速较小，为1.4-1.7m/s之间，5年平均风速为1.6m/s，1993年年平均风速明显增大，其后直到2001年，9年的风速均较大，为1.9-2.2m/s之间，9年平均风速为2.0m/s，2002-2006年风速又明显增大，为2.2-2.4m/s之间，5年平均风速为2.3m/s，2007年后风速明显变小，2007-2017年年平均风速为1.2-1.8之间，11年平均风速为1.5m/s，其中2014、2015年2年年平均风速均为1.2m/s，2次创30年最低值。

3.1.3 风速变化与生态改善对应分析

随着煤炭开采近30年的影响，进入九十年代，生态环境遭到严重破坏，1993年开始风速明显增大，2年之后风速逐年稍有减小，主要是因为测站位于市区中心，随着城市的快速发展，高层建筑不断增加增高，受高层建筑阻挡影响，1995至2001年风速逐年减小。随着城市的不断发展，石嘴山气象站探测环境受到严重破坏，2002年测站由原市区中心搬迁至市郊，新址四周空旷，距离原址3.4公里，探测环境具有较好的代表性，站址搬迁后风速明显增大，5年（2002-2006）年平均风速为2.3m/s，期间，森林公园从1997年开始动工建设，近10年的不懈努力，草坪、植被成活逐步成规模，栽植的树木逐步长高长大，枝叶茂密，2003年开始动工建设的星海湖水域工程，经过几年的建设，大型湿地湖泊也初具规模，此时，这些大规模的生态建设成果对生态环境产生的影响表现了出来，从图1中看出，2006年后，风速逐年减小，且减小效果非常明显，2007年至2017年11年的年平均风速为1.5m/s，较之前市区1993年至2001年9年的年平均风速2.0m/s减小了0.5m/s，较2002-2006年5年的年平均风速2.3m/s减小了0.8m/s，其中2014、2015年2年年平均风速创30年最小值，均为1.2m/s。

3.2 大风天气现象出现天数变化趋势分析

3.2.1 大武口区30年（1988-2017）年大风天气现象出现天数统计对比

3.2.2 大风天气现象出现天数变化趋势分析

大风天气现象的定义为瞬时风速达到或超过17.0m/s（或目测估计风力达到或超过8级）的风。根据图2看出：年大风出现天数变化趋势同1.2风速变化趋势分析大致相同，1988-2001年14年大风出现天数平均为每年16天，2002年测站搬迁，地理环境由市区变为市郊，大风出现天数明显增加，2002年-2010年9年大风出现天数平均每年为32天，是之前常年出现天数的2倍，但2011-2017年7年大风出现天数平均每年为10天，明显减少。

3.2.3 大风出现天数变化趋势与生态环境改善变化对应分析

结合图2可以看出，年大风出现天数呈现3个阶段性特征，迁站前14年（1998-2001）大风出现天数平均每年为16天，迁站后明显增多，尤其刚迁站的5年内更加明显，原因同1.3所述，主要受站址地理环境的影响，原站址位于市区，受高层建筑阻挡影响，观测的风速要比实际小，迁站后，测站位于市郊，四周空旷，站址环境具有较好的代表性，观测的风速具有本地較大范围代表性，2002年-2010年9年大风出现天数平均每年为32天，是之前常年出现天数的2倍，同样，随着大武口森林公园和星海湖的建成，从2011年开始，年大风天气现象出现天数呈现逐年减少趋势，2011-2017年7年大风出现天数平均每年为10天，明显减少。

3.3 沙尘天气现象（沙尘暴、扬沙、浮尘）变化趋势对比分析

3.3.1 30年年沙尘天气现象出现天数统计对比（如图3）

3.3.2 沙尘天气现象年出现天数对比分析

沙尘天气是沙尘暴、扬沙和浮尘天气的统称，它是一种由大风将地面沙尘吹（卷）起、或被高空气流带到下游地