吞沙巨兽
地面被沙子覆盖、全年降雨量低、植被稀少、空气干燥的荒芜地区,统称为沙漠。
从全国第五次荒漠化和沙化土地监测数据来看,我国荒漠化土地总面积为261.16万平方公里,占国土总面积的27.2%;全国沙化土地总面积为172.12万平方公里,占国土总面积的17.93%。
从以上数据不难看出,我国沙漠化程度十分严峻,主要集中在华北北部和西北地区,例如黑龙江、吉林、辽宁、陕西、宁夏、甘肃、青海等地。
造成荒漠化的原因,除了自然因素以外,还包括人类的过度开垦、过度放牧等,这些行为导致林场消失,草场退化,在严重的水土流失后,土地越来越荒凉,逐渐就变成了沙漠。
荒漠化之后的土地除了不能耕种、放牧之外,流失的泥土还会进入附近的河流,黄河就是很典型的例子,而且随着荒漠化土地越来越多,对于我国这类农业大国来讲,可耕种、放牧土地也会变相减少,从侧面很大程度上影响了我国农业、畜牧业的蓬勃发展。
我国治理沙漠的传统办法
考虑到我国严峻的沙漠化现状,有关部门早在上世纪50年代便开始着手治理沙漠,大家能想到传统治理沙漠的办法是“多种树”,其实想象跟现实有很大差异,首先沙漠并非所有区域都能种树,而是先要找到有地下水的沙地,这种地方一般都是在沙漠的外围边缘。
所以沙漠种树,往往都是从边缘向内一点点种进去的,而且也不是什么树都行,常见的树种下去没多久便会枯死,其实主要先种一些例如沙棘、芨芨草这样的低矮灌木,先用它们来稳定地下水跟泥土,只有先做好准备工作,才能达到种树的条件,例如泓森槐等。
简而言之,在沙漠种树之前要固沙固水,那怎么做呢?
我国有独特的一套固沙方法,先挑选出长度适宜的麦草,然后在沙漠区域划分好一条条格子线,接着用工具将麦草的中心,沿着方格线挤压到沙地里,就这样,一道道“草格”就完成了。
据不完全统计,我国在过去这么多年中,累计种了大概660亿棵树,这里面包含着一代代治沙人的艰辛,在此感谢他们的努力付出。
“吞沙巨兽”,一天能“吞掉”40亩沙漠
传统治沙基本都是人工,例如人工挑选麦草、人工摆放、人工按压等,除了工作效率低之外,在较为恶劣的环境下,对治沙人员的体力也是个巨大的挑战。
为了改善治沙人的劳苦现状,也为了增加治沙效率,北京林业大学刘晋浩团队,在2016年成功研发出了一台集固沙、种树等多功能于一体的工具车,据实验结果得知,这头“吞沙巨兽”一小时能独立栽种2000棵小树苗,一天可以覆盖40亩沙地,整体效率是普通治沙人的50倍,这样一台多功能固沙机,被治沙人称为“吞沙巨兽”。
在多功能固沙机的后备箱有草料箱、梳草机、固沙机,在机器运作前,工作人员将麦草、稻草、芦苇等材料全都放进草料机,机器启动后,草料随着运输带的运转,被送到后备箱尾部,经过重新固定排序后,将20~30公分的植物,能被圆形滚轮压地下15公分的沙子里。
这种1X1的正方形草方格沙障,能让地面变得更加粗糙,在减少风力的同时,还能截留部分水分。
相比于传统种草机,这台多功能固沙机的本事,远不止于此,它可以精准控制植物之间的距离,既不太过密集也不过分疏远,而且在一边种植草料的时候,多功能固沙机还能输送水分,能较大程度提高刚种下去草料的存活率。
多功能固沙车具备摆动步进式插向技术和横纵向剪分式连续输草技术,还可以根据不同的地形地势,提高割灌平茬的质量,仅仅只需要用3~6个月,就能完成以往治沙人一整年的工作量。
没过多久,研发团队对这台“吞沙巨兽”还进行了升级,在原先基础上添加了自适应摆动臂圆盘,优化了动力系统,而且团队正在研发试图让多功能固沙机变成一台真正意思上无人驾驶的治沙神器,这样可以代替人类前往更加恶劣的沙漠区域,对其进行固沙治沙操作。
2007年,甘肃为了治理省内3700亩沙漠,决定购买多功能立体固沙车,从实际效果来看,治沙人的反应已经说明了一切,他们感慨国家科技的强大,仅仅1~2小时就能干完他们近乎一天的活,有了这台“吞沙巨兽”,治理沙漠实在太方便了。
我国治理沙漠取得的成就
20世纪90年代起,内蒙古牲畜数量急剧上升,导致大量牛羊啃食了太多的草地,土地荒漠化问题也在迅速加剧,为了保护脆弱的环境,从2011年开始,我国在内蒙古执行草畜平衡方针,缓解了草原的压力,经过10多年的治理,原本荒芜的地带,逐渐又恢复到了草木丰茂、湖水荡漾的模样。
在总体规划的三北(西北、华北和东北)区域,存在8大沙漠和4大沙地,总面积高达133万平方公里,可这里曾经是水草肥美的农牧区,为了治理漫天黄沙,我国在1979年决定建设大型人工林业生态工程,工程规划期限73年,分八期工程,如今到了第六期工程建设阶段。
三北防护林囊括三北地区13个省(自治区、直辖市)的725个县(旗、区),总面积435.8万平方公里,采取人工造林、飞机播种造林、封山封沙育林育草等方法,打造一条防风固沙的“绿色长城”,目前,工程区森林覆盖率已达13.57%,沙漠化土地得到了有效治理。
此外,我国一直在沙漠积极造林种草,从《2021年中国国土绿化状况公报》数据来看,2021年我国完成造林360万公顷,改善的草原面积高达206.67万公顷,成功治理沙化、石漠化土地144万公顷,成绩尤为显著。
从2004年开始,我国已经成功遏制住了荒漠化扩张蔓延的势头,整体荒漠化土地面积以平均每年2424平方公里的速度在缩减,沙土化土地面积的缩减速度为平均每年1980平方公里。
根据NASA的卫星图像显示,从2000年到2017年,我国贡献的绿化面积比例,占到了全球的25%,这些成绩都是我国在实实在在的搞绿化种植,实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。
“吞沙巨兽”是治沙的一个开端,相信在不久的将来,我国会涌现出更多的“治沙神器”,帮助更多的土地重新回到“青山绿水”的模样。
1.什么是“大湖效应”?
“大湖效应”指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)从中得到水蒸气和热量,然后在向风的湖岸形成降水、降雪、雾气等现象。在我国,类似的效应通常被称作冷流降雪。
通俗来说,冬季北半球气温降低,大湖的湖水可能不会完全结冰,此时的湖水相较于空气较为温暖,当冷空气在经过湖面时,从中得到了水蒸气和热量,到达大湖对岸陆地后,气温迅速降低,空气承载不了过多水分,形成雪降下来。大湖产生的“大湖效应”发挥了催化剂的作用,促使了暴雪的形成。美国东北部五大湖岸的降雪最为著名。大湖效应在相对温暖地区的冬季会带来降水而非降雪,如伊朗里海沿岸的安扎利港。
2.“大湖效应”降雪条件
“大湖效应”形成降雪需要以下特殊条件:足够开阔的水面。水域面积越大,空气经过的距离越大,产生的对流作用也就越大;未结冰的水面。如果水面结冰,通过的空气就不能吸收水分,“大湖效应”随即停止;水陆温差大。温差越大,冷空气从水面吸收的水分就越多;微风。如果风力太强,则不利于水分进入经过的冷空气。
除此之外,社会经济因素也会加剧“大湖效应”降雪。
以五大湖为例,五大湖沿岸的城市群加剧了暴雪的形成:城市热岛效应。由于城市热岛效应,使冷空气在城市上空被加热,加剧了空气中的冷热对比,促进暴雪的形成;工业基地。五大湖地区是世界主要的钢铁制造中心之一。像钢铁厂这样的工业向大气中释放粒子,充当成冰核助长暴风雪;汽车尾气。五大湖地区人口稠密,汽车保有量大,汽车尾气中的铅与空气中的天然碘结合,形成铅碘化合物,使冰晶的生长成为可能。
3.“大湖效应”典型案例
“大湖效应”降雪分布地区有三个地方最为典型:北美五大湖地区、哈德逊湾东岸、日本本州岛和北海道的西海岸。在我国山东半岛北部也会有“大湖效应”降雪,但是比以上三个地区都要弱。类似的情形在其他湖泊也会发生,如里海、美国大盐湖、我国的青海湖和赛里木湖。
试题链接
(2023·常德市第七中学高三月考) 大湖效应指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)从中得到水汽和热能,然后在湖泊迎风岸形成雨、雪、雾等现象。下左图为美国五大湖区年平均降雪量(1971~2000年)的空间分布示意图。据此完成下面小题。
1.右图为五大湖区东岸附近一年中气温与水温变化示意图。由大湖效应产生降雪的主要时期是
A.① B.② C.③ D.④
2.有关大湖效应的成因,叙述正确的是
①大湖效应是冷锋过境造成的强降雪天气
②湖面结冰,但冰层不厚是发生大湖效应的必要条件之一
③五大湖给冷空气提供了充足的水汽
④南岸位于向风岸,因此降雪量远大于北岸
A.①② B.②③
C.①④ D.③④
(2023·延安市第一中学高二期中) 大湖效应是指冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊),从中得到水蒸气和热能,然后在向风的湖岸形成降水的现象。受大湖效应影响,2014年11月18日,美国再现大湖效应,尤其纽约州影响最为严重。据报道,纽约州持续降下每小时3英寸至5英寸(约7.6厘米至12.7厘米)的大雪,伴随雷暴及强烈阵风,令多处道路封闭。下图左侧为某次暴风雪形成过程示意图,右侧为某区域地图。读图,回答下列各题。
3.有关大湖效应的成因,叙述正确的是
①大湖效应是冷锋过境造成的强降雪天气
②湖面结冰,但冰层不厚是发生大湖效应的必要条件之一
③五大湖给冷空气提供了充足的水汽
④南岸、东岸位于向风岸,因此降雪量远大于北岸、西岸
A.①③ B.②③
C.①④ D.③④
4.下列地区冬季大雪可能类似“大湖效应”的是
①瑞典东南部形成降雪
②内蒙古高原地区冬季暴雪
③山东半岛北部冬季大雪
④苏必利尔湖西北岸
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
5.此次大湖效应给周边地区带来了很大的影响,下列叙述不正确的是
A.强降雪导致交通堵塞,交通事故上升
B.大风使圣劳伦斯河流速加快,利于通航
C.强风可以吹散空气中的污染物,使空气更洁净
D.降雪为土壤提供充足水分,利于次年农业生产
(2023·天津市新华中学高三开学考试)
受到“大湖效应”影响,当地时间2014年11月19日,美国纽约州遭遇致命暴风雪天气袭击。部分地区降雪达1.5米,纽约州西部部分城镇已基本处于瘫痪状态,部分高速公路关闭。“大湖效应”是指冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊),从中得到水蒸气和热能,然后在向风的湖岸形成雨、雪、雾等现象。读下图,完成下列各题。
6.运用“大湖效应”原理,据图分析并推断美国五大湖沿岸11月的主导风向是
A.东风、东南风
B.东南风、东北风
C.西风、西北风
D.西南风、东南风
7.下列地区的冬季大雪,可能类似“大湖效应”的是
①日本西海岸冬季暴雪
②俄罗斯西伯利亚地区冬季暴雪
③山东半岛北部冬季大雪
④天山北侧冬季大雪
A.①② B.②③
C.③④ D.①③
8.(2023·甘肃高三)(自然灾害与防治)
阅读材料,回答下列问题。
材料一 2014年12月19日,受强冷空气和“大湖效应”的影响,美国东北部地区遭遇罕见暴风雪,暴风雪和气温骤降导致至少十几人死亡,五大湖一带一些城市被强降雪“掩埋”,布法罗一天降雪近1.8米。由于积雪太厚,仅仅20日夜间就有30多座房屋屋顶垮塌。谭老师地理工作室综合整理
材料二 下为“大湖效应”示意图。
结合“大湖效应”示意图,分析五大湖一带城市暴风雪的成因,并说出此次暴风雪对人们生活的不利影响。
参考答案
1.D 2.D
【分析】
1.大湖效应指的是冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)从中得到水汽和热能,然后在湖泊迎风岸形成雨、雪、雾等现象。读五大湖区东岸附近一年中气温与水温变化示意图可知,图中②时期气温高于水温,冷空气不活跃,空气从湖面获得的热能少,大湖效应不明显,由大湖效应产生降雪的可能性小,排除B;图中③时期气温虽然下降,但气温较高,冷空气不活跃,大湖效应不明显,由大湖效应产生降雪的可能性小,排除C;图中④时期气温低,冷空气活跃,且水温高于气温,冷空气容易从大湖中得到水汽和热能,并在湖泊迎风岸形成降雪,因此这一时期是大湖效应产生降雪的主要时期,D符合题意;图中显示,①时期气温大多低于水温,但此时气温回升较快,表明当地冷空气不活跃,因此大湖效应产生降雪的可能性相对变小,排除A。故选D。
2.从大湖效应的概念可以看出,大湖效应不是冷锋过境造成的强降雪天气,冷锋过境可能会加剧大湖效应产生的降雪,①错误;材料信息表明,大湖效应中冷空气需要从湖面获得水汽和热量,一旦湖面结冰,尽管冰层不厚也会大大影响冷空气从湖面获得水汽和热量,从而影响大湖效应,因此湖面结冰不是发生大湖效应的必要条件,②错误;五大湖湖面宽阔,给经过的冷空气提供了充足的水汽,有利于大湖效应产生,③正确;五大湖地区的冷空气从偏北方向吹来,经过湖面获得水汽和热量后,南岸应变湿后的气流的迎风岸(向风岸),容易形成降雪天气,因此降雪量远大于北岸,④正确。综上所述,D符合题意,排除A、B、C。故选D。
3.D 4.D 5.B
【解析】
3.读材料,大湖效应是冷空气南下,遇到暖湿的湖面后空气变得温暖湿润,暖湿的暖空气上升,爬升到湿冷的冷空气上部,随高度的增大慢慢冷却成云致雨(雪),因而大湖效应产生的降水(降雪)是暖锋造成的,①错;材料“遇到大面积未结冰的水面”,而不是结冰的湖面,②错;未结冰的五大湖面为冷空气提供了充足的水汽,使经过湖面的冷空气转化为暖湿的暖空气,③对;“在向风的湖岸形成降水”,冬季吹过五大湖的冷空气主要是西北风,因此五大湖“向风的湖岸”为东南岸,湖泊的东岸、南岸降雪量大,④对,故选D。
4.由材料可知,形成“大湖效应”的条件是:冷空气经过大面积的未结冰水域,在向风岸形成降水。冬季来自蒙古-西伯利亚的冷空气吹过波罗的海时,使干冷的冷空气从暖湿的洋面上获得了水蒸气和热能,在瑞典的东南部沿海地带形成降雪,即“大湖效应”,①对;内蒙古高原地区缺少大面积水域,形成的是干冷的天气,②错;西北风在吹向山东半岛时,先经过了较为暖湿的渤海,在山东半岛北部(山东半岛中部为丘陵山地,沿海低平)抬升形成大量降雪,③对;苏必利尔湖的向风岸为东南岸,④错;故选D。
5.此次大湖效应带来了“大雪,伴随雷暴及强烈阵风”,强降雪使道路积雪厚度大,路面变得湿滑,导致交通不便,A对;大风使船只航行方向偏离,甚至吹翻船只,不利于通航,B错;大风有利于污染物的扩散、缓解大气污染,C对;大雪使地面积雪增加,春季气温升高积雪融化,能为次年的农业生产提供更好的水分条件,D对,故叙述不正确的是B。
6.C 7.D
6.根据材料,“大湖效应”是指冷空气遇到大面积未结冰的水面(通常是湖泊)从中得到水蒸汽和热能,然后在向风的湖岸形成雨、雪、雾等现象。根据图中等积雪厚度线,湖泊东岸、东南岸是向风岸,所以11月主导风向是西风或西北风,C对,ABD错误。故选C。
7.日本西海岸冬季暴雪,是由于冬季受西北风影响,从日本海带来大量水汽,在日本西海岸随地形抬升形成暴雪,类似“大湖效应”,①对。俄罗斯西伯利亚地区冬季暴雪,与大湖效应无关,②错。山东半岛冬季受西北风影响,从渤海带来大量水汽,在半岛北部随地形抬升形成大雪,类似“大湖效应”,③对。天山北侧冬季大雪,与大湖效应无关,④错。所以D对,ABC错误。故选D。
8.原因:冬季来自北方的冷空气掠过湖面增温增湿,气流变得暖湿,然后在湖泊迎风岸遇冷形成降雪。
影响:造成交通、通讯中断,造成电力中断,使疾病流行,影响人体健康,造成人员伤亡,房屋受损等。
【详解】
“大湖效应”是指冷空气遇到大面积未结冰的水面,从中得到水蒸汽和热能,然后在向风的湖岸形成降水的现象,通常是以雪的形式出现。冬季来自北方的冷空气掠过湖面增温增湿,气流变得暖湿,然后在湖泊迎风岸遇冷形成降雪,因此在五大湖沿岸的城市出现暴风雪天气。
暴风雪对人们生活产生诸多的不利影响:大雪造成交通、通讯中断,造成电力中断;低温使疾病流行,影响人体健康,造成人员伤亡;大雪还可导致房屋受损等。综合自如此这般学地理、匠心地理等

