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甘肃敦煌的鸣沙山月牙泉风景区，以其独特的自然风光和沙漠美景成为国内外知名的旅游景区。20世纪90年代以来，随着自然、人为双重因素的影响，月牙泉内原有的风沙输移平衡遭到严重破坏，风沙灾害影响不断加重。为了保护这一重要的旅游资源，扭转泉内不断积沙的不利情况，必须对月牙泉及其周边地区的风场和输沙机制有一个全面的了解。本文基于2008年以来在月牙泉及其周边架设的自动气象站观测资料，应用WRF(Advanced Research weather Research and Forecasting Model)数值模式中的大涡模块对该区域风场和输沙进行了小尺度模拟。
研究结果表明：敦煌地区一年内盛行的主要风向有三种，分别是西北风、东北风和南风。三种风向的强度和作用时间相互抵消，使得敦煌地区的沙丘格局基本稳定。月牙泉北侧和东侧的高大沙山都是高达百米的金字塔形沙丘，挟沙风仅能通过高大沙山间的罅隙影响泉内。这样的通风管道共有三条，分别位于月牙泉的东北方、东南方和正西方，呈类似于“Y”字形分布。月牙泉泉湾处的低洼地带呈东西走向。挟沙风进入泉内之后受地形的影响，风向会发生偏转，泉内以东风和西风为主要风向。挟沙风进入泉内之后风向偏折的同时风速降低，作用时间也大幅缩短。大量沙物质落在地面，堆积于泉湾之内，造成月牙泉内的沙害。WRF模拟的结果显示，排除其它大尺度系统影响，仅靠太阳辐射，在月牙泉和它南北两侧的鸣沙山之间，可以产生日夜相反的山谷风。水体和沙漠的比热容相差很大，无论白天黑夜两者间都有很大的温差，这种温差导致边界层内出现高压低压交错的分布情况。而高压低压驱使空气流动，在近地面就形成了山谷风。模拟结果表明，白天的温差更大，谷风的影响大于山风，即由泉内吹向泉外的谷风作用更为明显。山谷风的平均风速为0.767m/s，由月牙泉吹向南北两侧。山谷风能加强泉内挟沙风的风速，其作用占总输沙量的8％左右。最后，本文根据以上的分析提出了防治沙害的有效措施。