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沙塵暴是怎樣形成的

來源:新能源網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-17 15:16:42
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沙塵暴是怎樣形成的熱心網(wǎng)友: 沙塵暴是一種風(fēng)與沙相互作用的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,它的形成與地球溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有著不可分割

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       沙塵暴是一種風(fēng)與沙相互作用的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,它的形成與地球溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有著不可分割的關(guān)系。

       沙塵暴的形成必須具備四個(gè)條件:一是地面上的沙塵物質(zhì),它是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ);二是大風(fēng),這是沙塵暴形成的動(dòng)力基礎(chǔ),也是沙塵暴能夠長(zhǎng)距離輸送的動(dòng)力保證;三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài),這是重要的局地?zé)崃l件,沙塵暴多發(fā)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性;四是干旱的氣候環(huán)境,沙塵暴多發(fā)生于北方的春季,而且降雨后一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生沙塵暴是很好的證據(jù)。春季沙漠的邊緣地區(qū),由于長(zhǎng)期干旱,而且地表少有植被覆蓋,當(dāng)有大風(fēng)來臨的時(shí)候地表的沙塵很容易被吹起且被輸移,但由于沙子粒徑較大,不易形成懸移(懸浮移動(dòng),是小顆粒物質(zhì)保證長(zhǎng)距離輸移的必要條件),因此不能長(zhǎng)距離輸移,這也是距沙塵較遠(yuǎn)的地區(qū)只有降塵而少見揚(yáng)沙的主要原因。如果風(fēng)持續(xù)的時(shí)間很長(zhǎng),形成懸移的浮塵能夠被輸送到很遠(yuǎn)的地方,所經(jīng)過的地區(qū)就會(huì)出現(xiàn)沙塵暴;當(dāng)風(fēng)速減弱到一定程度后,浮塵就會(huì)降落,該地就會(huì)出現(xiàn)降塵天氣。如果此時(shí)降水,就會(huì)形成所謂的“泥雨”。 從沙塵暴形成過程所需的四個(gè)條件看, 黃土高原、廣袤的沙漠及由人為因素的破壞正處于荒漠化過程中的土地,北方春季末耕種的土地及處于施工過程中的基礎(chǔ)設(shè)施(如高速公路等)為沙塵暴的發(fā)生提供了充分的物質(zhì)源;而春季北方地區(qū)的干旱,又使沙塵暴發(fā)生的可能性增強(qiáng);大風(fēng)的產(chǎn)生是一種復(fù)雜的大氣現(xiàn)象,主要是冷鋒活動(dòng)或經(jīng)緯向環(huán)流調(diào)整作用的結(jié)果。由此可見沙塵暴的產(chǎn)生是多種復(fù)雜因素共同作用結(jié)果,人類活動(dòng)對(duì)自然界的破壞導(dǎo)致土地荒漠化的加劇,對(duì)沙塵暴發(fā)生產(chǎn)生了極其重要的作用,而近幾年全球干旱(其原因目前尚未知)等異常天氣現(xiàn)象也對(duì)沙塵暴的發(fā)生起了不可估量的作用。

       從全球范圍來看, 沙塵暴天氣多發(fā)生在內(nèi)陸沙漠地區(qū), 源地主要有非洲的撒哈拉沙漠, 北美中西部和澳大利亞也是沙塵暴天氣的源地之一。1933一1937年由于嚴(yán)重干旱, 在北美中西部就產(chǎn)生過著名的碗狀沙塵暴。亞洲沙塵暴活動(dòng)中心主要在約旦沙漠、巴格達(dá)與海灣北部沿岸之間的下美索不達(dá)米亞、阿巴斯附近的伊朗南部海濱, 稗路支到阿富汗北部的平原地帶。前蘇聯(lián)的中亞地區(qū)哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦及土庫(kù)曼斯坦都是沙塵暴頻繁(≥15/年)影響區(qū), 但其中心在里海與咸海之間沙質(zhì)平原及阿姆河一帶。

熱心網(wǎng)友:沙塵暴緣起土壤風(fēng)蝕  據(jù)新華社蘭州電在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專家的努力下,一項(xiàng)為探討沙塵物質(zhì)的啟動(dòng)、傳輸機(jī)理而專門設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)近日順利完成。   通過實(shí)驗(yàn),專家們發(fā)現(xiàn),土壤風(fēng)蝕是沙塵暴發(fā)生發(fā)展的首要環(huán)節(jié)。風(fēng)是土壤最直接的動(dòng)力,其中氣流性質(zhì)、風(fēng)速大小、土壤風(fēng)蝕過程中風(fēng)力作用的相關(guān)條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風(fēng)蝕的重要原因之一。   這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還證明,植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認(rèn)為植物通常以3種形式來影響風(fēng)蝕:分散地面上一定的風(fēng)動(dòng)量,減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運(yùn)動(dòng)。   此外,通過實(shí)驗(yàn)研究人員得出一條結(jié)論:沙塵暴發(fā)生不僅是特定自然環(huán)境條件下的產(chǎn)物,而且與人類活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設(shè)尤其是人為過度墾荒破壞地面植被,擾動(dòng)地面結(jié)構(gòu),形成大面積沙漠化土地,直接加速了沙塵暴的形成和發(fā)育。 沙塵暴的元兇  沙塵暴的元兇:大氣環(huán)流   北京春天里發(fā)生沙塵暴的短暫一幕,只不過是中國(guó)北方連綿約30萬平方公里的黃土高原在二三百萬年中每年都要經(jīng)歷的天氣過程,所不同的是,后者的風(fēng)力更強(qiáng),刮風(fēng)的時(shí)間更長(zhǎng)(可以持續(xù)幾天),沙塵的來源并不是50米開外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。   就如同上帝在玩一個(gè)匪夷所思的游戲:他把中國(guó)西北部和中亞地區(qū)沙漠和戈壁表面的沙塵抓起來往東南方向拋去,任憑沙塵落下的地方漸漸堆積起一塊高地。這個(gè)游戲從大約240萬年以前就開始了,上帝至今樂此不疲(2002年《自然》雜志發(fā)表了中國(guó)學(xué)者的最新研究成果,把其開始的時(shí)間推到了2200萬年前)。   事實(shí)上,風(fēng)就是上帝拋沙的那只手。   印度板塊向北移動(dòng)與亞歐板塊碰撞之后,印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下,并把后者頂托起來。從而喜馬拉雅地區(qū)的淺海消失了,喜馬拉雅山開始形成并漸升漸高,青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來。這個(gè)過程持續(xù)6000多萬年以后,到了距今大約240萬年前,青藏高原已有2000多米高了。   地表形態(tài)的巨大變化直接改變了大氣環(huán)流的格局。在此之前,中國(guó)大陸的東邊是太平洋,北邊的西伯利亞地區(qū)和南邊喜馬拉雅地區(qū)分別被淺海占據(jù)著,西邊的地中海在當(dāng)時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)伸入亞洲中部,所以平坦的中國(guó)大陸大部分都能得到充足的海洋暖濕氣流的滋潤(rùn),氣候溫暖而潮濕。中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸大部分為亞熱帶地區(qū),并沒有出現(xiàn)大范圍的沙漠和戈壁。   

沙塵暴

然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團(tuán)的向北移動(dòng),久而久之,中國(guó)的西北部地區(qū)越來越干旱,漸漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這里就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發(fā)源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風(fēng)帶中,240萬年以來,它的高度不斷增長(zhǎng)著。青藏高原的寬度約占西風(fēng)帶的三分之一,把西風(fēng)帶的近地面層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側(cè)向東流動(dòng),北支從青藏高原的東北邊緣開始向東流動(dòng),這支高空氣流常年存在于3500—7000米的高空,成為搬運(yùn)沙塵的主要?jiǎng)恿?。與此同時(shí),由于青藏高原隆起,東亞季風(fēng)也被加強(qiáng)了,從西北吹向東南的冬季風(fēng)與西風(fēng)急流一起,在中國(guó)北方制造了一個(gè)黃土高原。   在中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸的沙漠和戈壁上,由于氣溫的冷熱劇變,這里的巖石比別處能更快地崩裂瓦解,成為碎屑,地質(zhì)學(xué)家按直徑大小依次把它們分成:礫(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙顆粒,能被帶到3500米以上的高空,進(jìn)入西風(fēng)帶,被西風(fēng)急流向東南方向搬運(yùn),直至黃河中下游一帶才逐漸飄落下來。   二三百萬年以來,亞洲的這片地區(qū)從西北向東南搬運(yùn)沙土的過程從來沒有停止過,沙土大量下落的地區(qū)正好是黃土高原所在的地區(qū),連五臺(tái)山、太行山等華北許多山的頂上都有黃土堆積。當(dāng)然,中國(guó)北部包括黃河在內(nèi)的幾條大河以及數(shù)不清的溝谷對(duì)地表的沖刷作用與黃土的堆積作用正好相反,否則的話,黃土高原一定不會(huì)是現(xiàn)在這樣,厚度不超過409.93米。太行山以東的華北平原也是沙土的沉降區(qū),但是這里是一個(gè)不斷下沉的區(qū)域,同時(shí)又發(fā)育了眾多河流,所以落下來的沙子要么被河流沖走,要么就被河流所帶來的泥沙埋葬了。   中國(guó)古籍里有上百處關(guān)于“雨土”、“雨黃土”、“雨黃沙”、“雨霾”的記錄,最早的“雨土”記錄可以追溯到公元前1150年:天空黃霧四塞,沙土從天而降如雨。這里記錄的其實(shí)就是沙塵暴。   雨土的地點(diǎn)主要在黃土高原及其附近。古人把這類事情看成是奇異的災(zāi)變現(xiàn)象,相信這是“天人感應(yīng)”的一種征兆。晉代張華編的博物志中就記有:“夏桀之時(shí),為長(zhǎng)夜宮于深谷之中,男女雜處,十旬不出聽政,天乃大風(fēng)揚(yáng)沙,一夕填此空谷。”   1966—1999年間,發(fā)生在我國(guó)的持續(xù)兩天以上的沙塵暴竟達(dá)60次。中科院劉東生院士認(rèn)為,黃土高原應(yīng)該說是沙塵暴的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室積累了過去幾百萬年以來沙塵暴的記錄。中國(guó)西北部沙漠和戈壁的風(fēng)沙漫天漫地灑過來,每年都要在黃土高原上留下一層薄薄的黃土。 編輯本段沙塵暴天氣的危害  沙塵暴天氣是我國(guó)西北地區(qū)和華北北部地區(qū)出現(xiàn)的強(qiáng)災(zāi)害性天氣,可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災(zāi)、人畜傷亡等,污染自然環(huán)境,破壞作物生長(zhǎng),   

沙塵暴

給國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損失和極大的危害。沙塵暴危害主要在以下幾方面: