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沙塵暴產生的三個條件
發布時間:2021-04-28     作者:邱玉珺   來源:《氣象知識》   分享到:

沙塵暴的形成需要三個條件:大風、不穩定的大氣層結狀態和地面上的沙塵。

沙塵暴天氣的發生一般需要有足夠強勁持久的風力,平均風速在12米/秒以上。光有大風是不夠的,只有在低層空氣不穩定的情況下,沙塵才會被卷揚得很高,被風吹到很遠的地方。當然還要有充足的沙源。從天氣學角度看,大風的形成,一是強冷空氣入侵,即冷鋒過境,穿越鋒面的次級環流促使鋒前強烈上升、鋒后動量下傳,由此產生變壓風,這是造成近地面大風的主要因素;二是冷鋒前地面熱低壓發展使鋒區氣壓梯度增大而形成梯度風。強冷空氣是形成沙塵天氣的驅動力,只有足夠的冷空氣方有可能形成強的氣壓差,推動大氣的水平流動。又由于此時低空不同高度水平風速的不同,以及低層的強烈輻合,迫使空氣產生垂直方向的流動,從而產生強烈的水平和垂直運動。瞬時最大風速為17米/秒,短時8級(風速20米/秒)以上,即可出現沙塵暴。形成沙塵暴的冷空氣強度要比一般大風的冷空氣更猛烈。

大氣層結是否穩定是形成沙塵暴的另一決定性因素。以最常出現區域性強沙塵暴的甘肅省河西地區為例,這里處在冷空氣東南下的西北通道上。一般來說,冬春兩季特別是春季經常有勢力強大的冷空氣入侵,而且春季植物稀少,沙漠和裸露的地表溫度上升得很快,只要連續晴好兩三天,地面氣溫就可以升得很高。如果這時遇上強大的冷空氣在中午前后過境,就會形成上冷下暖的不穩定的溫度層結,沙塵暴常常在此時發生。

那么,沙源都是些什么東西呢?它們是怎么來的呢?我們能“消滅”或封閉這些物質嗎?下面我們就從中國沙塵源的形成來尋找答案。

從我國北方地區沙塵源的形成看,一類是自然形成的第四紀沉積、堆積物;另一類是人類生產活動堆積物。前者有風成沙、沙礫戈壁、風蝕劣地、沙質黏土、第三紀紅色砂巖、現代流水沖積物、湖積物、黃土等。這些沙塵源物質量大且分布面積廣,為強沙塵暴的形成提供了豐富的物質基礎。后者有尾礦砂、廢棄物、爐灰等堆積物和開墾耕地的裸露地面等,比如退化的森林草地、沒有植被覆蓋的干松土地和城鄉建筑工地的沙土堆。從自然成因上看,人類無法消除沙塵暴。但從人類自身活動來看,亂砍濫伐和對土地、水資源的不合理利用而加速沙塵暴發生的負面作用是可以消減的,可以在一定程度上消減沙塵暴發生的頻率和強度。

沙源物質顆粒的大小也影響沙塵飛行的距離。如科爾沁沙地組成物質主要是中細沙粉沙層和粉細沙。鄂爾多斯等地含細沙、粉沙高達80%。松散沉積環境加上適宜的環流條件,使這些地區成為沙塵暴的高發區和物源區。沙塵發生地區遼闊坦蕩的地貌也是成因之一。

荒漠化擴大了沙塵源,增加了沙塵暴天氣的發生。近年來氣候干暖化和人為活動強度加大,造成荒漠化速度加快?;哪c經濟活動強度及人口數量增加呈正相關。人口的增加加大了對土地資源和水資源利用的壓力,低素質的人群中便出現亂砍濫伐、過度放牧和水資源利用不當的現象,從而加速了荒漠化的蔓延,形成惡性循環。

沙漠以外地區的沙塵源也是一個不容忽視的因素。我國北方春季氣候干燥,風力較強,土壤墑情差,植被疏矮,每遇大風天氣,表層干燥土壤容易被風刮起,形成揚塵。而城郊地帶由于破土施工、建材堆積、垃圾堆放不合理等也是揚沙的來源之一。


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