沙塵暴是怎么樣形成的
沙塵暴是怎么樣形成的
沙塵暴是指強(qiáng)風(fēng)將地面塵沙吹起使空氣很混濁,水平能見(jiàn)度小于1km的天氣現(xiàn)象。那么沙塵暴是怎么樣形成的?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了沙塵暴形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過(guò)程中有所收獲!
沙塵暴形成的原因
自然條件
有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢(shì),有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩(wěn)定條件是沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴形
戈壁灘上的沙塵暴
成的主要原因。強(qiáng)風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力,沙、塵源是沙塵暴物質(zhì)基礎(chǔ),不穩(wěn)定的熱力條件是利于風(fēng)力加大、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展,從而夾帶更多的沙塵,并卷?yè)P(yáng)得更高。
除此之外,前期干旱少雨,天氣變暖,氣溫回升,是沙塵暴形成的特殊的天氣背景;地面冷鋒前對(duì)流單體發(fā)展成云團(tuán)或颮線是有利于沙塵暴發(fā)展并加強(qiáng)的中小尺度系統(tǒng);有利于風(fēng)速加大的地形條件即狹管作用,是沙塵暴形成的有利條件之一。
土壤、黃砂主要成分是硅酸鹽,當(dāng)干旱少雨且氣溫變暖時(shí),硅酸鹽表面的硅酸失去水分,
H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(氣)↑
這樣硅酸鹽土壤膠團(tuán)、砂粒表面就會(huì)帶有負(fù)電荷,相互之間有了排斥作用,成為氣溶膠不能凝聚在一起,從而形成揚(yáng)砂即沙塵暴。沙塵暴本質(zhì)上是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽氣溶膠。
總之,沙塵暴的形成需要這三個(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(shuō)明了局地?zé)崃l件的重要性。
物理因素
在極有利的大尺度環(huán)境、高空干冷急流和強(qiáng)垂直風(fēng)速、風(fēng)向切變及熱力不穩(wěn)定層結(jié)條件下,引起鋒區(qū)附近中小尺度系統(tǒng)生成、發(fā)展,加劇了鋒區(qū)前后的氣壓、溫度梯度,形成了鋒區(qū)前后的巨大壓溫梯度。在動(dòng)量下傳和梯度偏差風(fēng)的共同作用下,使近地層風(fēng)速陡升,掀起地表沙塵,形成沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴天氣。
環(huán)境因素
在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專(zhuān)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(zhuān)門(mén)設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)順利完成。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),專(zhuān)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(guò)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(zhuān)家認(rèn)為植物通常以3種形式來(lái)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)。
人為因素
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(lèi)活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過(guò)度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設(shè)尤其是人為過(guò)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。
氣象因素
沙塵暴的形成是以東亞特殊的大氣環(huán)流為背景,并與冬季風(fēng)緊密聯(lián)系在一起,它的發(fā)生主要與冬半年西伯利亞-----蒙古高壓驅(qū)動(dòng)下的冷鋒過(guò)境有關(guān),屬冷鋒型沙塵暴。
沙塵暴的危害
?、杯h(huán)境污染
出現(xiàn)沙塵暴天氣時(shí)狂風(fēng)裹的沙石、浮塵到處彌漫,凡是經(jīng)過(guò)地區(qū)空氣渾濁,嗆鼻迷眼,呼吸道等疾病人數(shù)增加。如1993年5月5日發(fā)生在金昌市的強(qiáng)沙塵暴天氣,監(jiān)測(cè)到的室外空氣含塵量為1016毫米/立方厘米,室內(nèi)為80毫米/立方厘米,超過(guò)國(guó)家規(guī)定的生活區(qū)內(nèi)空氣含塵量標(biāo)準(zhǔn)的40倍。
?、采a(chǎn)生活受影響
沙塵暴天氣攜帶的大量沙塵蔽日遮光,天氣陰沉,造成太陽(yáng)輻射減少,幾小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)惡劣的能見(jiàn)度,容易使人心情沉悶,工作學(xué)習(xí)效率降低。輕者可使大量牲畜患染呼吸道及腸胃疾病,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致大量“春乏”牲畜死亡、刮走農(nóng)田沃土、種子和幼苗。沙塵暴還會(huì)使地表層土壤風(fēng)蝕、沙漠化加劇,覆蓋在植物葉面上厚厚的沙塵,影響正常的光合作用,造成作物減產(chǎn)。沙塵暴還使氣溫急劇下降,天空如同撐起了一把遮陽(yáng)傘,地面處于陰影之下變得昏暗、陰冷。
?、成?cái)產(chǎn)損失
1993年5月5日,發(fā)生在甘肅省金昌市、武威市、武威市民勤縣、白銀市等地市的強(qiáng)沙塵暴天氣,受災(zāi)農(nóng)田253.55萬(wàn)畝,損失樹(shù)木4.28萬(wàn)株,造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2.36億元,死亡85人,重傷153人。2000年4月12日,永昌、金昌、武威、民勤等地市強(qiáng)沙塵暴天氣,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)僅金昌、武威兩地市直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1534萬(wàn)元。
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影響交通安全(飛機(jī)、火車(chē)、汽車(chē)等交通事故)沙塵暴天氣經(jīng)常影響交通安全,造成飛機(jī)不能正常起飛或降落,使汽車(chē)、火車(chē)車(chē)廂玻璃破損、停運(yùn)或脫軌。
⒌危害人體健康
當(dāng)人暴露于沙塵天氣中時(shí),含有各種有毒化學(xué)物質(zhì)、病菌等的塵土可透過(guò)層層防護(hù)進(jìn)入到口、鼻、眼、耳中。這些含有大量有害物質(zhì)的塵土若得不到及時(shí)清理將對(duì)這些器官造成損害或病菌以這些器官為侵入點(diǎn),引發(fā)各種疾病。
?、锻恋赝嘶?/p>
黑風(fēng)(特強(qiáng)沙塵暴)的危害主要有兩個(gè):一是風(fēng),二是沙;
大風(fēng)的危害也有二:一是風(fēng)力破壞,二是刮蝕地皮。