沙塵暴產(chǎn)生的原因
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沙塵暴形成有三個(gè)要素：即強(qiáng)風(fēng)、沙源和不穩(wěn)定的空氣。
強(qiáng)風(fēng)
足夠強(qiáng)勁持久的大風(fēng)，是形成沙塵暴的動(dòng)力條件。例如根據(jù)觀測(cè)當(dāng)強(qiáng)沙塵暴形成時(shí)，如果風(fēng)速每秒達(dá)到30米(11級(jí)風(fēng))，那么粗沙(直徑0.5~1.0毫米)會(huì)飛離地面幾十厘米，細(xì)沙(直徑0.125~0.25毫米)會(huì)飛起2米高，粉沙(直徑0.05~0.005毫米)可達(dá)到1.5公里的高度，粘粒(直徑小于0.005毫米)則可飛到很高的高度。
沙源
我國(guó)是世界上沙漠較多的國(guó)家之一，西北、華北和東北地區(qū)是我國(guó)沙漠和沙地集中分布的地方，這里沙漠和沙地面積達(dá)70萬平方公里以上，沙漠中各式各樣的沙丘，依照它們的穩(wěn)定程度分為流動(dòng)沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙塵暴發(fā)生時(shí)，流動(dòng)沙丘揚(yáng)起沙塵的數(shù)量，半固定沙丘要小一些，固定沙丘最小。
除沙漠和沙地外，我國(guó)北方地區(qū)多屬中緯度干旱和半干旱地區(qū)，地面多為稀疏草地和旱作耕地，植被稀少，加上人為破壞，當(dāng)春季地面回暖解凍，地表裸露，狂風(fēng)起時(shí)，沙塵彌漫，在本地及狂風(fēng)經(jīng)過的地帶形成沙塵天氣。
不穩(wěn)定的空氣
讓我們先看看生活中的一個(gè)實(shí)例。捅火爐的時(shí)候，爐火燒得正旺，輕輕一捅，常會(huì)使?fàn)t灰飛滿屋子。而當(dāng)爐火熄滅后，你使較大的勁一般也不會(huì)揚(yáng)起灰塵，這就涉及空氣穩(wěn)定程度的問題了。爐火熄滅后，火爐上下的空氣溫度相差不大，因而空氣穩(wěn)定。當(dāng)爐火燃燒很旺時(shí)，靠近火爐上空的空氣熱，離火爐較遠(yuǎn)的空氣比較涼，熱空氣比冷空氣輕，容易上升，所以火爐上面的空氣是不穩(wěn)定的。這樣，被捅動(dòng)的爐灰很容易隨著熱空氣向上升，然后飄飛滿屋。
在自然界里，沙塵暴起沙的道理也是這樣的，如果低層空氣溫度較低，比較穩(wěn)定，受風(fēng)吹動(dòng)的沙塵將不會(huì)被卷?yè)P(yáng)得很高；如果低層空氣溫度高，則不穩(wěn)定，容易向上運(yùn)動(dòng)，風(fēng)吹動(dòng)后沙塵將會(huì)卷?yè)P(yáng)得很高，形成沙塵暴。實(shí)際上，我國(guó)沙塵暴一般在午后或午后至傍晚時(shí)刻，就是因?yàn)檫@是一天中空氣最不穩(wěn)定的時(shí)段。
除上述三大因素之外，人類生產(chǎn)活動(dòng)等因素對(duì)沙塵暴的形成也很重要。如人為破壞植被、工礦交通建設(shè)、大規(guī)模施工等對(duì)地表的破壞，為沙塵暴發(fā)生發(fā)展提供了細(xì)沙和塵土。
拓展：沙塵暴的預(yù)防措施
1.防沙治沙安全格局的構(gòu)建
加強(qiáng)建設(shè)生態(tài)環(huán)境管理體系 根據(jù)風(fēng)沙災(zāi)害危險(xiǎn)程度區(qū)域界定的級(jí)別，針對(duì)各級(jí)別區(qū)域所需的相應(yīng)風(fēng)沙擴(kuò)散阻力值劃分出治理區(qū)，統(tǒng)籌設(shè)計(jì)治理方案。
核心區(qū) 將風(fēng)沙源區(qū)及其臨近區(qū)域設(shè)定為核心治理區(qū)，實(shí)施喬灌草相結(jié)合，針對(duì)干旱和半干旱地區(qū)的水資源制約，選擇抗旱、根系發(fā)達(dá)的樹種及草種進(jìn)行治理，爭(zhēng)取迅速增加地表覆蓋，固定土壤，恢復(fù)天然植被及生態(tài)系統(tǒng)的原有保障功能。
治理區(qū) 將高度危險(xiǎn)區(qū)設(shè)定為外圍治理區(qū)，做好生態(tài)規(guī)劃, 保護(hù)好現(xiàn)有沙區(qū)植被,嚴(yán)禁濫伐、亂墾、濫牧;恢復(fù)并擴(kuò)大自然林植被種植;實(shí)行農(nóng)田保護(hù)，進(jìn)行保育種植，減少沙化土地的裸露面積;對(duì)沙化程度較高的土地開展綜合治理，發(fā)展經(jīng)濟(jì)林木與半人工草地，建立起遏制沙漠推進(jìn)的生態(tài)屏障，以減緩和治理沙塵。
控制區(qū) 將中度危險(xiǎn)區(qū)設(shè)定為外圍控制區(qū)，統(tǒng)籌生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，結(jié)合水資源狀況和生態(tài)環(huán)境條件加以科學(xué)布局，優(yōu)化設(shè)計(jì)土地利用及不同土地覆被結(jié)構(gòu)，合理配置草、田、林的種植比例及品種組合，進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與生態(tài)景觀結(jié)合的生態(tài)環(huán)境建設(shè)，使之構(gòu)成高效生態(tài)防護(hù)、經(jīng)濟(jì)效益復(fù)合系統(tǒng)的第二層防護(hù)體系，以控制風(fēng)沙漫延，并保證地區(qū)的可持續(xù)發(fā)展。
保護(hù)區(qū) 將低度危險(xiǎn)區(qū)和輕度危險(xiǎn)區(qū)劃為外圍保護(hù)區(qū)，以現(xiàn)有林地、果園、苗圃、庭院綠化、城市公園作為風(fēng)沙控制屏障，構(gòu)建城鄉(xiāng)連通的護(hù)林路、護(hù)堤林、農(nóng)田林網(wǎng)等生態(tài)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對(duì)景觀生態(tài)過程的整體控制。
2 構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)預(yù)警及科研體系
建立和完善沙塵天氣的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、預(yù)警系統(tǒng) 利用衛(wèi)星遙感、雷達(dá)和探空等高科技手段，對(duì)沙塵天氣的形成、發(fā)展和擴(kuò)散進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤觀測(cè)，及時(shí)發(fā)布預(yù)警。
做好防災(zāi)減災(zāi)的科學(xué)研究 加強(qiáng)對(duì)沙塵源區(qū)形成及環(huán)境與沙塵運(yùn)移規(guī)律的分析，研究氣候條件對(duì)沙化、沙塵天氣相互作用的機(jī)理，探討歷史上氣候變遷與沙化及沙塵天氣的對(duì)應(yīng)關(guān)系，預(yù)估未來氣候變化狀況，為準(zhǔn)確評(píng)估氣候變化和人類活動(dòng)對(duì)沙化和沙塵暴的影響，有效防止風(fēng)沙災(zāi)害提供科學(xué)依據(jù)。
沙塵暴的形成原因及防治措施
前言：
沙塵暴指強(qiáng)風(fēng)將地面大量塵沙卷入空中使空氣特別渾濁，水平能見度低于1千米的天氣現(xiàn)象。沙塵暴形成需具備地面上的沙塵物質(zhì)、大風(fēng)和不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)等條件。沙塵暴可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災(zāi)、人畜傷亡等，并污染自然環(huán)境，破壞作物生長(zhǎng)。近幾年，春季頻繁發(fā)生的沙塵暴給我國(guó)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、航空、運(yùn)輸、公路交通和人民生活帶來極大的不便，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同事沙塵暴的遠(yuǎn)距離傳輸現(xiàn)象盡達(dá)東亞的韓國(guó)、日本遠(yuǎn)及太平洋彼岸的美國(guó)和加拿大，已發(fā)展成為區(qū)域性環(huán)境問題和全球性環(huán)境問題
1、沙塵暴天氣行程的原因
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氣候背景;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。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)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性。
除此之外，過度放牧、開荒破壞草場(chǎng)、破壞綠化，無法有效的阻擋風(fēng)沙，也是沙塵能夠形成沙塵暴的原因之一。
2、我國(guó)的沙塵暴現(xiàn)狀
根據(jù)沙塵暴發(fā)生頻率、強(qiáng)度、沙塵物質(zhì)組成與分布、生態(tài)現(xiàn)狀、土壤水分含量、水土利用方式和強(qiáng)度，結(jié)合區(qū)域環(huán)境背景將中國(guó)北方劃分出4個(gè)主要沙塵暴中心和源區(qū)：1)甘肅河西走廊及內(nèi)蒙古阿拉善盟;2)南疆塔克拉瑪干沙漠周邊地區(qū);3)內(nèi)蒙古陰山北坡及渾善達(dá)克沙地毗鄰地區(qū);4)蒙陜寧長(zhǎng)城沿線。上述沙塵暴多發(fā)地區(qū)的沙塵也常隨西風(fēng)和西北氣流輸送到華北及長(zhǎng)江中下游，形成沙塵天氣。沙塵暴多發(fā)生在春季的 3—5 月, 以午后為多,其伸展高度一般為 1 000—2 500 米, 嚴(yán)重時(shí)可達(dá)2500— 3200米。
3、沙塵暴的危害
沙塵暴天氣是中國(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)，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：
(1)生態(tài)環(huán)境惡化：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。
(2)生產(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。
(3)生命財(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253.55萬畝，損失樹木4.28萬株，造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2.36億元，死亡50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)1534萬元。
(4)影響交通安全：影響交通安全(飛機(jī)、火車、汽車等交通事故)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、火車車廂玻璃破損、停運(yùn)或脫軌。
(5)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。
4、沙塵暴的防治措施
目前我國(guó)每年投入治理沙漠的資金約為3 000萬元, 但依然處于沙進(jìn)人退的狀態(tài); 要達(dá)到全面遏止沙漠?dāng)U張的態(tài)勢(shì), 預(yù)計(jì)至少需要 15 億元資金的投入。防治荒漠化, 已成為我國(guó)西部大開發(fā)面臨的一大課題。沙塵暴是由天氣過程和地面過程共同作用的產(chǎn)物。但是目前人類控制天氣的能力還很有限, 減緩沙塵暴災(zāi)害頻度與強(qiáng)度的關(guān)鍵在于搞好地面的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)。堅(jiān)持“預(yù)防為主、保護(hù)優(yōu)先、防治并重”的生態(tài)保護(hù)與建設(shè)方針;建立和完善生態(tài)保護(hù)的法規(guī)和政策體系, 停止導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化的一切生產(chǎn)活動(dòng), 對(duì)于超出生態(tài)承
載能力的地區(qū)要采取一定的生態(tài)移民措施。
(1)科學(xué)防沙治沙：科技的應(yīng)用是做好防沙治沙工作的關(guān)鍵之一。20 世紀(jì)初美國(guó)大規(guī)模開發(fā)西部土地, 導(dǎo)致 30年代震驚世界的“黑風(fēng)暴”, 30 年代以后, 對(duì)西部的建設(shè)和改造中大力調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu), 采取不同成熟期和不同播種期作物間作、套種和作物留茬, 大力推行免耕法及改革農(nóng)機(jī)具等一套行之有效的方法;前蘇聯(lián) 20 世紀(jì) 60 年代開墾哈薩克斯坦卡拉庫(kù)姆荒漠周圍土地, 同樣出現(xiàn)強(qiáng)烈的沙塵暴;60 年代以后, 在對(duì)中亞的建設(shè)和改造中重視興修水利工程、大力建設(shè)農(nóng)田防護(hù)林網(wǎng)都收到了比較好的效果。美國(guó)和前蘇聯(lián)為世界提供了兩種不同的防治沙塵暴的技術(shù)模式——簡(jiǎn)稱農(nóng)業(yè)措施(美國(guó)) 和林業(yè)措施(前蘇聯(lián)) 。我們應(yīng)汲取世界其他沙塵暴多發(fā)地區(qū)的成功經(jīng)驗(yàn), 制訂適合我國(guó)國(guó)情的生態(tài)恢復(fù)策略和方針。
(2)保護(hù)現(xiàn)有植被：植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一, 把 保護(hù)現(xiàn)有植被放在優(yōu)先位置, 也是國(guó)外遏止荒漠化的成功之道。植物通常以三種形式來影響風(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)�？偨Y(jié)國(guó)內(nèi)外的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn), 我們應(yīng)該調(diào)整思路, 采取強(qiáng)有力的措施, 對(duì)現(xiàn)有的沙地植被、荒漠植被進(jìn)行保護(hù):加速依法劃定原生沙漠封禁保護(hù)區(qū)、沙漠野生動(dòng)植物自然保護(hù)區(qū)、國(guó)家沙漠(沙生植物)公園予以保護(hù);依法嚴(yán)禁濫墾、濫牧、濫采、濫挖、濫砍等破壞行為,保護(hù)好沙區(qū)現(xiàn)有植被;在經(jīng)濟(jì)開發(fā)上嚴(yán)格實(shí)行生態(tài)環(huán)境影響評(píng)價(jià)制度,避免西部大開發(fā)變成“大開挖”;采取以草定畜、品種改良、舍飼圈養(yǎng)等措施, 恢復(fù)和提高草原的生產(chǎn)、生態(tài)功能;采取嚴(yán)格的水資源管理措施, 提高水資源的利用率, 實(shí)現(xiàn)生活、生產(chǎn)、生態(tài)用水的合理分配和協(xié)調(diào)利用。
(3)農(nóng)牧交錯(cuò)地帶是防治重點(diǎn)：荒漠化防治的重點(diǎn)應(yīng)是農(nóng)牧交錯(cuò)地帶。應(yīng)科學(xué)劃定西北干旱區(qū)農(nóng)墾的北界, 降低這些地區(qū)的墾殖指數(shù);改變傳統(tǒng)的治沙方式, 防止引水造林治沙造成的水資源短缺;保護(hù)沙漠周邊地區(qū)的地表結(jié)皮、固沙植物, 切忌盲目地“人進(jìn)沙退”。
(4)協(xié)調(diào)人與自然關(guān)系：防治沙塵暴關(guān)鍵在于改變?nèi)伺c自然的關(guān)系。 防得住沙, 還要防得住人! 如果不徹底改變“先破壞、后治理”或“邊破壞、邊治理”的怪現(xiàn)象, 生態(tài)惡化的趨勢(shì)還將繼續(xù)。可怕的生態(tài)冷漠癥有三種表現(xiàn): 其一, 麻木不仁。當(dāng)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和環(huán)境保護(hù)發(fā)生矛盾時(shí), 大談所謂的“先顧肚皮, 再顧臉皮;先要溫飽, 再要環(huán)保”, 對(duì)生態(tài)環(huán)境進(jìn)行毀滅性的破壞; 其二, 盲目樂觀。當(dāng)綠化工作經(jīng)過長(zhǎng)期、艱巨的努力而有所成就, 只看到身邊多了幾棵樹和幾坪草就認(rèn)為萬事大吉; 其三, 怨天由人。當(dāng)沙塵暴、洪水等天氣災(zāi)害頻繁發(fā)生時(shí), 只怪老天, 不怨自己。人類只有客觀地認(rèn)識(shí)沙塵暴等天氣災(zāi)害和人類活動(dòng)的關(guān)系, 改正破壞生態(tài)環(huán)境的惡劣行為, 加強(qiáng)對(duì)沙塵暴等災(zāi)害的研究, 才能不斷減少災(zāi)害發(fā)生的頻率和帶來的損失, 降低沙塵暴對(duì)人類生產(chǎn)生活的影響。
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