什么是盐尘暴
“盐尘暴”主要发生在盐渍化区域的干旱地带,由大风将含盐的尘土吹起而形成。 艾比湖萎版缩导致的地下水位下降权,使这一流域周边地区盐渍化和荒漠化步伐加快,生态恶化,已成为继罗布泊干涸之后困扰新疆的第二大生态问题。
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沙尘暴有什么危害
沙尘暴 (sand ststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和尘暴 (ststorm) 两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于一千米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴。
风力破坏:大风破坏建筑物,吹倒或拔起树木电杆,撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜等等。此外,由于西北地区四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等经济作物出苗,生长子叶或真叶期和果树开花期,此时最不耐风吹沙打。轻则叶片蒙尘,使光合作用减弱,且影响呼吸,降低作物的产量;例如,1993年5月5日黑风,使西北地区8.5万株果木花蕊被打落,10.94万株防护林和用材林折断或连根拔起。此外,大风刮倒电杆造成停水停电,影响工农业生产。1993年5月5日黑风造成的停电停水,仅金昌市金川公司一家就造成经济损失8300万元。
刮蚀地皮:大风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。例如1993年5月5日黑风平均风蚀深度十厘米(最多50厘米),也就是每亩地平均有60到70立方米的肥沃表土被风刮走。其实大风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子积在土壤中,使土壤肥力大为降低。此外大风夹沙粒还会把建筑物和作物表面磨去一层,叫做磨蚀,也是一种灾害。
沙的危害:的危害主要是沙埋。前面说过,狭管,迎风和隆起等地形下,因为风速大,风沙危害主要是风蚀,而在背风凹洼等风速较小的地形下,风沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑风中发生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚处达到了1.2米。
此外更重要的是,人的生命的损失。例如1993年5月5日黑风中共死亡85人,伤264人,失踪31人。此外,死亡和丢失大牲畜12万头,农作物受灾560万亩,沙埋干旱地区的生命线水渠总长2000多公里,兰新铁路停运31小时。总经济损失超过5.4亿元。
⑴强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人畜伤亡。
⑵沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。
⑶土壤风蚀:每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害,风蚀深度可达1~10厘米。据估计,中国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流失高达106~107 吨,其中绝大部分粒径在10微米以下,对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。
⑷大气污染:在沙尘暴源地和影响区,大气中的可吸入颗粒物(TSP)增加,大气污染加剧。以1993年“5.5”特强沙尘暴为例,甘肃省金昌市的室外空气的TSP浓度达到1016 mg/m3,室内为80 mg/m3,超过国家标准的40倍。2000年3—4月,北京地区受沙尘暴的影响,空气污染指数达到4级以上的有10天,同时影响到中国东部许多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在内的18个城市的日污染指数超过4级。
沙尘暴的成因,和对人们的生活和健康带来影响和危害,以及政府在治理沙尘暴所采取的措施
沙尘暴 (sand ststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和尘暴 (ststorm) 两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于 一百米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。
来源及其路径
从全球范围来看,沙尘暴天气多发生在内陆沙漠地区,源地主要有非洲的撒哈拉沙漠,北美中西部和澳大利亚也是沙尘暴天气的源地之一。1933一1937年由于严重干旱,在北美中西部就产生过著名的碗状沙尘暴。亚洲沙尘暴活动中心主要在约旦沙漠、巴格达与海湾北部沿岸之间的下美索不达米亚、阿巴斯附近的伊朗南部海滨,稗路支到阿富汗北部的平原地带。前苏联的中亚地区哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及土库曼斯坦都是沙尘暴频繁(≥15/年)影响区,但其中心在里海与咸海之间沙质平原及阿姆河一带。
我国西北地区由于独特的地理环境,也是沙尘暴频繁发生的地区,主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。
从1999年到2002年春季,我国境内共发生53次( 1999年9次,2000年14次,2001年18次,2002年12次)沙尘天气,其中有33次起源于蒙古国中南部戈壁地区,换句话说,就是每年肆虐我国的沙尘,约有六成来自境外。这是7月2日,中国气象局副局长李黄向媒体公布的研究结果。他说,2002年春季,我国北方共出现了12次沙尘天气过程。具有出现时段集中、发生强度大、影响范围广等3个特点。影响我国的沙尘天气源地,可分为境外和境内两种。分析表明:三分之二的沙尘天气起源于蒙古国南部地区,在途经我国北方时得到沙尘物质的补充而加强;境内沙源仅为三分之一左右。发生在中亚 (哈萨克斯坦)的沙尘天气,不可能影响我国西北地区东部乃至华北地区。新疆南部的塔克拉玛干沙漠是我国境内的沙尘天气高发区,但一般不会影响到西北地区东部和华北地区。我国的沙尘天气路径可分为西北路径、偏西路径和偏北路径:西北1路路径,沙尘天气一般起源于蒙古高原中西部或内蒙古西部的阿拉善高原,主要影响我国西北、华北;西北2路路径,沙尘天气起源于蒙古国南部或内蒙古中西部,主要影响西北地区东部、华北北部、东北大部;偏西路径,沙尘天气起源于蒙古国西南部或南部的戈壁地区、内蒙古西部的沙漠地区,主要影响我国西北、华北;偏北路径,沙尘天气一般起源于蒙古国乌兰巴托以南的广大地区,主要影响西北地区东部、华北大部和东北南部。世界上共有四大沙尘暴多发区,它们分别是:北美、澳洲、中亚以及中东地区。 北美洲的沙漠主要分布于美国西部和墨西哥的北部。在与沙漠接壤的荒漠干旱区,沙尘暴时有发生,甚至在大平原上爆发了历史上著名的黑风暴。北美洲沙尘暴发生的原因主要是土地利用不当、持续干旱等。20世纪三十年代美国西部大平原发生了一场特大的沙尘暴,被称为黑风暴,在这场美国历上最严重的沙尘暴中,大平原损失了3亿吨的肥沃土壤。浩劫之后,几百万公顷的农田废弃,几十万人流离失所,众多城镇成为了荒无人烟的空城。许多人被迫向加利福尼亚迁移,引发了美国历史上最大的移民潮。
澳大利亚是个干旱国家,陆地面积的75%属于干旱和半干旱地区。澳大利亚的中部和西部海岸地区沙尘暴最为频繁,每年平均有五次之多。由于许多地方气候干燥,加上耕作和放牧,土壤表层缺乏植被的覆盖,导致了土地的逐渐沙化,一旦刮起大风,沙尘暴就会发生。
亚洲中部的荒漠区也在不断扩大,中亚五国是荒漠化比较严重的地区,总面积有近400万平方公里。由于人口的快速增加,人为过量灌溉用水,乱砍滥伐森林,超载放牧,草场退化,沙漠化十分严重。中亚地区盐土面积非常辽阔,达到15万平方公里,所以造成了沙尘暴和盐尘暴的混合发生。
中东地区的沙尘暴主要在非洲撒哈拉沙漠南缘地区,从20世纪70年代初到80年代中期,由于连年旱灾以及过量放牧和开垦,造成草场退化,田地荒芜,沙漠化土地蔓延,沙尘暴加剧,人们的生活环境急剧恶化。频繁的沙尘暴还殃及其他地区,有的沙尘被风带过大西洋到达了南美洲亚马逊地区,还有的沙尘被吹到了欧洲。
沙尘暴天气成因及物理机制
沙尘暴天气成因
有利于产生大风或强风的天气形势,有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力,沙、尘源是沙尘暴物质基础,不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展,从而夹带更多的沙尘,并卷扬得更高。
除此之外,前期干旱少雨,天气变暖,气温回升,是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用,是沙尘暴形成的有利条件之一。
土壤、黄砂主要成分是硅酸盐,当干旱少雨且气温变暖时,硅酸盐表面的硅酸失去水分, H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(气)↑
这样硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷,相互之间有了排斥作用,成为气溶胶不能凝聚在一起,从而形成扬砂即沙尘暴。沙尘暴本质上是带有负电荷的硅酸盐气溶胶。
沙尘暴形成的物理机制
在极有利的大尺度环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下,引起锋区附近中小尺度系统生成、发展,加剧了锋区前后的气压、温度梯度,形成了锋区前后的巨大压温梯度。在动量下传和梯度偏差风的共同作用下,使近地层风速陡升,掀起地表沙尘,形成沙尘暴或强沙尘暴天气。
沙尘暴主要危害方式
⑴ 强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人畜伤亡。
⑵ 沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。
⑶ 土壤风蚀:每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害,风蚀深度可达1~10厘米。据估计,我国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流失高达106~107 吨,其中绝大部分粒径在10微米以下,对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。
⑷ 大气污染:在沙尘暴源地和影响区,大气中的可吸入颗粒物(TSP)增加 沙尘暴
,大气污染加剧。以1993年“5.5”特强沙尘暴为例,甘肃省金昌市的室外空气的TSP浓度达到1016 mg/m3,室内为80 mg/m3,超过国家标准的40倍。2000年3—4月,北京地区受沙尘暴的影响,空气污染指数达到4级以上的有10天,同时影响到我国东部许多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在内的18个城市的日污染指数超过4级。
黑风的危害
黑风的危害主要有两个,一是风二是沙。
大风的危害也有二:一是风力破坏,二是刮蚀地皮。
先说风力破坏。大风破坏建筑物,吹倒或拔起树木电杆,撕毁农民塑料温室大棚和农田地膜等等。此外,由于西北地区四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等经济作物出苗,生长子叶或真叶期和果树开花期,此时最不耐风吹沙打。轻则叶片蒙尘,使光合作用减弱,且影响呼吸,降低作物的产量;重则苗死花落,那就更谈不上成熟结果了。例如,1993年5月5日黑风,使西北地区8.5万株果木花蕊被打落,10.94万株防护林和用材林折断或连根拔起。此外,大风刮倒电杆造成停水停电,影响工农业生产。1993年5月5日黑风造成的停电停水,仅金昌市金川公司一家就造成经济损失8300万元。
大风作用于干旱地区疏松的土壤时会将表土刮去一层,叫做风蚀。例如1993年5月5日黑风平均风蚀深度十厘米(最多50厘米),也就是每亩地平均有60到70立方米的肥沃表土被风刮走。其实大风不仅刮走土壤中细小的黏土和有机质,而且还把带来的沙子积在土壤中,使土壤肥力大为降低。此外大风夹沙粒还会把建筑物和作物表面磨去一层,叫做磨蚀,也是一种灾害。
沙的危害主要是沙埋。前面说过,狭管,迎风和隆起等地形下,因为风速大,风沙危害主要是风蚀,而在背风凹洼等风速较小的地形下,风沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑风中发生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚处达到了1.2米。
此外更重要的是,人的生命的损失。例如1993年5月5日黑风中共死亡85人,伤264人,失踪31人。此外,死亡和丢失大牲畜12万头,农作物受灾560万亩,沙埋干旱地区的生命线水渠总长2000多公里,兰新铁路停运31小时。总经济损失超过5.4亿元。
沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象,它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。其中,人口膨胀导致的过度开发自然资源、过量砍伐森林、过度开垦土地是沙尘暴频发的主要原因。
沙尘暴产生的原因
巨型沙尘暴
沙尘暴缘起土壤风蚀
据新华社兰州电在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下,一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验近日顺利完成。
通过实验,专家们发现,土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。风是土壤最直接的动力,其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一。
这项实验还证明,植物措施是防治沙尘暴的有效方法之一。专家认为植物通常以3种形式来影响风蚀:分散地面上一定的风动量,减少气流与沙尘之间的传递;阻止土壤、沙尘等的运动。
此外,通过实验研究人员得出一条结论:沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物,而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被,工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被,扰动地面结构,形成大面积沙漠化土地,直接加速了沙尘暴的形成和发育。
沙尘暴的元凶
沙尘暴的元凶:大气环流
北京春天里发生沙尘暴的短暂一幕,只不过是中国北方连绵约30万平方公里的黄土高原在二三百万年中每年都要经历的天气过程,所不同的是,后者的风力更强,刮风的时间更长(可以持续几天),沙尘的来源并不是50米开外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一个匪夷所思的游戏:他把中国西北部和中亚地区沙漠和戈壁表面的沙尘抓起来往东南方向抛去,任凭沙尘落下的地方渐渐堆积起一块高地。这个游戏从大约240万年以前就开始了,上帝至今乐此不疲(2002年《自然》杂志发表了中国学者的最新研究成果,把其开始的时间推到了2200万年前)。
事实上,风就是上帝抛沙的那只手。
印度板块向北移动与亚欧板块碰撞之后,印度大陆的地壳插入亚洲大陆的地壳之下,并把后者顶托起来。从而喜马拉雅地区的浅海消失了,喜马拉雅山开始形成并渐升渐高,青藏高原也被印度板块的挤压作用隆升起来。这个过程持续6000多万年以后,到了距今大约240万年前,青藏高原已有2000多米高了。
地表形态的巨大变化直接改变了大气环流的格局。在此之前,中国大陆的东边是太平洋,北边的西伯利亚地区和南边喜马拉雅地区分别被浅海占据着,西边的地中海在当时也远远伸入亚洲中部,所以平坦的中国大陆大部分都能得到充足的海洋暖湿气流的滋润,气候温暖而潮湿。中国西北部和中亚内陆大部分为亚热带地区,并没有出现大范围的沙漠和戈壁。然而东西走向的喜马拉雅山挡住了印度洋暖湿气团的向北移动,久而久之,中国的西北部地区越来越干旱,渐渐形成了大面积的沙漠和戈壁。这里就是堆积起了黄土高原的那些沙尘的发源地。体积巨大的青藏高原正好耸立在北半球的西风带中,240万年以来,它的高度不断增长着。青藏高原的宽度约占西风带的三分之一,把西风带的近地面层分为南北两支。南支沿喜马拉雅山南侧向东流动,北支从青藏高原的东北边缘开始向东流动,这支高空气流常年存在于3500—7000米的高空,成为搬运沙尘的主要动力。与此同时,由于青藏高原隆起,东亚季风也被加强了,从西北吹向东南的冬季风与西风急流一起,在中国北方制造了一个黄土高原。
在中国西北部和中亚内陆的沙漠和戈壁上,由于气温的冷热剧变,这里的岩石比别处能更快地崩裂瓦解,成为碎屑,地质学家按直径大小依次把它们分成:砾(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)。黏土和粉沙颗粒,能被带到3500米以上的高空,进入西风带,被西风急流向东南方向搬运,直至黄河中下游一带才逐渐飘落下来。
二三百万年以来,亚洲的这片地区从西北向东南搬运沙土的过程从来没有停止过,沙土大量下落的地区正好是黄土高原所在的地区,连五台山、太行山等华北许多山的顶上都有黄土堆积。当然,中国北部包括黄河在内的几条大河以及数不清的沟谷对地表的冲刷作用与黄土的堆积作用正好相反,否则的话,黄土高原一定不会是现在这样,厚度不超过409.93米。太行山以东的华北平原也是沙土的沉降区,但是这里是一个不断下沉的区域,同时又发育了众多河流,所以落下来的沙子要么被河流冲走,要么就被河流所带来的泥沙埋葬了。
中国古籍里有上百处关于“雨土”、“雨黄土”、“雨黄沙”、“雨霾”的记录,最早的“雨土”记录可以追溯到公元前1150年:天空黄雾四塞,沙土从天而降如雨。这里记录的其实就是沙尘暴。
雨土的地点主要在黄土高原及其附近。古人把这类事情看成是奇异的灾变现象,相信这是“天人感应”的一种征兆。晋代张华编的博物志中就记有:“夏桀之时,为长夜宫于深谷之中,男女杂处,十旬不出听政,天乃大风扬沙,一夕填此空谷。”
1966—1999年间,发生在我国的持续两天以上的沙尘暴竟达60次。中科院刘东生院士认为,黄土高原应该说是沙尘暴的一个实验室,这个实验室积累了过去几百万年以来沙尘暴的记录。中国西北部沙漠和戈壁的风沙漫天漫地洒过来,每年都要在黄土高原上留下一层薄薄的黄土。
沙尘暴天气的危害
沙尘暴天气是我国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气,可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等,污染自然环境,破坏作物生长,给国民经济建设和人民生命财产安全造成严重的损失和极大的危害。沙尘暴危害主要在以下几方面:
生态环境恶化
出现沙尘暴天气时狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫,凡是经过地区空气浑浊,呛鼻迷眼,呼吸道等疾病人数增加。如1993年5月5日发生在金昌市的强沙尘暴天气,监测到的室外空气含尘量为1016毫米/立方厘米,室内为80毫米/立方厘米,超过国家规定的生活区内空气含尘量标准的40倍。
生产生活受影响
沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光,天气阴沉,造成太阳辐射减少,几小时到十几个小时恶劣的能见度,容易使人心情沉闷,工作学习效率降低。轻者可使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病,严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡、刮走农田沃土、种子和幼苗。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧,覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘,影响正常的光合作用,造成作物减产。沙尘暴还使气温急剧下降,天空如同撑起了一把遮阳伞,地面处于阴影之下变得昏暗、阴冷。
生命财产损失
1993年5月5日,发生在甘肃省金昌市、武威市、武威市民勤县、白银市等地市的强沙尘暴天气,受灾农田253.55万亩,损失树木4.28万株,造成直接经济损失达2.36亿元,死亡50人,重伤153人。2000年4月12日,永昌、金昌、威武、民勤等地市强沙尘暴天气,据不完全统计仅金昌、威武两地市直接经济损失达1534万元。
影响交通安全
影响交通安全(飞机、火车、汽车等交通事故)沙尘暴天气经常影响交通安全,造成飞机不能正常起飞或降落,使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。
危害人体健康
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒化学物质、病菌等的尘土可透过层层防护进入到口、鼻、眼、耳中。这些含有大量有害物质的尘土若得不到及时清理将对这些器官造成损害或病菌以这些器官为侵入点,引发各种疾病。
沙尘暴在生态系统中的作用
可怕的沙尘暴
沙尘暴的危害虽然甚多,但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系所不能或缺的部份,例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源,而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳,以减缓温室效应的危害,因此沙暴的影响层级并非全为负面。或许在另一层面来说,沙尘暴也许也是地球为了应对环境变迁的一种症候,就像我们感冒了会发生咳嗽是为了排除气管中的废物一样。为研究沙暴提供塔斯曼海养分以及其它诸多效应等,澳洲曾汇集了许多气候学者。他们发现澳洲沙暴的红色石英沉积物也可在新西兰找到,并且反而肥沃了新西兰的土地;因此澳洲沙尘暴所造成的养分损失却可造成新西兰土地的养分收获。而像是夏威夷当地肥沃的土壤沉积物根据分析资料也可证明有许多的养料成分也是来自遥远的欧亚大陆内部。正因为两地相隔万里,普通的风无法把内陆的尘埃吹到这么遥远的地方,因此正是沙尘暴,把细小却包含养分的尘土携上3000米高空,穿越大洋,再播种一般把它们撒下来。除了夏威夷群岛,科学家还发现,地球上最大的绿肺―亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴,它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把盘石变得葱葱郁郁的秘密在于,沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。此外由于沙尘暴多诞生在干燥高盐碱的土地上,沙尘暴所挟带的一些土粒当中也经常带有一些碱性的物质,所以往往可以减缓沙尘暴附近沉降区的酸雨作用或土壤酸化作用。中国科学院大气物理研究所的王自发先生曾说:“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。 沙尘暴的成分是带有负电荷的硅酸盐,能中和酸雨中的氢离子,减轻酸雨危害。 SiO3 2- + 2 H+ = H2SiO3↓ 沙尘及其土壤粒子的中和作用使中国北方降水的PH值增加0.8-2.5,韩国增加05.-0.8,日本增加0.2-0.5。如果没有沙尘的作用,那么很多北方地区的酸雨危害要严重得多。”也因此,沙尘暴虽然危害甚大,却也是地球自然生态当中的一个必经的过程,因为自人类有史以来,便有沙尘暴的出现了。只是我们应该更积极的找寻异常沙尘暴频率发生的机制,以真正解决异常气候变迁所对于环境的危害性。
沙尘暴的治理和预防措施
1.加强环境的保护,把环境的保护提到法制的高度来。 2.恢复植被,加强防止风沙尘暴的生物防护体系。实行依法保护和恢复林草植被,防止土地沙化进一步扩大,尽可能减少沙尘源地。 3.根据不同地区因地制宜制定防灾、抗灾、救灾规划,积极推广各种减灾技术,并建设一批示范工程,以点带面逐步推广,进一步完善区域综合防御体系。 4.控制人口增长,减轻人为因素对土地的压力,保护好环境。 5.加强沙尘暴的发生、危害与人类活动的关系的科普宣传,使人们认识到所生活的环境一旦破坏,就很难恢复,不仅加剧沙尘暴等自然灾害,还会形成恶性循环,所以人们要自觉地保护自己的生存环境。 四道防线阻击沙尘暴 第一,在北京北部的京津周边地区建立以植树造林为主的生态屏障; 第二,在内蒙古浑善达克中西部地区建起以退耕还林为中心的生态恢复保护带; 第三,在河套和黄沙地区建起以黄灌带和毛乌素沙地为中心的鄂尔多斯生态屏障; 第四,尽快与蒙古国建立长期合作防治沙尘暴的计划框架,设置到蒙古国的保护屏障。
沙尘暴防灾应急
应急要点 ●及时关闭门窗,必要时可用胶条对门窗进行密封。 ●外出时要戴口罩,用纱巾蒙住头,以免沙尘侵害眼睛和呼吸道而造成损伤。应特别注意交通安全。 ●机动车和非机动车应减速慢行,密切注意路况,谨慎驾驶。 ●妥善安置易受沙尘暴损坏的室外物品。 专家提示 ●发生强沙尘暴天气时不宜出门,尤其是老人、儿童及患有呼吸道过敏性疾病的人。 ●平时要做好防风防沙的各项准备。
看不见的沙尘暴
通常情况下的沙尘暴仅存在于特定的地理环境中,但“看不见”的沙尘暴却无处不在,其对人体的危害程度远远高于可视沙尘暴。 成分: 颗粒:粉尘、雾、降尘、飘尘、痰及排泄物干燥后的可漂浮微粒、细菌、病毒、真菌、化石燃料颗粒、螨虫肢体残骸等。 气体:二氧化硫、三氧化硫、三氧化二硫、一氧化硫、一氧化碳、氧化亚氮、一氧化氮、二氧化氮、三氧化二氮、甲烷、乙烷、含氟气体及含氯气体以及各种有机污染物等。 存在环境: 公共活动区域如公园、公路,以及室内如办公室、娱乐健身场所、家中等。 危害: 腐蚀性化学物质可腐蚀人体组织细胞,破坏人体正常的防御体系,从而为病毒、细菌、真菌等的入侵创造有利条件。 解决方法: 1、保持室内环境的清洁、干燥,减少室内生存的尘螨、真菌、细菌等的数 沙尘暴
量。 2、室内装修尽量选用天然材料,不宜过多使用含有机化学物的材料。 3、从尘土较重或人群集中场所归来尽快洗鼻,清除鼻腔中各类颗粒和溶于鼻粘液中的有害化学物质以及各种细菌、病毒等。 4、定时洗鼻,如晨起时及晚睡前,保持鼻腔正常的生理环境,为组织的恢复及正常运行提供条件。
外观
1·风沙墙耸立 大陆强沙尘暴多从西北方向或西方推移过来,也有少数从东方推移过来。几乎所有的沙尘暴来临时,我们都可以看到风刮来的方向上有黑色的风沙墙快速地移动着,越来越近。远看风沙墙高耸如山,极像一道城墙,是沙尘暴到来的前锋。 2·漫天昏黑 强沙尘暴发生时由于刮起8级以上大风,风力非常大,能将石头和沙土卷起。随着飞到空中的沙尘越来越多,浓密的沙尘铺天盖地,遮住了阳光,使人在一段时间内看不见任何东西,就像在夜晚一样。 3·翻滚冲腾 刮黑风时,靠近地面的空气很不稳定,下面受热的空气向上升,周围的空气流过来补充,已致于空气携带大量沙尘上下翻滚不息,形成无数大小不一的沙尘团在空中交汇冲腾。 4·流光溢彩 风沙墙的上层常显黄至红色,中层呈灰黑色,下层为黑色。上层发黄发红是由于上层的沙尘稀薄,颗粒细,阳光几乎能穿过沙尘射下来之故。而下层沙尘浓度大,颗粒粗,阳光几乎全被沙尘吸收或散射,所以发黑。风沙墙移过之地,天色时亮时暗,不断变化。这是由于光线穿过厚薄不一、浓稀也不一致的沙尘带时所造成的。
沙尘暴的成因及危害
沙尘暴的来成因危害及防治措施自
中国气象影视信息网 2006-4-24 9:17:51
一、什么是沙尘暴
沙尘暴是沙暴和尘暴二者的总称,是指强风把地面大量沙尘卷入空中,使空气特别浑浊,水平能见度低于1千米的天气现象,其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。对沙尘暴强度等级的划分一般采用风速和能见度两个指标。目前将沙尘暴强度划分为四个等级:即4级≤风速≤6级,500米≤能见度≤1000米,称为弱沙尘暴;6级≤风速≤8级,200米≤能见度≤500米,称为中等强度沙尘暴;风速≥9级,50米≤能见度≤200米,称为强沙尘暴;当其达到最大强度(瞬时最大风速≥25米/秒,能见度≤50米,甚至降低到0米)时,称为特强沙尘暴(或黑风暴,俗称
沙尘暴的危害
沙尘暴的危害一是大风,二是沙尘。其影响主要表现在以下几个方面:
1、风蚀土壤,破坏植被,掩埋农田。
2、污染空气国家环保总局的监测网显示,3月20日强沙尘暴当天,北京每平方米的落尘量达到了20克,总悬浮颗粒物达到了每立方米11000微克,超过了国家标准的十几倍,超 过正常值的100倍。
3、影响交通沙尘暴对交通的影响主要表现为,一是降低能见度影响行车和飞机起降,如韩国3月22日有7个机场被迫关闭,3月21日约有70个航班被迫取消。二是沙尘掩埋路基,阻碍交通。据《华商报》报道,由于沙尘暴掩埋了部分铁路,造成乌鲁木齐开往西安的列车中途遇阻。
4、影响精密仪器使用和生产。
5、危害人体健康沙尘暴引起的健康损害是多方面的,皮肤、眼、鼻和肺是最先接触沙尘的部位,受害最重。皮肤、眼、鼻、喉等直接接触部位的损害主要是刺激症状和过敏反应,而肺部表现则更为严重和广泛。7年前美国健康学家首先提出,细微污染颗粒与肺病和心脏病死亡之间存在关系。澳大利亚《时代报》称由于土壤被风蚀而引起的沙尘暴是导致该国200万人哮喘的元凶。
拓展资料:
沙尘暴 (sand ststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和尘暴(ststorm) 两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于一千米的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴。
沙尘暴是指强风将地面尘沙吹起使空气很混浊,水平能见度小于1km的天气现象。
沙尘暴天气主要发生在冬春季节这是由于冬春季干旱区降水甚少, 地表异常干燥松散, 抗风蚀能力很弱, 在有大风刮过时, 就会将大量沙尘卷入空中, 形成沙尘暴天气。
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该湖盐盖厚且坚硬,铁轨不易塌陷;
该湖盐盖表面平坦,有利于铺设铁轨;
但盐湖对铁路设施有一定腐蚀性,大风天气可能产生盐尘暴。
盐尘暴问题
据中科院新疆生态与地理研究所吉力力阿不都外力研究员介绍,在国家自内然科学基金项容目支持下,该所通过连续10年对艾比湖地区干涸湖底的扩散和堆积进行观测和取样分析发现,罗布泊、艾比湖、艾丁湖地区是新疆盐尘暴的主要策源地,源自艾比湖地区干涸湖底的粉尘是重要的盐尘暴物质来源,为该地区盐尘暴的频发创造了极为有利的条件。
措施:种植树林,保持水源
“人造”盐漠和盐沙尘暴是什么
盐碱化土壤是盐质荒漠地区(简称盐漠)典型的地表景观。世界盐土面积大约87万平方千米,覆盖了全球干旱、半干旱土壤总面积的14%。其中50%分布在欧亚大陆。在中亚地区,盐漠占地15万平方千米,其中仅哈萨克斯坦就有11万平方千米,土库曼斯坦有2.4万平方千米,乌兹别克斯坦1.5万平方千米,塔吉克斯坦有1000平方千米。
盐分是盐(沙)尘暴的主要成分,常伴随盐(沙)尘暴而肆虐。盐(沙)尘暴是中亚、伊朗、印度和美国西部荒漠地区大盐湖或盐漠地区经常出现的风沙灾害形式。纯盐物质颗粒的盐粉盐尘暴并不多见,由于大风夹杂了大量的盐物质(主要为石膏和岩盐),所以,盐(沙)尘暴往往呈白色或浅灰色特征。白色盐(沙)尘暴或者盐暴是盐漠、盐湖沉积,或其他疏松岩石风化物,被大风吹蚀、搬移,而随风漂移产生的一种风沙盐尘暴,这种盐(沙)尘暴使得空气浑浊不清。最活跃的盐尘源自草地表土和深厚的盐土沉积,它们占干旱和半干旱地带盐漠10%的面积。
这些盐漠土壤是盐物质的积聚区和风成吹蚀物堆积区,或者是盐物质的搬移物,这些盐漠土壤表土积盐很厚。春秋季节,草场表土和深厚盐漠0~10厘米的土壤中,可溶盐含量占了地表50厘米土层中全盐含量的50%以上,含盐很高的疏松盐土结构和无植被保护的地表,极易受到大风吹蚀、搬运和飘浮。中亚地区的盐漠基本分布在地下水多为苦咸水集中,且盐物质沉积深厚的盆地或低洼,盐漠多分布在阿姆河三角洲、穆尔加布河、喀什卡河、泽拉夫尚河和锡尔河、科佩特山脉山前平原东段、里海沿岸、咸海沿岸和巴尔喀什湖沿岸地区。
20世纪70年代以前,盐(沙)尘暴现象比较少见,随着咸海盆地20世纪60年代初期的密集型的资源大开发,风沙盐尘暴发生的频率大大增加,这既有自然因素,也有人为因素。
大部分情况下,盐尘暴与沙尘暴混合发生,这种现象在中亚、哈萨克斯坦西部以及里海北部地区都能见到。然而,自然形成的白色盐(沙)尘暴只有在伏尔加河下游和中游有过记录,就其原因有以下几点:①这些地区人口稠密;②这些地区几乎都位于咸海—里海沉积区产生大量尘埃和盐分物质的地带。
根据奥罗娃的估算,世界上共有8.689万平方千米的疏松盐漠草地,每年可以向大气输送5.2亿吨盐尘。其他荒漠4531万平方千米,包括那些潜在的盐漠,每年可输送7.8亿吨盐积物,世界所有干旱地区每年可向大气输送13亿吨各种盐性物质。因此,根据最新预测,中亚地区盐漠的盐积物约占所有干旱、半干旱地带盐积物的10%。
据估算,每年从中亚地区的盐漠中吹走的盐物质大约为1.1亿吨,这一估算只是一个大概的估计,因为从盐漠地表的吹蚀中可以明显看到吹蚀的严重程度。
中亚地区由一系列盆地和低地组成,是古地中海向西退缩的遗留湖泊洼地发展而成。有诸如卡拉库姆沙漠、克兹尔库姆沙漠、姆云库姆沙漠、萨雷伊希科特劳沙漠、塔乌库姆沙漠、森度克里沙漠和其他一些较小沙漠,仅哈萨克斯坦一国,共有大小45个沙漠,面积达33.6万平方千米。沙质荒漠分布极广外,低地盐漠也广泛分布,沙漠、盐漠交错分布,共同组成了中亚荒漠。如风化岩石石膏荒漠就占据了哈萨克斯坦西北大部分国土。因此,中亚的沙尘暴中夹杂着较多以石膏类硫酸盐为主的盐类,可以称为盐(沙)尘暴。
20世纪生态状况的突出特点是人类对于自然界压力的增大和影响区域范围的扩大。人类抱着改变生态条件的目的“改造自然”,最终却严重破坏和干扰了生态平衡,使生态状况更差。中亚地区较大规模的人为改造开发活动有:①20世纪60年代哈萨克斯坦的处女地开发;②20世纪70年代卡拉博加兹戈尔水库的建设;③咸海盆地大规模地开发灌溉地等,反而导致了盐漠的迅速扩展,风沙盐尘暴发生的增加。
20世纪50年代前苏联在伏尔加河与顿河间修筑了列宁运河,把最终归流里海南伏尔加河水引向黑海,使地区水文失衡,随着里海海岸线的下降,里海北岸著名的海港城市奥得萨港口设施,离现在海岸120千米。卡拉博加兹戈尔湾不断缩小,1980年比1952年缩小了1/2以上。为了控制里海海岸线下降,1980年春季开始实施隔离里海与卡拉博加兹戈尔湾的卡拉博加兹戈尔水库。这是一次征服自然的“胜利”,从此,人们再次与自己闯的祸端开始了争斗。水库将“湾”和“海”隔开了,卡拉博加兹戈尔湾从此迅速变浅,只过了4年卡拉博加兹戈尔湾就完全干涸,巨大的且十分危险的盐漠环境,就像死谷一样就地形成了。在人为活动的影响下,“人造盐源”出现了。卡拉博加兹戈尔的盐尘在帕米尔高原的山前地带沉降。1984年,又在大坝上修建了向卡拉博加兹戈尔湾输水的管道,1992年,大坝最终宣告被毁。1995年5月,卡拉博加兹戈尔湾的水位上升7米,整个卡拉博加兹戈尔湾又恢复了以前的“水泊梁山”。
在成功排除卡拉博加兹戈尔湾的“人造盐源”之后,咸海地区白色盐(沙)尘暴盐源的人为成分就会越来越多。这里已经发生了明显的环境变化,并且有大的区域特点。由于灌溉,人为改变河流,使得河水改变流向,致使成海盆地大部分地区出现了严重的生态变化。
阿姆河与锡尔河补给的急剧下降始于1961年,并致使咸海水位迅速下降。过去几十年来,上述河流总的补给量每年减少大约4000~5000立方米,而1960年则达到每年下降5.5万~46万立方米。如此大的水流量与每年降在咸海海面的大气降水(0.9万~1万立方米)以及明显的地下水补给与蒸发量持平,使得咸海海面接近平均海平面53米,平均深度16米,咸海水域面积达6.6万~6.7万平方千米。到1999年,海面下降18米,目前达到平均海平面标记33.8米。裸露和干涸的湖面宽度超过120千米,总的水域面积仅有4.03万平方千米。咸海将在我们面前从地球上消失,而地球上最年轻的一个沙质盐漠“咸海沙漠”正在就地形成。
咸海海面的下降导致了海洋地球化学过程的变化。海面下降之前,咸海是一个积盐盆地,和地表径流一起每年流入咸海的盐物质大约是2380万吨,等于是地下水流量的总量。目前,干涸的海岸地带成了向其他地区输盐的盐库,因为裸露的海底已经变成了巨大的盐漠地表。
根据其形态特征,干涸海底的土壤都是结皮土和疏松盐土,并已经形成面积2000平方千米的沼泽盐土。轻质结构土壤极易产生强烈的风蚀过程的发生,并形成风成地形。在风成地形中,丘间洼地的沙子基本属于轻度和中度盐化沙土,新月形沙丘中的含盐量不超过0.1%~0.3%,粉尘含量为4%~6%;咸海干涸,海底强烈的盐堆积和风成演变过程,决定了它起着丰富盐尘和沙尘尘源的作用,以吹蚀、搬运和浮尘的形式,严重恶化周边地区生态状况。
咸海周围的干旱条状地带是1961年起形成的,但是直到1975年没有出现明显的强风沙盐尘暴。1975年4月,盐(沙)尘暴第一次发生在咸海东北沿岸,并延伸到锡尔河三角洲以南。在地球卫星照片上明显地可以看到,此次盐(沙)尘暴就地形成了一个20~25千米宽,100千米长的干沙带。仅1975年4~6月间发生8次盐(沙)尘暴;其中4月发生5次,5月发生2次,6月发生1次。1975~1981年期间,这一地区从地球卫星照片上可以看到的盐(沙)尘暴就有29次,基本是朝西和西南走向延伸,延伸长度200~450千米。
1985~1990年的5年间,盐(沙)尘暴发生的日数平均每年增加到5.5天。
来自草原表土和疏松盐漠的风成盐尘沉降物大约在5000~7000吨/平方千米。在近地表含盐量很高的斑点状盐渍化地区,每平方千米吹走的盐土、盐尘、盐硝等大约为728吨。
1986年,出现过3个大的吹蚀地点,即沃斯托其尼、萨雷释甘斯基和科卡拉尔斯基三地。目前,哈萨克斯坦境内的咸海干涸海底已经有5处人为的风蚀沙尘源,即位于北部的前萨雷释甘纳克湾湖底和前科卡拉尔与拜尔萨—凯尔梅岛的沙滩、位于东部的从锡尔河出口到阿克别金群岛的干涸湖底、位于西部的在沃茨偌柬涅岛和拉扎列夫岛最近形成的岛屿。
根据航空观测,沙尘云团高达3000~4000米,当干热盐(沙)尘暴出现在东南方向的刹那间,地面、物体、植被以及牲畜身上覆盖了一层略苦味道的白色沉降物,沉降物厚度达1~2毫米,有些地段达到2~4毫米。化学分析结果显示,沉降物主要是硫酸钠、氯化钠、镁盐、石膏颗粒和硅石颗粒物。如前所述,曾经发生过白色盐暴,1955年4月18~22日的盐粉、盐(沙)尘暴影响极大,危害范围达到50万平方千米。
卫星照片上可以清晰地看到漂浮到伏尔加河流域的这次盐(沙)尘暴。盐(沙)尘暴挟带着大量粉尘和盐尘穿越这一地带,盛行的东南风和东风常常在这一地带加强,形成暴风雨甚至飓风。暴风雨和飓风卷起盐粉和尘埃巨柱,横越往昔的乌茨泊伊通道、卡拉库姆沙漠盐漠地带和里海海岸,向俄罗斯平原移动。伏尔加河流域广大地区,由于沙尘、粉尘和盐尘对发电设备以及附属设备的影响,致使电力中断。
在我国临近中亚的新疆地区,不但可以尝到从西北方中亚刮过来的苦盐,环境也出现过类似中亚地区的情况。在北疆我国和哈萨克斯坦交界(阿拉山口)的我国一侧有一较大的湖泊——艾比湖。湖泊靠上游奎屯河等河水补给,近50年上中游开发了大量灌溉农田,还出现了石河子、奎屯、独山子等一批新兴工业城市,上游用水几乎完全断绝了艾比湖的补给水源,使湖水迅速退缩。到20世纪末,艾比湖已完全干涸,干涸的湖底盐分裸露,边部早期裸露的地方为硫酸盐形成的蓬松盐土,遇有大风就形成盐沙尘暴。巧合的是西北方向的阿拉山口为我国北疆地区著名的风口,地形条件使其聚积了强大的风力,经常吹刮8级以上大风,并有12级大风记录。从艾比湖地区吹出的沙已在山前形成沙漠,北疆铁路伊里生——阿拉山口段的沙、碱灾害严重,不时威胁北疆铁路的安全。这段铁路成了连云港——法兰克福亚欧大陆桥的卡脖子段。
什么是盐尘暴
“盐尘暴”主要发生在盐渍化区域的干旱地带,由大风将含盐的尘土吹起而版形成。颜权色较白的又称为“白风暴”,其盐尘的主要来源一是开垦的耕地及其周围地区因次生盐碱化而在地表和土壤中积累的盐分;二是湖面缩减露出的湖底部分所含的盐分。
沙尘暴的知识
沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象,它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害,并不是在所有有风的地方都能发生,只有那些气候干旱、植被稀疏的地区,才有可能发生沙尘暴。
在气象观测中,通常将发生在大气中由风吹起地面沙尘使水平能见度降低的天气现象划分为:
1. 浮尘:悬浮在大气中的砂或土壤粒子,使水平能见度小于 10 千米的天气现象;
2. 扬沙,又名高吹沙(尘):能见度在 1 -- 10 千米内的天气现象。中国以新疆、内蒙等干燥地区多见,并且多在春季出现,南方极少;
3. 沙暴:强风将地面尘沙吹起使空气很混浊,水平能见度小于 1 千米的天气现象。
气溶胶粒子
气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径 10-3-101 微米的固体、液体位子。大气中的气溶胶粒子的自然来源主要是海洋、土壤和生物园以及火山等。气溶胶对气候变化、云的形成、能见度的改变、大气微量成分的循环及人类健康有着重要影响。由沙尘暴向大气输送的沙尘粒子是春季我国西北、华北直到北太平洋上空气溶胶粒子的主要组成部分。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水循环和辐射平衡,这两种过程都会引起气候变化。气溶胶粒子对减弱太阳辐射的影响较大,因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温。气溶胶粒子又是大气中最重要的云凝结核,气溶胶粒子增加对水循环的影响,一般也表现为使云滴数量增加,其气候效应也是使地表降温。
中国是东亚沙尘气溶胶的主要源区,其主要来源于沙漠和干旱地区的风损蚀及随风扬起过程,人类活动引起的土地利用的变化、沙漠化及城市化,以及各种自然或人为因素引起的地表特征和气候变化都可能改变沙尘暴天气发生的频率和强度。每年春季大量沙尘气溶胶随沙尘暴天气进入到大气中,并且在一定的大气环流背景下输送到上千公里以外的人口密集地区,从而危机和影响人类赖以生存的自然环境。微米尺度的气溶胶粒子对人的呼吸系统也可产生重要影响,并危害人类健康。
最近研究表明含有各种微生物和生物性物质的气溶胶 -- 生物气溶胶可对一些特定职业产生危害。生物气溶胶所引起各种呼吸道疾病已得到医学界的广泛关注。沙尘气溶胶对中国北方酸雨的中和作用,对硫酸盐气溶胶的形成及其分布,对海洋中微量成分循环过程的影响,已成为科学界广泛关注的问题









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