沙尘暴的成因

钱江晚报·小时新闻记者王湛

桃红柳绿的三月美景,被一场突如其来、波及10余省市的沙尘暴所打破。

3月15日,北方多地遭遇近10年来强度最大、影响范围最广的沙尘暴。

沙尘暴和台风一样可以预测吗沙尘暴自古就有,是一种自然现象,但竟然还能有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨全球哪里的沙尘暴最厉害厉害到什么程度沙尘暴只有地球才有吗本期,我们邀请了浙江大学地球科学学院大气科学系系主任李卫军教授,来给我们分享关于沙尘暴的科学知识。

地球形成沙漠时,沙尘暴就存在了

史书以“雨土复地,亦如雾”来记载

沙尘暴的发生,需要地表疏松细小的沙尘裸露和大风条件,但这仅是通常大家知道的两个重要条件。

实际上,在沙尘暴发生时,需要较大冷气气旋经过沙尘暴源区(通常指沙漠和戈壁),这时候地表的风力通常会比较大。同时沙尘暴发生前需要有持续的高温天气,因为高温条件会蒸发地表沙尘表面含水量使得沙尘较为松沙尘暴的成因动,此外在高温天气的午后通常还有较强烈的垂直上升运动气流发生。这样就具备了水平和上升的气流,携带地表细小的沙尘到上千米的高空,并输送至下游区域。

因为在这样的机理条件下,较强的沙尘暴就通常发生在春季。春季气温回暖导致表面沙土松动,并且时有西伯利亚较强冷锋高压南下,经过蒙古南部及我国内蒙古的沙尘暴和戈壁区域,并带来较强的风速,这就促使沙尘暴发生。

沙尘暴需要具备裸露的地表和足够细小的沙粒。因此,沙尘暴主要来源地是我国西北分布的各类沙漠和戈壁滩。沙尘暴发生期间,经过的路径上也会补充一些沙尘源,如裸露的土壤地表、工地、道路等。

所以沙尘暴的路径是完全可以预测,并且可以提前预警的。

几亿年前,地球形成沙漠时沙尘暴就存在了,而且不会因为人类的诞生和进化而改变。自古以来,就有对沙尘暴的记载——“雨土复地,亦如雾”说的就是沙尘暴。

浙江也经常发生沙尘暴

通常叫“浮尘”

沙尘暴的影响范围广并且大,主要体现在这几方面:

一是沙尘暴发生时携带大量细颗粒,这些细颗粒会影响人的呼吸道健康,如哮喘等,还有眼睛疾病等;

二是沙尘暴发生会使地表的能见度不足1公里,这给人们带来极大的出行不利,如飞机停航、火车道和公路被掩埋等;

三是沙尘暴发生通常是大风天气,大风会给畜牧业及房屋安全等带来威胁。

当沙尘暴来时,我们需要戴和雾霾天一样的专业口罩;携带防护镜;关好门窗;一些工厂或畜牧业需要加固各类设施保护财产安全;提前预警,及时停止各类交通运输。

沙尘暴也会吹过秦岭淮河,像浙江这样的长江以南的地方,其实也经常发生沙尘暴,但不会有那么严重。从我们平时观测来看,每年冬春季浙江的空气质量都会受沙尘暴影响,但是我们通常叫“浮尘”。这些沙尘暴会在1000米以上高空输送至下游几千公里外,但这些情况到底算不算沙尘暴,还需要专业人员来区分。

沙尘颗粒可飞行数千公里

还是远海生物链的必要环节

沙尘暴在地球是一种自然现象,不是百害而无一利,它有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨。

它是地球生物化学循环的一个重要介质。有的沙尘暴能长距离输送至北太平洋上空,之后会发沙尘暴的成因生干湿沉降。这些沙尘颗粒里面携带大量的铁,带铁的沙尘能够促进海洋表面的浮游生物生长,从而进一步促进远海的海洋生态系统发展,是远海生物链的必要环节。

而且沙尘暴发生时空气中会有大量沙尘,这些沙尘能够吸收大气中的酸性气体,并对大气产生清理作用,但具体有多大程度的影响,科学家们还在进一步研究。

近10年来,我国沙尘暴发生频次较低,强沙尘暴几乎没有。这和多年来的持续治理有关,尤其是西北防护林能减低地表风速,沙漠周边低矮灌木丛及草类的生长对地表沙有固定作用。

我国在这方面的治理,在全世界来说都是屈指可数的。但是我们也要认识到,这些治理都是发生在沙漠周边,无法改变整个沙漠的环境。

兴趣小组

沙尘暴破坏力巨大

但最厉害的,不在地球上……

沙尘暴来源地是沙漠,所以目前可以预见的是,沙尘暴是无法消失的。以人类目前的能力,需要做到几点来预防:比如,人类聚集区,需要注意种植植被保护;另外,一定要防止过度畜牧业,导致地表沙土化;人类要提高沙尘暴的预测能力,还需要加大力度进行地表沙尘暴监测能力。

在中国,沙尘暴有两大多发区:第一个多发区在西北地区,主要集中在三片,即塔里木盆地周边地区,吐鲁番-哈密盆地经河西走廊、宁夏平原至陕北一线和内蒙古阿拉善高原、河套平原及鄂尔多斯高原;第二个多发区在华北,赤峰、张家口一带。

世界上则共有四大沙尘暴多发区,它们分别是:北美、大洋洲、中亚以及中东地区。

这些沙尘暴厉害程度,无法有一个量度,主要还是看是否造成了人员伤亡。沙尘暴会形成沙尘墙,把沙尘抬升几千米高并向下游推进,犹如2021年3月15日那场强沙尘暴。

实际上,沙尘暴不只地球沙尘暴的成因上有,包括火星、土星等星球都会发生沙尘暴,且沙尘暴的威力远超我们目前看到的地球上的这些强沙尘暴。但需要注意的是,没有大气层的月球,不会发生沙尘暴。

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