沙尘暴的成因 沙尘暴是怎样成因

一、沙尘暴的成因与防治

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“黑风”)。

世界有四大沙尘暴多发区，分别位于中亚、北美、中非和澳大利亚。我国的沙尘暴区属于中亚沙尘暴的一部分，主要发生在北方地区。总的特点是西北多于东北地区，平原或盆地多于山区，沙漠及边缘多于其它地区。且主要集中在两大区域：一是位于塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠。另一个是从巴丹吉林沙漠东部，南至甘肃河西走廊，经腾格里沙漠乌兰布和至库布齐沙地和毛乌素沙地。另外在北疆克拉玛依地区、南疆的和田地区和青海的西北部地区是三个局地性沙尘暴区。据研究表明，早在白垩纪末(距今7000万年)，就有风沙尘出现。据地方志记载公元351年甘肃武威一带就有强沙尘暴发生，造成房屋倒塌和人员与牧畜伤亡。在漫长的地质历史中沙尘暴显示出周期性变化，它与地质时期气候变化和地面沙尘物质的多少有关，遇气候暖湿时期，地面植被生长茂密，生态环境条件好，沙尘暴发生频率低；反之在冷干气候时期，则沙尘暴发生频率高。在我国西北地区的沙尘暴近半个世纪以来的变化特点是：20世纪50年代沙尘暴发生的日数最多；60年代前期略有降低，60年代后期降至最低；之后70年代稍有增加，80年代又处于逐渐减小的趋势，90年代又有明显的增加。我国沙尘暴的季节和月份变化特点是：春季最多，约占全年总数的一半，夏季次之，秋季(新疆地区为冬季)最少；按月份来看，4月发生频率最高，3月和5月次之，9月(新疆为12月或1月)最低，另外沙尘暴也有明显的日变化特征，主要发生在午后和傍晚。

有关研究指出沙尘暴的形成必须具备四个条件：一是地面上的沙尘物质，它是形成沙尘暴的物质基础；二是大风，这是沙尘暴形成的动力基础，也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证；三是不稳定的空气状态，这是重要的局地热力条件，沙尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性；四是干旱的气候环境，沙尘暴多发生于北方的春季，而且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是很好的证据。春季沙漠的边缘地区，由于长期干旱，而且地表少有植被覆盖，当有大风来临的时候地表的沙尘很容易被吹起且被输移，但由于沙子粒径较大，不易形成悬移(悬浮移动，是小颗粒物质保证长距离输移的必要条件)，因此不能长距离输移，这也是距沙尘较远的地区只有降尘而少见扬沙的主要原因。如果风持续的时间很长，形成悬移的浮尘能够被输送到很远的地方，所经过的地区就会出现沙尘暴；当风速减弱到一定程度后，浮尘就会降落，该地就会出现降尘天气。如果此时降水，就会形成所谓的“泥雨”。

从沙尘暴形成过程所需的四个条件看，黄土高原、广袤的沙漠及由人为因素的破坏正处于荒漠化过程中的土地，北方春季末耕种的土地及处于施工过程中的基础设施(如高速公路等)为沙尘暴的发生提供了充分的物质源；而春季北方地区的干旱，又使沙尘暴发生的可能性增强；大风的产生是一种复杂的大气现象，主要是冷锋活动或经纬向环流调整作用的结果。由此可见沙尘暴的产生是多种复杂因素共同作用结果，人类活动对自然界的破坏导致土地荒漠化的加剧，对沙尘暴发生产生了极其重要的作用，而近几年全球干旱(其原因目前尚未知)等异常天气现象也对沙尘暴的发生起了不可估量的作用。所以说人类活动对沙尘暴的产生只起到一定作用，并不能说沙尘暴就是人为因素造成的。

沙尘暴，尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带沙砾的强劲气流所经之处，通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走活沃土，或者农作物受霜冻之害；致使有的农作物绝收，有的大幅度减产；它能加剧土地沙漠化，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，对交通和供电线路等基础设施产生重要影响，给人民生命财产造成严重损失。我国受到沙尘暴的危害严重，特别是西北地区的工矿、交通、新兴城镇及其它水利、电力、煤田和油气井等设施，均受风沙危害或威胁，一旦出现沙风暴或黑风暴，受害尤为严重。 1993年5月5日一次特强沙尘暴造成直接经济损失56亿元。此次特强沙尘暴的影响范围总面积约110万平方千米，涉及西北四省区的18个地市的72个县旗，1200多万人。据统计，在此次浩劫中，共死亡85人，失踪31人，伤264人。死亡和丢失大小牲畜几十万只头，受灾农田和果林与幼林等均达几十万公顷，数以百计的塑料大棚被毁，草场、牧场和盐场的基础设施、供电线路、公路和铁路等破坏都十分严重。此外，沙尘暴对西北地区的生态环境的破坏，大大加快了该地区的土地荒漠化的进程，其间接损失是无法估算的。另外降尘会对城市的大气造成污染，直接影响人们的健康。

沙尘暴的治理任务艰巨而繁重，许多问题未彻底明白(如每次沙尘暴物质源的准确地点)，且人类驾驭自然的能力极其有限，所以沙尘暴的治理并非一朝一夕就能够完成。而且沙尘暴特别是黑风暴来临时来势凶猛，狂风呼啸，沙尘滚滚，遮天蔽日，有很大的恐怖感，极易造成人员伤亡和生命财产损失。因此目前建立准确的沙尘暴预报系统对我们来说尤为重要。在沙尘暴来临前进行比较准确的预报，提前做好防灾工作，如加强少年儿童的保护，避开危房以防墙壁倒塌致伤，保护牲畜，及时切断电源防止火灾等，可将损失减小至最低限度。

环境的破坏对沙尘暴的产生起了很大的作用，因此加强环境的治理对于减轻或减少沙尘暴显得尤为重要。与实施西部大开发战略相结合，从2000年起，国家将在西部地区新建“十大工程”，其中之一是中西部退耕还林(还草)和生态建设。这对遏制沙尘暴将起非常重要的作用。通过科学研究寻找比较准确的物质来源，对沙尘暴的源头进行重点治理，显得尤为重要。

首先，沙尘暴天气的形成要具备三个基本条件：一是要有沙源，二是要有强冷空气即大风，三是要有冷暖空气相互作用。沙源来自于沙漠，退化的林草地或没有植被覆盖的干松土地以及城乡建筑工地的泥沙。气旋和低压产生一种垂直的上升运动，把沙尘吹扬了起来，形成沙尘暴天气。扬沙、浮尘和沙尘暴天气的差别在气象上是以能见度加以区分的：水平能见度在1—10公里之间的为扬沙或浮尘天气。出现浮尘天气时，空中弥漫的是一些细小颗粒物，沙尘多由外地而来；扬沙天气卷起的尘土是一些较大的颗粒物，它们基本是本地产生的。而水平能见度小于1公里的就是沙尘暴天气，它属于灾害性天气现象，所带来的危害最为严重。气象专家介绍，由于沙尘暴起因包括了风力、高空大气强对流和地表状态三方面因素，而前两者属气候因素，人力不可抗拒，因此，根除沙尘暴目前尚无可能。

人类对风沙天气最积极、最有效的行为是：

首先要加强对大风天气的监测和预报工作，特别是在前期干旱的情况更

其次，在突发性灾害来临之前，要有相当有效的应急对策，加强管理和强化预防措施。

最根本的还是要进行综合治理工作。全社会共同行动起来，治理沙

漠，改善生态环境。我们在搞好经济建设的同时，要注重生态建设。每

个公民要有强烈的忧患意识，环境保护意识，而且应多加强这方面的教

育，从而真正做好植树造林，扩大植被覆盖率，开源节流，合理利用水

资源。特别是我们陕西，是西部大开发的桥头堡，应当把实行“退耕还

林（草），封山绿化，个体承包，以粮代赈”为主要措施，争取早日实

现米粮下川，林果上山，草场满坡，使三秦大地山绿、水清、人富。逐

渐恢复自然丰富多样的生态系统。这样，也许再过几十年，沙尘暴将淡

化为我们的记忆，我们的子孙后代看到的将是一个山川秀美的大西北

在【沙尘暴成因及综合防治】书中会有更详细的资料参考

二、沙尘暴是怎样成因

成因：自然：干旱、大风、气流上升；人为：植被破坏。

分布：我国西北、华北（春季）。

危害：降低大气能见度，危害健康、交通、湖泊、水库、农业生产、村庄、城市。

措施：生物措施：保护好现有植被、植树造林；工程措施：跨流域调水、引水灌溉；管理措施：退耕还林、还牧。

成因：自然：气候干旱，植被退化，物理风化加剧，风力强劲；人为：滥伐、滥垦、过度放牧。

分布：西北、华北北部、东北西部。

危害：生态环境恶化，耕地、林地、草地面积减少。

措施：生物措施：保护好现有植被、植树造林；工程措施：跨流域调水，引水灌溉；管理措施：退耕还林、还草。

成因：含N、P的废液大量排入池塘、湖泊、河流。

危害：水中缺氧，使水生生物生存受到影响。

措施：减少化肥和农药的使用量；使用低存留的化肥农药；工业废水、生活污水经处理后再排入江河湖海。

环保工作的目标是满足人的基本健康需求，也就是使人民群众呼吸清洁的空气、喝上干净的水、吃上放心的食品，在良好的生态环境下生产生活。向这样的目标迈进，需要进一步明确环保工作指标，因为指标是目标的量化，完成指标才能实现目标。

环保工作指标可明确为：空气质量、饮用水质量、土壤质量、生态环境质量满足相应功能区达标要求。环境质量指标达标是政府环保工作成效的最终考核评价指标，污染物排放削减率、企业排放达标率、污水处理率等是为实现环境质量达标而实施的过程控制指标。

三、沙尘暴形成的主要原因

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。

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顺利完成。

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。

沙尘暴的形成是以东亚特殊的大气环流为背景，并与冬季风紧密联系在一起。

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。

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。

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。

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。

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