我國是世界上沙漠較多的國家之一,西北、華北和東北地區(qū)是我國沙漠和沙地集中分布的地方,這里沙漠和沙地面積達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)定程度分為流動沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。以下是出國留學網(wǎng)小編為您整理的最強沙塵暴是怎么形成的,供您參考,更多詳細內容請點擊實用資料查看。
沙塵暴的形成
沙塵暴形成有三個要素:即強風、沙源和不穩(wěn)定的空氣。
強風
足夠強勁持久的大風,是形成沙塵暴的動力條件。例如根據(jù)觀測當強沙塵暴形成時,如果風速每秒達到30米(11級風),那么粗沙(直徑0.5~1.0毫米)會飛離地面幾十厘米,細沙(直徑0.125~0.25毫米)會飛起2米高,粉沙(直徑0.05~0.005毫米)可達到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
我國是世界上沙漠較多的國家之一,西北、華北和東北地區(qū)是我國沙漠和沙地集中分布的地方,這里沙漠和沙地面積達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)定程度分為流動沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙塵暴發(fā)生時,流動沙丘揚起沙塵的數(shù)量最大,半固定沙丘要小一些,固定沙丘最小。
除沙漠和沙地外,我國北方地區(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,當春季地面回暖解凍,地表裸露,狂風起時,沙塵彌漫,在本地及狂風經(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實例。捅火爐的時候,爐火燒得正旺,輕輕一捅,常會使爐灰飛滿屋子。而當爐火熄滅后,你使較大的勁一般也不會揚起灰塵,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。當爐火燃燒很旺時,靠近火爐上空的空氣熱,離火爐較遠的空氣比較涼,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,受風吹動的沙塵將不會被卷揚得很高;如果低層空氣溫度高,則不穩(wěn)定,容易向上運動,風吹動后沙塵將會卷揚得很高,形成沙塵暴。實際上,我國沙塵暴一般在午后或午后至傍晚時刻最強,就是因為這是一天中空氣最不穩(wěn)定的時段。
除上述三大因素之外,人類生產(chǎn)活動等因素對沙塵暴的形成也很重要。如人為破壞植被、工礦交通建設、大規(guī)模施工等對地表的破壞,為沙塵暴發(fā)生發(fā)展提供了細沙和塵土。
我國衛(wèi)星氣象學家系統(tǒng)分析沙塵暴六大特征
據(jù)中國國家衛(wèi)星氣象中心消息,在中國國家衛(wèi)星氣象中心日前舉行的學術年會上,國家衛(wèi)星氣象中心總工程師、研究員董超華,研究員方宗義、鄭新江、盧乃錳和澳大利亞新南威爾士大學教授邵亞平等17人參與研究的中國沙塵暴課題,就其發(fā)生的時間、地域、源頭、路徑、相關因素、影響六大特征,數(shù)值模式預報及沙塵定量研究進行了交流,為治理沙塵暴提供了科學依據(jù)。
一、時間:中國沙塵暴發(fā)生時間主要在3-4月。以2002年為例,全國共出現(xiàn)沙塵過程12次,其中強沙塵暴過程4次,都出現(xiàn)在3-4月,國家衛(wèi)星氣象中心對上述全部過程進行了監(jiān)測、分析。
二、地域:沙塵暴主要發(fā)生地區(qū)在東經(jīng)110度-117度,北緯38度以北廣大地區(qū),即以河北滄州為界,往北到天津、北京直到內蒙古,往西經(jīng)石家莊、銀川、蘭州、青海祁連,往北到內蒙古邊界。
三、源頭:中國沙塵暴主要源地是蒙古國甚至中亞沙漠地區(qū),這類沙塵暴強度大,其影響明顯大于境內源地沙塵暴;我國境內源地是甘肅河西走廊、內蒙古南部、河北北部及其它沙漠區(qū)。
四、路徑:近幾年特別是去年春季影響北京的沙塵暴路徑主要有4條:一條是蒙古—內蒙古—北京轉向東北路徑。第二條是河西走廊東移到北京路徑。第三條是從內蒙古朱日和地區(qū)經(jīng)河北張家口一帶影響北京。第四條是從晉北高原向東影響北京地區(qū)。
五、相關因素:通過1998年以來特別是2002年華化地區(qū)主要沙塵過程與有關氣候因素即地面植被、2月份積雪覆蓋、0-10厘米土壤濕度、氣溫的初步分析,認為沙塵天氣與春季冷空氣活動關系密切,當春天冷空氣路徑偏西、偏南時,例如1999年4月,華北沙塵天氣少,主要過程發(fā)生在西北;反之,當冷空氣主力偏東、偏北時,例如2000年4月,2002年3月,主要過程發(fā)生在華北。
六、沙塵暴的影響:強沙塵暴不僅影響西北、華北、華中、華東地區(qū),如果在7-8公里高處遇到高空急流區(qū),和在東北冷空氣旋渦強烈發(fā)展的形勢下,強沙塵可以向東北方向輸送,影響東北、遠東,甚至更北的地區(qū),這是全球大氣環(huán)流造成的。
中國沙塵暴天氣數(shù)值預報試驗對沙通量,塵通量等預報分析認為,當沙塵粒子直徑小于22微米時,與地面觀測數(shù)據(jù)比較吻合,對中國沙塵暴預報效果很好;地面植被數(shù)據(jù)和土壤類型對沙塵暴預報作用較敏感。
專家指出,中國沙塵天氣潛在源地分布跨度大,自然條件惡劣,地面測站稀少,目前非常缺少對沙塵天氣發(fā)生、發(fā)展、傳輸及其強度變化等特征的觀測數(shù)據(jù)。因此,無論從時間尺度還是空間尺度的監(jiān)測來看,衛(wèi)星遙感都是一種極重要的手段。在2001-2002年的監(jiān)測中,識別沙塵天氣的準確率達88%,識別沙塵暴的準確率達95%以上。