什么是沙尘暴?
沙尘暴 (sand duststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和尘暴 (duststorm) 两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于 1 km 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。沙尘暴的形成:一要有沙源、二要有强冷空气即大风、三要有冷暖空气相互作用,这三个基本条件具备,就可能形成沙尘暴。
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,致使生态环境恶化,破坏农作物生长,生产生活受到严重影响。
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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。
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。
四道防线阻击沙尘暴
(1)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;
(2)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;
(3)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;
(4)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。
沙尘暴等级
沙尘天气分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。
浮尘:尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10 km的天气现象;
扬沙:风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1 km至10 km以内的天气现象;
沙尘暴:强风将地面大量尘沙吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象;
强沙尘暴:大风将地面尘沙吹起,使空气模糊不清,浑浊不堪,水平能见度小于500米的天气现象。
沙尘天气过程分类
沙尘天气过程分为四类:浮尘天气过程、扬沙天气过程、沙尘暴天气过程和强沙尘暴天气过程。
浮尘天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了浮尘天气;
扬沙天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了扬沙天气;
沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了沙尘暴天气;
强沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,我国天气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了强沙尘暴天气。
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沙尘天气预报警报发布标准
(1)决策服务
预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生时,在内部公报、专报及决策服务材料中发布沙尘天气预报。
(2)公众预报
国家级标准:
预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生,且影响范围较大或影响到京津地区时,向社会公众发布沙尘暴警报。;
预计未来24小时内将有沙尘暴或强沙尘暴天气过程发生,并将造成严重影响时,向社会公众发布沙尘暴警报。
省级标准:
由各省(区、市)气象局参照国家级标准确定。说明:
(1)省级沙尘天气预报警报发布标准报中国气象局备案。
(2)沙尘天气预报、警报应包括发生沙尘天气的区域、时段、强度、可能造成的影响及对策。
(3)中央气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向有关省气象台通报,省级气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向中央气象台及有关气象台站通报。
世界四大沙尘暴多发区
目前全球陆地面积的四分之一遭到沙漠化的危害,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,在这场美国历史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。
沙尘来源及其路径
近4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。
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:
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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。
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(图片来源:http://news.sina.com.cn/w/p/2007-12-04/210914449394.shtml)
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)人们对自然资源进行长期掠夺式开发,因而造成对自然生态环境的严重破坏,而环境的恶化又为沙尘暴提供了丰富的沙尘物质来源。
(5)控制人口增长,减轻人为因素对土地的压力,保护好环境。
(6)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。
沙尘暴防灾应急
(1)沙尘天气应停止晨练,减少外出,及时关闭门窗。学校、幼儿园等单位要立即让学生进室内。
(2)抵抗力较差的老年人、婴幼儿以及患有慢性呼吸道疾病(哮喘、慢性支气管炎、肺气肿等)的人群,应该呆在室内,尽可能远离粉尘源。
(3)如果必须在室外时,最好使用口罩,佩戴风镜、帽子和丝巾。假若尘沙吹入眼内,不能用脏手揉搓,应尽快用流动的清水冲洗或滴几滴眼药水,不但能保持眼睛湿润易于沙尘流出,还可起到抗感染的作用。
(4)如果已在室外来不及躲避时,要保持镇定,千万不要慌张,采取顺着风向趴地、双手抓住坚固物体、将头部放于双臂中间,减少沙尘对眼睛、呼吸道等造成损伤。
(5)迅速远离水渠、河岸、高压线、水井、吊车和大型广告牌等危险地段,到安全的地方躲避。突遇强沙尘暴时,路途上的司机不要赶路,应把车停在低洼处,等到狂风过后再行驶。
(6)立即停止雾天建筑等高空作业,对晾晒物品进行覆盖保护。
(7)沙尘天气多干燥,加上扬尘,皮肤表层的水分极易丢失。因此要多饮水,补充丢失的水分,加快体内各种代谢废物的排出,这对皮肤保健和全身健康非常有益。
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