- 政策解讀
- 經濟發展
- 社會發展
- 減貧救災
- 法治中國
- 天下人物
- 發展報告
- 項目中心
|
五、沙塵暴天氣成因及物理機制
沙塵暴天氣成因
有利于產生大風或強風的天氣形勢,有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩定條件是沙塵暴或強沙塵暴形成的主要原因。強風是沙塵暴產生的動力,沙、塵源是沙塵暴物質基礎,不穩定的熱力條件是利于風力加大、強對流發展,從而夾帶更多的沙塵,并卷揚得更高。
除此之外,前期干旱少雨,天氣變暖,氣溫回升,是沙塵暴形成的特殊的天氣氣候背景;地面冷鋒前對流單體發展成云團或颮線是有利于沙塵暴發展并加強的中小尺度系統;有利于風速加大的地形條件即狹管作用,是沙塵暴形成的有利條件之一。
沙塵暴形成的物理機制
在極有利的大尺度環境、高空干冷急流和強垂直風速、風向切變及熱力不穩定層結條件下,引起鋒區附近中小尺度系統生成、發展,加劇了鋒區前后的氣壓、溫度梯度,形成了鋒區前后的巨大壓溫梯度。在動量下傳和梯度偏差風的共同作用下,使近地層風速陡升,掀起地表沙塵,形成沙塵暴或強沙塵暴天氣。
沙塵暴主要危害方式
⑴ 強風:攜帶細沙粉塵的強風摧毀建筑物及公用設施,造成人蓄亡。
⑵ 沙埋:以風沙流的方式造成農田、渠道、村舍、鐵路、草場等被大量流沙掩埋,尤其是對交通運輸造成嚴重威脅。
⑶ 土壤風蝕:每次沙塵暴的沙塵源和影響區都會受到不同程度的風蝕危害,風蝕深度可達1~10厘米。據估計,我國每年由沙塵暴產生的土壤細粒物質流失高達106~107 噸,其中絕大部分粒徑在10微米以下,對源區農田和草場的土地生產力造成嚴重破壞。
⑷ 大氣污染:在沙塵暴源地和影響區,大氣中的可吸入顆粒物(TSP)增加,大氣污染加劇。以1993年“5.5”特強沙塵暴為例,甘肅省金昌市的室外空氣的TSP濃度達到1016 mg/m3,室內為80 mg/m3,超過國家標準的40倍。2000年3—4月,北京地區受沙塵暴的影響,空氣污染指數達到4級以上的有10天,同時影響到我國東部許多城市。3 月24—30日,包括南京、杭州在內的18個城市的日污染指數超過4級。
黑風的危害
黑風的危害主要有兩個字,一是風二是沙。
大風的危害也有兩:一是風力破壞,二是刮蝕地皮。
先說風力破壞。大風破壞建筑物,吹倒或拔起樹木電桿,撕毀農民塑料溫室大棚和農田地膜等等。此外,由于西北地區四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等經濟作物出苗,生長子葉或真葉期和果樹開花期,此時最不耐風吹沙打。輕則葉片蒙塵,使光合作用減弱,且影響呼吸,降低作物的產量;重則苗死花落,那就更談不上成熟結果了。例如,993年5月5日黑風,使西北地區8.5萬株果木花蕊被打落,10.94萬株防護林和用材林折斷或連根拔起。此外,大風刮倒電桿造成停水停電,影響工農業生產。1993年5月5日黑風造成的停電停水,僅金昌市金川公司一家就造成經濟損失8300萬元。
大風作用于干旱地區疏松的土壤時會將表土刮去一層,叫做風蝕。例如1993年5月5日黑風平均風蝕深度十厘米(最多50厘米),也就是每畝地平均有60到70立方米的肥沃表土被風刮走。其實大風不僅刮走土壤中細小的黏土和有機質,而且還把帶來的沙子積在土壤中,使土壤肥力大為降低。此外大風夾沙粒還會把建筑物和作物表面磨去一層,叫做磨蝕,也是一種災害。
沙的危害主要是沙埋。前面說過,狹管,迎風和隆起等地形下,因為風速大,風沙危害主要是風蝕,而在背風凹洼等風速較小的地形下,風沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑風中發生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚處達到了1.2米。
此外更重要的是,人的生命的損失。例如1993年5月5日黑風中共死亡85人,傷264人,失蹤31人。此外,死亡和丟失大牲畜12萬頭,農作物受災560萬畝,沙埋干旱地區的生命線水渠總長2000多公里,蘭新鐵路停運31小時??偨洕鷵p失超過5.4億元。