沙尘暴是怎样形成的?有黄天,有黑天,遮天蔽日,

沙尘暴是怎样形成的?有黄天,有黑天,遮天蔽日,
沙尘暴是怎样形成的?
有黄天,有黑天,遮天蔽日,

沙尘暴是怎样形成的?有黄天,有黑天,遮天蔽日,
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并卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于 一百米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.
沙尘暴缘起土壤风蚀
土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节.风是土壤最直接的动力,其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素.另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一.
沙尘暴的元凶：大气环流

大风卷起沙子

沙尘暴的形成需具备4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。

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沙尘暴的形成需具备4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4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。

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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。...

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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。

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沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象，它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的地方都能发生，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。
在气象观测中，通常将发生在大气中由风吹起地面沙尘使水平能见度降低的天气现象划分为：
1. 浮尘：悬浮在大气中的砂...

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沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象，它的形成与地球温室效应、厄尔尼诺现象、森林锐减、植被破坏、物种灭绝、气候异常等因素有着不可分割的关系。沙尘暴作为一种高强度风沙灾害，并不是在所有有风的地方都能发生，只有那些气候干旱、植被稀疏的地区，才有可能发生沙尘暴。
在气象观测中，通常将发生在大气中由风吹起地面沙尘使水平能见度降低的天气现象划分为：
1. 浮尘：悬浮在大气中的砂或土壤粒子，使水平能见度小于 10 千米的天气现象；
2. 扬沙，又名高吹沙（尘）：能见度在 1 -- 10 千米内的天气现象。中国以新疆、内蒙等干燥地区多见，并且多在春季出现，南方极少；
3. 沙暴：强风将地面尘沙吹起使空气很混浊，水平能见度小于 1 千米的天气现象。
气溶胶粒子
气溶胶粒子是指悬浮在大气中的直径 10-3-101 微米的固体、液体位子。大气中的气溶胶粒子的自然来源主要是海洋、土壤和生物园以及火山等。气溶胶对气候变化、云的形成、能见度的改变、大气微量成分的循环及人类健康有着重要影响。由沙尘暴向大气输送的沙尘粒子是春季我国西北、华北直到北太平洋上空气溶胶粒子的主要组成部分。气溶胶粒子增加的直接效应是影响大气水循环和辐射平衡，这两种过程都会引起气候变化。气溶胶粒子对减弱太阳辐射的影响较大，因而气溶胶增加对气候的影响主要表现为使地表降温。气溶胶粒子又是大气中最重要的云凝结核，气溶胶粒子增加对水循环的影响，一般也表现为使云滴数量增加，其气候效应也是使地表降温。
中国是东亚沙尘气溶胶的主要源区，其主要来源于沙漠和干旱地区的风损蚀及随风扬起过程，人类活动引起的土地利用的变化、沙漠化及城市化，以及各种自然或人为因素引起的地表特征和气候变化都可能改变沙尘暴天气发生的频率和强度。每年春季大量沙尘气溶胶随沙尘暴天气进入到大气中，并且在一定的大气环流背景下输送到上千公里以外的人口密集地区，从而危机和影响人类赖以生存的自然环境。微米尺度的气溶胶粒子对人的呼吸系统也可产生重要影响，并危害人类健康。
最近研究表明含有各种微生物和生物性物质的气溶胶 -- 生物气溶胶可对一些特定职业产生危害。生物气溶胶所引起各种呼吸道疾病已得到医学界的广泛关注。沙尘气溶胶对中国北方酸雨的中和作用，对硫酸盐气溶胶的形成及其分布，对海洋中微量成分循环过程的影响，已成为科学界广泛关注的问题。

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沙尘暴的形成
沙尘暴形成有三个要素：即强风、沙源和不稳定的空气。
强风
足够强劲持久的大风，是形成沙尘暴的动力条件。例如根据观测当强沙尘暴形成时，如果风速每秒达到30米(11级风)，那么粗沙(直径0.5~1.0毫米)会飞离地面几十厘米，细沙(直径0.125~0.25毫米)会飞起2米高，粉沙(直径0.05~0.005毫米)可达到1.5公里的高度，粘粒(直径小于0.005...

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沙尘暴的形成
沙尘暴形成有三个要素：即强风、沙源和不稳定的空气。
强风
足够强劲持久的大风，是形成沙尘暴的动力条件。例如根据观测当强沙尘暴形成时，如果风速每秒达到30米(11级风)，那么粗沙(直径0.5~1.0毫米)会飞离地面几十厘米，细沙(直径0.125~0.25毫米)会飞起2米高，粉沙(直径0.05~0.005毫米)可达到1.5公里的高度，粘粒(直径小于0.005毫米)则可飞到很高的高度。
沙源
我国是世界上沙漠较多的国家之一，西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地方，这里沙漠和沙地面积达70万平方公里以上，沙漠中各式各样的沙丘，依照它们的稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙尘暴发生时，流动沙丘扬起沙尘的数量最大，半固定沙丘要小一些，固定沙丘最小。
除沙漠和沙地外，我国北方地区多属中纬度干旱和半干旱地区，地面多为稀疏草地和旱作耕地，植被稀少，加上人为破坏，当春季地面回暖解冻，地表裸露，狂风起时，沙尘弥漫，在本地及狂风经过的地带形成沙尘天气。
不稳定的空气
让我们先看看生活中的一个实例。捅火炉的时候，炉火烧得正旺，轻轻一捅，常会使炉灰飞满屋子。而当炉火熄灭后，你使较大的劲一般也不会扬起灰尘，这就涉及空气稳定程度的问题了。炉火熄灭后，火炉上下的空气温度相差不大，因而空气稳定。当炉火燃烧很旺时，靠近火炉上空的空气热，离火炉较远的空气比较凉，热空气比冷空气轻，容易上升，所以火炉上面的空气是不稳定的。这样，被捅动的炉灰很容易随着热空气向上升，然后飘飞满屋。
在自然界里，沙尘暴起沙的道理也是这样的，如果低层空气温度较低，比较稳定，受风吹动的沙尘将不会被卷扬得很高；如果低层空气温度高，则不稳定，容易向上运动，风吹动后沙尘将会卷扬得很高，形成沙尘暴。实际上，我国沙尘暴一般在午后或午后至傍晚时刻最强，就是因为这是一天中空气最不稳定的时段。
除上述三大因素之外，人类生产活动等因素对沙尘暴的形成也很重要。如人为破坏植被、工矿交通建设、大规模施工等对地表的破坏，为沙尘暴发生发展提供了细沙和尘土。
我国卫星气象学家系统分析沙尘暴六大特征
据中国国家卫星气象中心消息，在中国国家卫星气象中心日前举行的学术年会上，国家卫星气象中心总工程师、研究员董超华，研究员方宗义、郑新江、卢乃锰和澳大利亚新南威尔士大学教授邵亚平等17人参与研究的中国沙尘暴课题，就其发生的时间、地域、源头、路径、相关因素、影响六大特征，数值模式预报及沙尘定量研究进行了交流，为治理沙尘暴提供了科学依据。
一、时间：中国沙尘暴发生时间主要在3-4月。以2002年为例，全国共出现沙尘过程12次，其中强沙尘暴过程4次，都出现在3-4月，国家卫星气象中心对上述全部过程进行了监测、分析。
二、地域：沙尘暴主要发生地区在东经110度-117度，北纬38度以北广大地区，即以河北沧州为界，往北到天津、北京直到内蒙古，往西经石家庄、银川、兰州、青海祁连，往北到内蒙古边界。
三、源头：中国沙尘暴主要源地是蒙古国甚至中亚沙漠地区，这类沙尘暴强度大，其影响明显大于境内源地沙尘暴；我国境内源地是甘肃河西走廊、内蒙古南部、河北北部及其它沙漠区。
四、路径：近几年特别是去年春季影响北京的沙尘暴路径主要有4条：一条是蒙古—内蒙古—北京转向东北路径。第二条是河西走廊东移到北京路径。第三条是从内蒙古朱日和地区经河北张家口一带影响北京。第四条是从晋北高原向东影响北京地区。
五、相关因素：通过1998年以来特别是2002年华化地区主要沙尘过程与有关气候因素即地面植被、2月份积雪覆盖、0-10厘米土壤湿度、气温的初步分析，认为沙尘天气与春季冷空气活动关系密切，当春天冷空气路径偏西、偏南时，例如1999年4月，华北沙尘天气少，主要过程发生在西北；反之，当冷空气主力偏东、偏北时，例如2000年4月，2002年3月，主要过程发生在华北。
六、沙尘暴的影响：强沙尘暴不仅影响西北、华北、华中、华东地区，如果在7-8公里高处遇到高空急流区，和在东北冷空气旋涡强烈发展的形势下，强沙尘可以向东北方向输送，影响东北、远东，甚至更北的地区，这是全球大气环流造成的。
中国沙尘暴天气数值预报试验对沙通量，尘通量等预报分析认为，当沙尘粒子直径小于22微米时，与地面观测数据比较吻合，对中国沙尘暴预报效果很好；地面植被数据和土壤类型对沙尘暴预报作用较敏感。
专家指出，中国沙尘天气潜在源地分布跨度大，自然条件恶劣，地面测站稀少，目前非常缺少对沙尘天气发生、发展、传输及其强度变化等特征的观测数据。因此，无论从时间尺度还是空间尺度的监测来看，卫星遥感都是一种极重要的手段。在2001-2002年的监测中，识别沙尘天气的准确率达88%，识别沙尘暴的准确率达95%以上。

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