沙尘暴的发生条件

如题所述

在我国,沙尘暴发生在季节上有一定的规律性。据494例载有月份的沙尘暴记录的统计资料,沙尘暴主要出现在2~5月份,占沙尘暴发生总数的78.3%;其中又以3~4月份最频繁,占沙尘暴总数的49.2%;2月份和5月份次之,分别占16%和13%。其他各月沙尘暴较少,不超过6%。

由于风和沙源是沙尘暴形成的两个必备要素:即一要有频繁、强大的经过或来自物源区的西北风;二要有干燥松散的粉土物质。春季通常具备这两个条件。这就造成了我国沙尘暴活动最强的时期出现在温度适中的3~4月份。

7.4.2.1 大风天气及强上升气流是形成沙尘暴的气象条件

沙尘暴是以风作为搬运动力的,因此经过或来自物源区的较频繁和较强的风是沙尘暴形成的必要条件之一。粉土物质来源于我国西北的沙漠及戈壁区,因此西北季风就成为粉土物质的搬运动力。我国北方的西北风主要是由冷空气引起的,较强的风常是由强度大的冷空气(即寒潮)引起的。据统计,我国寒潮主要出现在11~4月份,也就是说主要出现在冬、春季和秋季末期,并且尤以春季的3~4月份为频繁,超过最寒冷的12~1月份。

出现以上现象的原因主要是由于季风环流的演变而造成的。大规模的季风环流系统基本上具有两种比较稳定的形态:冬季形态和夏季形态。在一年中,冬季形态通过较短的春季形态转变为夏季形态,夏季形态又通过秋季的过渡阶段转变为冬季形态。由于春季是过渡季节,为季风环流的调整时期,冷暖空气相互消长,更替频繁,天气系统移动较快,冷空气活动次数多,寒潮出现频繁,所以春季风的频率高,为沙尘暴的活动提供了有利的动力条件。

以风速大小而论,在我国北方地区,都是以春季风速为最大;夏季、秋季和冬季风速小。这是由于春季气温开始回升所致。春季不仅平均风速大,而且能够携带大量粉土物质的大风也突出地集中在这一时期。这些因素都导致我国3~4月份沙尘暴活动频繁。

近期研究表明频发沙尘天气还与厄尔尼诺现象有着密切关系。厄尔尼诺是指赤道中东太平洋海表异常增温现象。反厄尔尼诺,即赤道中东太平洋海表异常降温现象。在厄尔尼诺年,整个赤道太平洋的大气状况都会改变,扰乱了正常的状况,造成生态平衡的破坏,并进一步影响其他地区,使东亚冬季风势力变强,加上温带气旋在灾区一带强烈发展,导致风力显著增大。在全球气候变暖的背景下,我国西北和华北气候也变暖,降水减少,南方与北方气温反常,形成了大风天气和强上升气流,这是形成沙尘暴的气象条件,促使沙尘暴发生频数增加。大气运动为沙尘暴的形成提供了动力来源。

7.4.2.2 土壤干旱、表层疏松提供了沙尘暴形成的沙尘来源

仅具备搬运动力而无搬运物,则不会有沙尘暴发生,所以具备大量为风搬运的粉土物质且这种物质处于干燥状态是沙尘暴发生的另一重要条件。在我国西北地区:塔里木盆地周围地区、准噶尔盆地、吐哈盆地至河西走廊一带、阿拉善高原、鄂尔多斯高原及青藏高原等地,广泛分布着戈壁和沙漠:塔克拉玛干、古尔班通古特、库姆塔格、柴达木、腾格里、巴丹吉林、乌兰布和、库布齐等大沙漠,毛乌素、浑善达克、科尔沁等主要沙地及广布各地的小沙漠、零星沙地和不同程度的沙质荒漠化土地为沙尘天气的发生提供了极为丰富的沙尘物质来源。

近几十年来,我国北方地区的气候有明显的干旱化趋势,物理风化现象严重,风化作用产生了大量碎屑物质,地表湿润指数和土壤湿度明显变小,也为风力搬运提供了丰富的物质来源。

只要粉土物质处在易搬运的干燥疏松状态下,在有大风经过时,必然会将粉土物质带走。但如果粉土物质湿度较大或呈固结状态,那么即使具备搬运介质也难以将其带走。大小相同的颗粒含水越少,起动风速越小,越利于风的搬运;含水越多,起动风速越大,越不利于风的搬运。

在春季,降水量较少,气温较高,蒸发作用较强,加之这时植被稀疏,地表裸露,固结作用弱,表土层处于干燥疏松状态。在夏季,降水量较多,表土层湿度大,并且这时为植物的生长期,植被对土层有保护作用,粉土物质不同程度地被固结。在秋季,降水量较丰富,气温低,蒸发作用弱,相对湿度大,碎屑颗粒的粘滞性和团聚作用强,粉土物质不如春季干燥疏松。在冬季,降水量虽少,但因气温过低,蒸发锐减,相对湿度大,不利于风的搬运。另一方面,我国北方冬季温度多在0℃以下,这时地表处于冻结状态或为雪层覆盖,粉土物质不能飞扬到空中,风的搬运也就受到了限制。我国北方解冻期始于2月,至4月上旬结束。由此可见,解冻期正是沙尘暴发生的高潮期。综上所述,春季粉尘处于干燥疏松状态,这就是春季沙尘暴出现高峰的主要原因之一。

此外,发源地及沿途地表粉尘物质、城市扩展区域的地表裸土与建筑沙石则提供了扬沙的物质来源。

7.4.2.3 植被整体恶化是形成沙尘暴的生态环境条件

近几十年的人为活动中,虽然在局部范围内植被得到改善。但由于开发不合理使得国内的植被整体恶化,特别是西部地区由于植被条件的恶化,加剧了土壤的盐碱化、沙漠化、水土流失和土壤物理性质的恶化。我国土地沙漠化面积不断扩大、土地干旱、植被率低等生态环境综合因素下降,使沙尘暴频率提高与土地沙漠化逐年扩大几乎同步。荒漠化正加速蔓延和扩展是强沙尘暴灾害频繁发生的主要原因。20世纪70年代我国土地沙漠化以每年1500 km2的速度扩大,在此期间共发生沙尘暴5次。20世纪80年代每年土地沙漠化扩大2100 km2,在此期间发生沙尘暴14次。进入90年代,土地沙漠化每年扩展2460 km2,在此期间发生沙尘暴共23次。随着沙漠化不断扩大,植被局部改善,整体恶化为沙尘暴的形成和发育减少了障碍和阻力。

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第1个回答  2021-02-25

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