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來源：互聯(lián)網(wǎng)

沙塵暴 ( Sand and Dust storms) 是沙暴 ( Sand storm) 和塵暴 ( Dust storm) 二者的總稱，是沙塵天氣的一種，多發(fā)生于冬春季節(jié)干旱、半干旱地區(qū)，是由強(qiáng)風(fēng)把地面大量塵沙吹起，使空氣變得特別混濁，水平能見度小于1千米的天氣現(xiàn)象。沙塵暴發(fā)生時(shí)，強(qiáng)風(fēng)和湍流將大量沙塵從裸露、干燥的地表吹起到達(dá)對流層甚至更高的大氣中去，將其送到數(shù)百至數(shù)千公里之外，強(qiáng)烈的沙塵暴甚至可能導(dǎo)致所謂的“黑色暴風(fēng)雪”，并將能見度降至 50 米或以下。

沙塵暴是一種災(zāi)害性天氣，由風(fēng)與沙相互作用產(chǎn)生，通過沙埋、狂風(fēng)襲擊、降溫霜凍和污染大氣等方式造成災(zāi)害影響，加劇土地沙漠化、對生態(tài)環(huán)境造成破壞。全球有4個(gè)沙塵暴多發(fā)區(qū)，分別是中亞、北美、中非和澳大利亞。其發(fā)生的誘因通常由雷暴與旋風(fēng)相關(guān)的強(qiáng)氣壓梯度引起，實(shí)際原因多與溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林減少植被破壞、氣候異常有關(guān)，其中人為過度開發(fā)自然資源、過量砍伐森林、過度開墾導(dǎo)致土地荒漠化是沙塵暴頻發(fā)的主要原因。為防治沙塵暴，要求人們植樹造林，停止亂砍亂伐、隨意破壞自然資源，共同營造美好的生活環(huán)境。

定義

沙塵天氣

沙塵天氣是指強(qiáng)風(fēng)從地面卷起大量塵沙，使空氣混濁，水平能見度明顯下降的一種天氣現(xiàn)象，分為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴三類五個(gè)等級。

沙塵暴天氣

沙塵暴天氣（sand and dust storm weather）是浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴和特強(qiáng)沙塵暴的統(tǒng)稱。

形成與機(jī)制

必備條件

沙塵暴的形成需要具備三個(gè)基本要素，分別是沙塵、強(qiáng)風(fēng)、不穩(wěn)定空氣狀態(tài)。

沙塵

地面上的沙塵物質(zhì)是沙塵暴形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。其中，沙漠地區(qū)的沙塵是沙塵物質(zhì)的主要來源，此外，干旱半干旱地區(qū)的戈壁、干涸的河床、裸露的農(nóng)田等也是沙塵暴的重要沙塵源地。沙塵物質(zhì)只有在干燥疏松的易搬運(yùn)狀態(tài)才會(huì)被大風(fēng)帶走，呈固結(jié)狀態(tài)的沙塵顆?；驖穸容^大的沙塵不利于風(fēng)的搬運(yùn)。春季干旱少雨，受風(fēng)蝕影響沙塵處于干燥疏松狀態(tài)，是沙塵暴出現(xiàn)高峰的主要原因之一。

強(qiáng)風(fēng)

沙塵暴是以風(fēng)作為搬運(yùn)動(dòng)力，強(qiáng)風(fēng)（近地面風(fēng)速超過6級，約12米/秒)是沙塵暴長距離輸送的動(dòng)力基礎(chǔ)，經(jīng)過或來自物源區(qū)的較頻繁和較強(qiáng)的風(fēng)是沙塵暴形成的必要條件。以風(fēng)速而言，春季風(fēng)速大，夏季、秋季和冬季風(fēng)速小，故而春季是沙塵暴的高發(fā)季節(jié)。

不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)

沙塵暴多發(fā)生于午后和傍晚是由于時(shí)段溫差造成的熱力不均，易形成空氣對流的狀態(tài)。春季氣溫開始回升，下層空氣加速升溫與上層空氣形成溫度差造成不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)，有利于形成對流作用或者湍流作用，造成風(fēng)速加大，也容易形成空氣層的上下交換，底層的沙塵物質(zhì)被帶到較高的大氣層中去，為沙塵暴活動(dòng)提供有利的條件。

物理機(jī)制

沙塵暴多發(fā)生于冬春季節(jié)冷鋒過境前后，此時(shí)的大氣環(huán)境易形成高空干冷急流和強(qiáng)垂直風(fēng)速的狀態(tài)，同時(shí)造成風(fēng)向的切變和大氣熱力層結(jié)的不穩(wěn)定性，形成鋒區(qū)前后的巨大氣壓梯度，在動(dòng)量下傳和梯度偏差風(fēng)的共同作用下，造成大風(fēng)掠過沙地掀起地表沙塵形成沙塵暴。

氣象特征

沙塵暴發(fā)生時(shí)，受氣旋影響強(qiáng)風(fēng)將大量沙塵從裸露、干燥的土壤中帶入大氣中，對流層中約 40% 的氣溶膠是風(fēng)蝕產(chǎn)生的塵埃顆粒，塵埃顆粒會(huì)通過湍流混合和對流上升氣流上升到對流層的更高水平。這些塵埃顆粒受強(qiáng)風(fēng)推動(dòng)從遠(yuǎn)處看可以看到沙塵暴的前鋒特征：風(fēng)沙墻；沙塵暴中的石頭和沙塵可以阻止部分陽光進(jìn)入，導(dǎo)致受影響區(qū)域能見度降低，部分陽光投入透入沙塵導(dǎo)致光線折射使沙塵暴的風(fēng)沙墻上層常顯黃至紅色，中層呈灰黑色，下層為黑色；空氣的上下對流和鋒團(tuán)的相互作用使沙塵暴中的沙塵上下翻滾，氣溫降低。

分布特征和相關(guān)因素影響

時(shí)間分布特征

沙塵暴的發(fā)生呈現(xiàn)出季節(jié)性的分布特點(diǎn)，冬春季沙塵暴的分布范圍最廣，發(fā)生頻率最高；夏秋季節(jié)分布范圍最小，發(fā)生頻率最低。如中國地區(qū)的近50年的沙塵暴以春季為主，大部分集中在2月~6月，而澳大利亞內(nèi)陸地區(qū)的沙塵暴多發(fā)于9月~2月，是該地區(qū)的冬春季節(jié)。

地域分布特征

沙塵暴的發(fā)生也有地域性的分布特點(diǎn)，世界上共有4大沙塵暴多發(fā)區(qū)：中非沙塵暴區(qū)、北美洲沙塵暴區(qū)、澳洲沙塵暴區(qū)和中亞沙塵暴區(qū)。這些地區(qū)大部分分布在赤道兩側(cè)亞熱帶低緯度地區(qū)干旱氣候區(qū)，中亞沙塵暴區(qū)是唯一一個(gè)在中緯度地區(qū)的沙塵暴區(qū)域。這些地區(qū)都呈現(xiàn)出土地沙漠化的地區(qū)特點(diǎn)，氣候干燥，對地表植被破壞導(dǎo)致土壤表層缺乏植被的覆蓋，土地沙漠化后，很容易受到天氣影響形成沙塵暴。

影響

造成危害

沙塵暴通過強(qiáng)風(fēng)、沙埋、土壤風(fēng)蝕、大氣污染等方式對環(huán)境造成破壞，影響社會(huì)生產(chǎn)和生命安全。

生命安全

沙塵暴中的粉塵對人類健康構(gòu)成威脅。其空氣中大于10微米的顆?？梢該p害外部器官，引起皮膚和眼睛刺激，造成結(jié)膜炎和眼部感染。小于10微米的可吸入顆粒物經(jīng)常在鼻子、嘴巴和上呼吸道堆積，造成與呼吸系統(tǒng)有關(guān)的疾病，例如哮喘、氣管炎、肺炎、過敏性鼻炎和矽肺。更細(xì)的顆?？赡軙?huì)穿透下呼吸道并進(jìn)入血液，從而影響內(nèi)部器官導(dǎo)致心血管疾病。部分傳染病也可以通過灰塵傳播，如球菌性腦膜炎，粉塵顆粒可能會(huì)損傷鼻子和喉嚨粘膜，為細(xì)菌感染創(chuàng)造有利條件。

環(huán)境破壞

沙塵暴可以導(dǎo)致土地沙漠化，造成土地資源減少，草場和農(nóng)田受到嚴(yán)重的風(fēng)蝕，加速水土流失，導(dǎo)致耕地沙化、草地退化。沙塵覆蓋在植物葉面上，影響正常的光合作用，造成作物減產(chǎn)，嚴(yán)重的倒伏折斷，苗死花落。

社會(huì)生產(chǎn)

沙塵暴形成時(shí)能見度降低、飛沙走石，嚴(yán)重時(shí)可造成供電中斷、房屋倒塌、交通受阻、飛機(jī)停飛、火車停運(yùn)或脫軌，造成火災(zāi)、人畜傷亡、企業(yè)停工停產(chǎn)，給國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損失和極大的危害。

正面作用

“陽傘效應(yīng)”

溫室氣體的排放是造成全球變暖的元兇之一，人類生產(chǎn)環(huán)境造成大量溫室氣體的排放，一方面使地球形成熱島效應(yīng)造成地表溫度提高，一方面導(dǎo)致大氣層厚度變薄，臭氧層空洞，造成大氣層對紫外線的過濾減少形成溫室地球。沙塵暴將地表中的沙塵帶入到平流層的大氣中形成氣溶膠，可以把大量的陽光反射回到宇宙空間，能夠有效抑制因工業(yè)大量排放溫室氣體造成的全球變暖。

生態(tài)循環(huán)

地表灰塵沉積物是大陸和海洋生態(tài)系統(tǒng)微量營養(yǎng)素的來源，浮塵當(dāng)中的礦物質(zhì)在恢復(fù)土地肥力方面的效果甚至要優(yōu)于氮、磷、鉀肥。沙塵暴將地表沙塵中富含礦物質(zhì)、有機(jī)化合物等各種物質(zhì)通過風(fēng)力運(yùn)輸?shù)胶Ｑ笾腥?，給海洋的浮游生物帶來營養(yǎng)，加強(qiáng)了藻類的光合作用，繼而為魚類的生存提供了豐富的食物，保證了生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)。

緩解酸雨危害

酸雨的主要成分是硫氧化物和氮氧化物，經(jīng)氧化后在大氣中遇水形成酸雨，沙塵中含有豐富的鈣等堿性陽離子，在降落過程中對空氣中的氮氧化物、二氧化硫等物質(zhì)具有一定的中和作用，可以有效地緩解酸雨。

觀測與預(yù)警

觀測

沙塵暴的觀測方式分為地面常規(guī)氣象觀測系統(tǒng)、高空非常規(guī)觀測。地面氣象觀測系統(tǒng)是利用氣象觀測站對包括風(fēng)速、溫度、濕度、氣壓等氣象要素進(jìn)行的測量，多個(gè)氣象觀測站數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)形成，氣象觀測站之間距離較遠(yuǎn)，造成觀測的時(shí)空尺度有較大差異。高空非常規(guī)觀測包括衛(wèi)星、雷達(dá)、飛機(jī)的設(shè)備，利用傳感器直接測量或遙感測量，大氣邊界層觀測可以給出風(fēng)速、溫度、濕度的垂直分布和它們在邊界層及其子層內(nèi)的時(shí)空變化規(guī)律，以及地面輻射收支與能量、通量平衡情況等。

預(yù)警咨詢評估系統(tǒng)

WMO（世界氣象組織）2004年啟動(dòng)了沙塵暴項(xiàng)目，并于2007年的第15次世界氣象大會(huì)上啟動(dòng)了沙塵暴預(yù)警咨詢和評估系統(tǒng)（SDS-WAS）。該系統(tǒng)為增強(qiáng)各國通過研究和業(yè)務(wù)團(tuán)體的國際伙伴關(guān)系向用戶提供沙塵暴預(yù)報(bào)、觀測、信息和知識(shí)的能力。SDS-WAS 設(shè)立了全球 SDS-WAS 指導(dǎo)委員會(huì)和三個(gè)區(qū)域節(jié)點(diǎn)來運(yùn)作。