科学汇|如同一座移动沙墙且破坏力巨大的沙尘暴,到底是怎么形成的

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钱江晚报·小时新闻记者 王湛

桃红柳绿的三月美景,被一场突如其来、波及10余省市的沙尘暴所打破。

3月15日,北方多地遭遇近10年来强度最大、影响范围最广的沙尘暴。

沙尘暴和台风一样可以预测吗?沙尘暴自古就有,是一种自然现象,但竟然还能有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨?全球哪里的沙尘暴最厉害?厉害到什么程度?沙尘暴只有地球才有吗?本期,我们邀请了浙江大学地球科学学院大气科学系系主任李卫军教授,来给我们分享关于沙尘暴的科学知识。

地球形成沙漠时,沙尘暴就存在了

史书以“雨土复地,亦如雾”来记载

沙尘暴的发生,需要地表疏松细小的沙尘裸露和大风条件,但这仅是通常大家知道的两个重要条件。

实际上,在沙尘暴发生时,需要较大冷气气旋经过沙尘暴源区(通常指沙漠和戈壁),这时候地表的风力通常会比较大。同时沙尘暴发生前需要有持续的高温天气,因为高温条件会蒸发地表沙尘表面含水量使得沙尘较为松动,此外在高温天气的午后通常还有较强烈的垂直上升运动气流发生。这样就具备了水平和上升的气流,携带地表细小的沙尘到上千米的高空,并输送至下游区域。

因为在这样的机理条件下,较强的沙尘暴就通常发生在春季。春季气温回暖导致表面沙土松动,并且时有西伯利亚较强冷锋高压南下,经过蒙古南部及我国内蒙古的沙尘暴和戈壁区域,并带来较强的风速,这就促使沙尘暴发生。

沙尘暴需要具备裸露的地表和足够细小的沙粒。因此,沙尘暴主要来源地是我国西北分布的各类沙漠和戈壁滩。沙尘暴发生期间,经过的路径上也会补充一些沙尘源,如裸露的土壤地表、工地、道路等。

所以沙尘暴的路径是完全可以预测,并且可以提前预警的。

几亿年前,地球形成沙漠时沙尘暴就存在了,而且不会因为人类的诞生和进化而改变。自古以来,就有对沙尘暴的记载——“雨土复地,亦如雾”说的就是沙尘暴。

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浙江也经常发生沙尘暴

通常叫“浮尘”

沙尘暴的影响范围广并且大,主要体现在这几方面:

一是沙尘暴发生时携带大量细颗粒,这些细颗粒会影响人的呼吸道健康,如哮喘等,还有眼睛疾病等;

二是沙尘暴发生会使地表的能见度不足1公里,这给人们带来极大的出行不利,如飞机停航、火车道和公路被掩埋等;

三是沙尘暴发生通常是大风天气,大风会给畜牧业及房屋安全等带来威胁。

当沙尘暴来时,我们需要戴和雾霾天一样的专业口罩;携带防护镜;关好门窗;一些工厂或畜牧业需要加固各类设施保护财产安全;提前预警,及时停止各类交通运输。

沙尘暴也会吹过秦岭淮河,像浙江这样的长江以南的地方,其实也经常发生沙尘暴,但不会有那么严重。从我们平时观测来看,每年冬春季浙江的空气质量都会受沙尘暴影响,但是我们通常叫“浮尘”。这些沙尘暴会在1000米以上高空输送至下游几千公里外,但这些情况到底算不算沙尘暴,还需要专业人员来区分。

沙尘颗粒可飞行数千公里

还是远海生物链的必要环节

沙尘暴在地球是一种自然现象,不是百害而无一利,它有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨。

它是地球生物化学循环的一个重要介质。有的沙尘暴能长距离输送至北太平洋上空,之后会发生干湿沉降。这些沙尘颗粒里面携带大量的铁,带铁的沙尘能够促进海洋表面的浮游生物生长,从而进一步促进远海的海洋生态系统发展,是远海生物链的必要环节。

而且沙尘暴发生时空气中会有大量沙尘,这些沙尘能够吸收大气中的酸性气体,并对大气产生清理作用,但具体有多大程度的影响,科学家们还在进一步研究。

近10年来,我国沙尘暴发生频次较低,强沙尘暴几乎没有。这和多年来的持续治理有关,尤其是西北防护林能减低地表风速,沙漠周边低矮灌木丛及草类的生长对地表沙有固定作用。

我国在这方面的治理,在全世界来说都是屈指可数的。但是我们也要认识到,这些治理都是发生在沙漠周边,无法改变整个沙漠的环境。

 兴趣小组

沙尘暴破坏力巨大

但最厉害的,不在地球上……

沙尘暴来源地是沙漠,所以目前可以预见的是,沙尘暴是无法消失的。以人类目前的能力,需要做到几点来预防:比如,人类聚集区,需要注意种植植被保护;另外,一定要防止过度畜牧业,导致地表沙土化;人类要提高沙尘暴的预测能力,还需要加大力度进行地表沙尘暴监测能力。

在中国,沙尘暴有两大多发区:第一个多发区在西北地区,主要集中在三片,即塔里木盆地周边地区,吐鲁番-哈密盆地经河西走廊、宁夏平原至陕北一线和内蒙古阿拉善高原、河套平原及鄂尔多斯高原;第二个多发区在华北,赤峰、张家口一带。

世界上则共有四大沙尘暴多发区,它们分别是:北美、大洋洲、中亚以及中东地区。

这些沙尘暴厉害程度,无法有一个量度,主要还是看是否造成了人员伤亡。沙尘暴会形成沙尘墙,把沙尘抬升几千米高并向下游推进,犹如2021年3月15日那场强沙尘暴。

实际上,沙尘暴不只地球上有,包括火星、土星等星球都会发生沙尘暴,且沙尘暴的威力远超我们目前看到的地球上的这些强沙尘暴。但需要注意的是,没有大气层的月球,不会发生沙尘暴。

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136****5375
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人与自然有的较量。

180****2929
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沙尘暴,危害大

135****3391
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关注了!

139****2664
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涨姿势了

江南
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