沙塵暴天氣形成的原因
沙塵暴作為干旱半干旱地區(qū)的自然災(zāi)害之一,并非現(xiàn)代的產(chǎn)物。那么你知道沙塵暴天氣形成的原因是什么嗎?學(xué)習(xí)啦小編在此整理了沙塵暴天氣形成的原因,供大家參閱,希望大家在閱讀過程中有所收獲!
沙塵暴天氣形成的原因介紹
強(qiáng)風(fēng)、強(qiáng)熱力不穩(wěn)定和沙源分別作為動(dòng)力因子和物質(zhì)基礎(chǔ),是沙塵暴形成的三個(gè)重要條件。
有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢(shì),有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩(wěn)定條件是沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴形成的主要原因。強(qiáng)風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力,沙、塵源是沙塵暴物質(zhì)基礎(chǔ),不穩(wěn)定的熱力條件是利于風(fēng)力加大、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展,從而夾帶更多的沙塵,并卷?yè)P(yáng)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背景;地面冷鋒前對(duì)流單體發(fā)展成云團(tuán)或颮線是有利于沙塵暴發(fā)展并加強(qiáng)的中小尺度系統(tǒng);有利于風(fēng)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。
土壤、黃砂主要成分是硅酸鹽,當(dāng)干旱少雨且氣溫變暖時(shí),硅酸鹽表面的硅酸失去水分,
H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(氣)↑
這樣硅酸鹽土壤膠團(tuán)、砂粒表面就會(huì)帶有負(fù)電荷,相互之間有了排斥作用,成為氣溶膠不能凝聚在一起,從而形成揚(yáng)砂即沙塵暴。沙塵暴本質(zhì)上是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽氣溶膠。
總之,沙塵暴的形成需要這三個(gè)條件:
一是地面上的沙塵物質(zhì)。它是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)。
二是大風(fēng)。這是沙塵暴形成的動(dòng)力基礎(chǔ),也是沙塵暴能夠長(zhǎng)距離輸送的動(dòng)力保證。
三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)。這是重要的局地?zé)崃l件。沙塵暴多發(fā)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性。
在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專家的努力下,一項(xiàng)為探討沙塵物質(zhì)的啟動(dòng)、傳輸機(jī)理而專門設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)順利完成。
通過實(shí)驗(yàn),專家們發(fā)現(xiàn),土壤風(fēng)蝕是沙塵暴發(fā)生發(fā)展的首要環(huán)節(jié)。風(fēng)是土壤最直接的動(dòng)力,其中氣流性質(zhì)、風(fēng)速大小、土壤風(fēng)蝕過程中風(fēng)力作用的相關(guān)條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風(fēng)蝕的重要原因之一。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還證明,植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認(rèn)為植物通常以3種形式來影響風(fēng)蝕:分散地面上一定的風(fēng)動(dòng)量,減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運(yùn)動(dòng)。
沙塵暴發(fā)生不僅是特定自然環(huán)境條件下的產(chǎn)物,而且與人類活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設(shè)尤其是人為過度墾荒破壞地面植被,擾動(dòng)地面結(jié)構(gòu),形成大面積沙漠化土地,直接加速了沙塵暴的形成和發(fā)育。
沙塵暴的形成是以東亞特殊的大氣環(huán)流為背景,并與冬季風(fēng)緊密聯(lián)系在一起,它的發(fā)生主要與冬半年西伯利亞-----蒙古高壓驅(qū)動(dòng)下的冷鋒過境有關(guān),屬冷鋒型沙塵暴。
沙塵暴的形態(tài)特點(diǎn)
1﹒風(fēng)沙墻聳立
大陸強(qiáng)沙塵暴多從西北方向或西方推移過來,
也有少數(shù)從東方推移過來。幾乎所有的沙塵暴來臨時(shí),我們都可以看到風(fēng)刮來的方向上有黑色的風(fēng)沙墻快速地移動(dòng)著,越來越近。遠(yuǎn)看風(fēng)沙墻高聳如山,極像一道城墻,是沙塵暴到來的前鋒。
2﹒漫天昏黑
強(qiáng)沙塵暴發(fā)生時(shí)由于刮起8級(jí)以上大風(fēng),風(fēng)力非常大,能將石頭和沙土卷起。隨著飛到空中的沙塵越來越多,濃密的沙塵鋪天蓋地,遮住了陽(yáng)光,使人在一段時(shí)間內(nèi)看不見任何東西,就像在夜晚一樣。
3﹒翻滾沖騰
刮黑風(fēng)時(shí),靠近地面的空氣很不穩(wěn)定,下面受熱的空氣向上升,周圍的空氣流過來補(bǔ)充,已致于空氣攜帶大量沙塵上下翻滾不息,形成無數(shù)大小不一的沙塵團(tuán)在空中交匯沖騰。
4﹒流光溢彩
風(fēng)沙墻的上層常顯黃至紅色,中層呈灰黑色,下層為黑色。上層發(fā)黃發(fā)紅是由于上層的沙塵稀薄,顆粒細(xì),陽(yáng)光幾乎能穿過沙塵射下來之故。而下層沙塵濃度大,顆粒粗,陽(yáng)光幾乎全被沙塵吸收或散射,所以發(fā)黑。風(fēng)沙墻移過之地,天色時(shí)亮?xí)r暗,不斷變化。這是由于光線穿過厚薄不一、濃稀也不一致的沙塵帶時(shí)所造成的。
沙塵暴天氣形成的原因
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