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初雪 东北季风 低气压

尘暴

“尘暴”是“沙尘暴”的同义词。

沙尘暴指强风将地面大量尘沙卷入空中使空气特别浑浊,水平能见度低于1千米的天气现象。沙尘暴形成需具备地面上的沙尘物质、大风和不稳定的空气状态等条件。沙尘暴可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等,并污染自然环境,破坏作物生长。

目录

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1 简介
2 等级分类
3 发生季节
4 发生地域
5 形成条件
6 影响因素
7 形成过程
8 引发气象变化
9 益处
10 危害
11 中国沙尘暴
12 中国预警标准
13 中国灾害事件

沙尘暴 - 简介

沙尘暴
沙尘暴也称沙暴或尘暴,是指强风扬起地面的尘沙,使空气浑浊,水平能见度小于1km的风沙现象。冬、春季在沙漠地区午后和长期缺雨的干松土地上常见。中国西北内陆不少地区每年沙暴日数达30天以上,东南地区罕见。中国草原地区俗称沙尘暴为黄毛风。

国外也有将沙暴和尘暴加以区别的。把含有lmm左右直径粗沙的强风定为沙暴。而尘暴则是指大面积区域出现的充满细沙尘的强风。

沙尘暴是一种风与沙相互作用的灾害性天气现象,沙尘暴作为一种具有巨大破坏力的自然现象是自古以来就有的。早在白垩纪末就有沙尘暴发生。由于人类生活和生产活动的发展,使沙尘暴形成频率和强度有所提高和增强。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。沙尘暴会对人类生活和生产产生极大的影响和危害,其发生不仅是一种自然现象,而且也是一种自然灾害。

沙尘暴 - 等级分类

沙尘暴强度划分为4个等级

NASA发布亚洲西南部超级沙尘暴卫星图

1、4级≤风速≤6级,500米≤能见度≤1000米,称为弱沙尘暴;
2、6级≤风速≤8级,200米≤能见度≤500米,称为中等强度沙尘暴;
3、风速≥9级,50米≤能见度≤200米,称为强沙尘暴;
4、当其达到最大强度(瞬时最大风速≥25米/秒,能见度≤50米,甚至降低到0米)时,称为特强沙尘暴(或黑风暴,俗称?“黑风”)。

沙尘天气过程分为4类

1、浮尘天气过程:在同一次天气过程中,中国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了浮尘天气;
2、扬沙天气过程:在同一次天气过程中,中国天气预报区域内5个或5个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了扬沙天气;
3、沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,中国气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了沙尘暴天气;
4、强沙尘暴天气过程:在同一次天气过程中,中国天气预报区域内3个或3个以上国家基本(准)站在同一观测时次出现了强沙尘暴天气。

沙尘暴 - 发生季节

沙尘暴天气主要发生在冬末和春天,这是由于冬天的降雪已经融化,北方大草原被开垦,土地失去森林植被根系的保护,裸露的土壤异常干燥松散,抗风蚀能力很弱,有大风刮过时,就会将大量土壤卷入空中,形成沙尘暴天气。

沙尘暴 - 发生地域

沙尘暴

从全球范围来看,沙尘暴天气多发生在内陆沙漠地区,主要有非洲的撒哈拉沙漠,北美中西部和澳大利亚。

1933一1937年由于严重干旱,在北美中西部就产生过著名的碗状沙尘暴。

亚洲沙尘暴活动中心主要在约旦沙漠、巴格达与海湾北部沿岸之间的下美索不达米亚、阿巴斯附近的伊朗南部海滨,稗路支到阿富汗北部的平原地带。前苏联的中亚地区哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦及土库曼斯坦都是沙尘暴频繁(≥15/年)影响区,但其中心在里海与咸海之间沙质平原及阿姆河一带。

中国西北地区由于独特的地理环境,也是沙尘暴频繁发生的地区,主要源地有古尔班通古特沙漠、塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、乌兰布和沙漠和毛乌素沙漠等。

沙尘暴 - 形成条件

沙尘暴的形成必须具备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;

二是较强的风,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。

沙尘暴 - 影响因素

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”。

黄土高原、广袤的沙漠、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;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,而近些年全球干旱(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。

沙尘暴 - 形成过程

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。

沙尘暴 - 引发气象变化

沙尘暴

在沙尘暴发生的同时,用气象仪器能测到以下一些气象要素发生的急剧变化:

1、气压先下降后上升
沙尘暴过境前,气压急剧下降,当沙尘暴刮过后几个小时内又迅速上升,然后转入平缓阶段。

2、气温先上升后下降
沙尘暴一般发生在午后,它来临前气温通常先上升,沙尘暴到达后气温又迅速下降,气温的变化正好与气压变化相反。

3、湿度下降
由于平流过来的冷空气本来就较为干燥,再加上冷空气流向地面时的下沉绝热增温,使得相对空气更为干燥,所以沙尘暴过境时空气湿度将急剧下降。

沙尘暴 - 益处

沙尘暴的危害虽然甚多,但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系所不能或缺的部份,也是地球自然生态当中的一个必经的过程,其影响层级并非全为负面。例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源,而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳,以减缓温室效应的危害,所以,沙尘是非常重要的“制冷剂” ;地球上最大的绿肺亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴,它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。

沙尘暴的成分是带有负电荷的硅酸盐,能中和酸雨中的氢离子,减轻酸雨危害。沙尘及土壤粒子的中和作用使中国北方降水的PH值增加0.18~2.15,韩国增加0.15~0.18,日本增加0.12~0.15。此外,它从沙漠地带带走的营养成分落到海洋,为鱼类提供了充足的养料。

沙尘暴 - 危害

沙尘暴

沙尘暴,尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后,会以排山倒海之势滚滚向前移动,携带沙砾的强劲气流所经之处,通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式,使大片农田受到沙埋或被刮走活沃土,或者农作物受霜冻之害;致使有的农作物绝收,有的大幅度减产;它能加剧土地沙漠化,对大气环境造成严重污染,对生态环境造成巨大破坏,对交通和供电线路等基础设施产生重要影响,给人民生命财产造成严重损失。另外降尘会对城市的大气造成污染,直接影响人们的健康。
对人体的危害

尘暴对人体的危害与颗粒物粒径和形态有关。在空气中暴露时间越长的小颗粒物,越容易进入呼吸道深处,危害越大。从医学上讲,大颗粒物容易被鼻腔吸入支气管和气管,受到咽喉阻挡,沉积在上呼吸道。但它可通过纤毛运动,被推到咽部,随着人的咳嗽、打喷嚏排出体外,危害并不大。而小颗粒物中吸附着有害气体、重金属元素、有机污染物等有害物质。当颗粒物进入上呼吸道后,这些有害物质对上呼吸道产生刺激和腐蚀作用,使呼吸道的防御系统遭到破坏。引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病。

其次,沙尘暴能影响人体淋巴结、巨噬细胞的吞噬功能,导致免疫功能下降,增加对细菌感染的敏感性。

另外,沙尘暴落在人外露的皮肤上,使皮肤腺和汗腺阻塞,可引起皮炎;落入眼中,会导致结膜炎。

此外,紫外线有消菌杀菌作用,沙尘暴能影响到紫外线的辐射强度,使致病菌随空气进行传播。经常发生沙尘暴的地区,会导致儿童佝偻病的发病率上升。

沙尘暴 - 中国沙尘暴

沙尘暴

从1999年到2002年春季,中国境内共发生53次(1999年9次,2000年14次,2001年18次,2002年12次)沙尘天气,其中有33次起源于蒙古国中南部戈壁地区。

具有出现时段集中、发生强度大、影响范围广等3个特点。

影响中国的沙尘天气源地,可分为境外和境内两种。分析表明三分之二的沙尘天气起源于蒙古国南部地区,在途经中国北方时得到沙尘物质的补充而加强;境内沙源仅为三分之一左右。发生在中亚(哈萨克斯坦)的沙尘天气,不可能影响中国西北地区东部乃至华北地区。新疆南部的塔克拉玛干沙漠是中国境内的沙尘天气高发区,但一般不会影响到西北地区东部和华北地区。

路径

中国的沙尘天气路径可分为西北路径、偏西路径和偏北路径:

西北1路路径,沙尘天气一般起源于蒙古高原中西部或内蒙古西部的阿拉善高原,主要影响中国西北、华北;

西北2路路径,沙尘天气起源于蒙古国南部或内蒙古中西部,主要影响西北地区东部、华北北部、东北大部;

偏西路径,沙尘天气起源于蒙古国西南部或南部的戈壁地区、内蒙古西部的沙漠地区,主要影响中国西北、华北;

偏北路径,沙尘天气一般起源于蒙古国乌兰巴托以南的广大地区,主要影响中国西北地区东部、华北大部和东北南部。

沙尘暴 - 中国预警标准

沙尘暴
1、决策服务
预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生时,在内部公报、专报及决策服务材料中发布沙尘天气预报。
2、公众预报
国家级标准:
预计未来24小时内将有沙尘天气过程发生,且影响范围较大或影响到京津地区时,向社会公众发布沙尘暴警报。
预计未来24小时内将有沙尘暴或强沙尘暴天气过程发生,并将造成严重影响时,向社会公众发布沙尘暴警报。

省级标准:
由各省(区、市)气象局参照国家级标准确定。

说明:
①省级沙尘天气预报警报发布标准报中国气象局备案。
②沙尘天气预报、警报应包括发生沙尘天气的区域、时段、强度、可能造成的影响及对策。
③中央气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向有关省气象台通报,省级气象台向公众发布沙尘天气预报警报前应及时通过有效方式向中央气象台及有关气象台站通报。

沙尘暴 - 中国灾害事件

经统计,20世纪60年代特大沙尘暴在中国发生过8次,70年代发生过13次,80年代发生过14次,而90年代至今已发生过20多次,并且波及的范围愈来愈广,造成的损失愈来愈重。

1993年:4月至5月上旬,北方多次出现大风天气。4月19日至5月8日,甘肃、宁夏、内蒙古相继遭大风和沙尘暴袭击。其中5月5日至6日,一场特大沙尘暴袭击了新疆东部、甘肃河西、宁夏大部、内蒙古西部地区,造成严重损失。

1994年:4月6日开始,从蒙古国和中国内蒙古西部刮起大风,北部沙漠戈壁的沙尘随风而起,飘浮到河西走廊上空,漫天黄土持续数日。

1995年:11月7日,山东40多个县(市)遭受暴风袭击,35人死亡,121人失踪,320人受伤,直接经济损失10亿多元。

1996年:5月29日至30日,自1965年以来最严重的强沙尘暴袭掠河西走廊西部,黑风骤起,天地闭合,沙尘弥漫,树木轰然倒下,人们呼吸困难,遭受破坏最严重的酒泉地区直接经济损失达两亿多元。

1998年:4月5日,内蒙古的中西部、宁夏的西南部、甘肃的河西走廊一带遭受了强沙尘暴的袭击,影响范围很广,波及北京、济南、南京、杭州等地。4月19日,新疆北部和东部吐鄯托盆地遭瞬间风力达12级的大风袭击,部分地区同时伴有沙尘。这次特大风灾造成大量财产损失,有6人死亡、44人失踪、256人受伤。5月19日凌晨,新疆北部地区突遭狂风袭击,阿拉山口、塔城等风口地区风力达9至10级,瞬间风速达每秒32米,其他地区风力普遍达到6至7级。狂风刮倒大树,部分地段电力线路被刮断。

1999年:4月3日至4日,呼和浩特地区接连两天发生持续大风及沙尘暴天气。这次沙尘暴的范围从内蒙古自治区的西部地区一直到东部的通辽市南部,瞬时风速为每秒16米。伊克昭盟达拉特旗风力最高达到10级。

2000年:3月22日至23日,内蒙古自治区出现大面积沙尘暴天气,部分沙尘被大风携至北京上空,加重了扬沙的程度。3月27日,沙尘暴又一次袭击北京城,局部地区瞬时风力达到8至9级。正在安翔里小区一座两层楼楼顶施工的7名工人被大风刮下,两人当场死亡。一些广告牌被大风刮倒,砸伤行人,砸坏车辆。

2002年:3月18日到21日,20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程袭击了中国北方140多万平方公里的大地,影响人口达1.3亿。

2010年:3月中旬,一场沙尘暴波及北京、新疆、宁夏、内蒙古、甘肃、青海、湖北等16个省(市、区)。内蒙古呼和浩特、吉兰太等地出现了强沙尘暴,此次沙尘天气是2003年以来影响范围最广的一次。4月24日至25日,新疆南部和东部、青海北部和西部、甘肃、内蒙古西部和宁夏等地出现6~7级大风,部分地区出现了沙尘暴,其中甘肃的部分地区出现了强沙尘暴或特强沙尘暴。吐鲁番地区灾害严重,因黑风导致火灾和建筑物坍塌造成3人死亡,1人失踪。

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