第七章、沙塵暴形成與發(fā)展印度西北部地區(qū)——安德海（Andhi）在非洲和阿拉伯地區(qū)—哈布（Haboob）有的地區(qū)——稱為“phantom”，即“鬼怪”的意思。計劃6學時全球范圍內(nèi)：沙塵暴每年都在發(fā)生又是一年春來到，滿城盡戴黃金甲。沙塵暴對北京的影響：浮塵天氣．２００６年“沙塵4月”北京只有9天藍，中重度污染出現(xiàn)17天

2006年4月9~11日，西伯利亞冷空氣從新疆入境，在內(nèi)蒙古、甘肅、寧夏造成了一定的人員和財產(chǎn)損失，其中以新疆吐魯番地區(qū)最為嚴重，在吐魯番地區(qū)因為沙塵暴死傷的有2個人，造成的財產(chǎn)損失可能比較大，Ｔ７０次列車在吐魯番遭受飛沙走石侵襲雙層鋼化玻璃被擊碎．4月11日楊凌浮塵天氣，降塵雨．

2006年４月９日晚７時，從烏魯木齊發(fā)往北京的Ｔ７０次列車運行至小草湖至紅層之間時，遭遇特大沙塵暴襲擊，沙塵暴卷起的沙石將車體運行方向左側(cè)窗戶玻璃全部損壞，車上７００余名旅客和乘務人員與沙塵暴幾乎搏斗了２４小時，在乘務人員和旅客的全力協(xié)同努力下，沒有一人受傷，也無旅客財物丟失，在晚點３２個小時后，安全到達蘭州站2006年4月17日無數(shù)北京市民當天收到同樣一條八卦短信：據(jù)CNN報道，中國導演張藝謀花1億元，從蒙古購200萬噸黃土，飛機拋灑，已于昨晚抵達北京上空，用以宣傳新片《滿城盡帶黃金甲》，效果相當震撼。降下的沙土據(jù)說超過了30萬噸，京城人均攤上20公斤？

2006年４月９日～１１日，強沙塵暴出現(xiàn)在塔克拉瑪干沙漠周圍和內(nèi)蒙古中東部，浮塵天氣東到北京，南到西安。楊陵１１日浮塵加小泥雨。２００６年４月１６～１８日強沙塵暴中心在內(nèi)蒙古東部朱日和地區(qū)（能見度２００m），所以北京１７日浮塵、降塵嚴重，３０噸砂塵在北京落戶。楊陵沒有浮塵天氣。沙塵暴起源地、運移路徑不同。引言：感性認識沙塵暴（光盤）一．沙塵暴概念（２０）二．沙塵暴時空分布的統(tǒng)計特征（２２）三、黑風暴的表現(xiàn)特征（３８）四、沙塵暴的危害與優(yōu)點（４５）五、沙塵暴成因分析（５３）六、沙塵暴的影響因素（６８）七、沙塵暴的防治（７８）６～８學時一．沙塵暴概念沙塵天氣分為浮塵、揚沙和沙塵暴3個等級浮塵：指在無風或風力較小的情況下，塵土、粉沙均勻地漂浮在空中，使水平能見度小于10公里的天氣現(xiàn)象。揚沙：指由于風力較大，將地面沙塵吹起，使空氣相當渾濁，水平能見度1-10公里的天氣現(xiàn)象。

沙塵暴：系指強風把地面大量沙土卷入空中，使空氣特別渾濁，使水平能見度小于1公里的天氣現(xiàn)象。沙塵暴（sand-duststorm）是沙暴（sandstorm）和塵暴（duststorm）兩者兼有的總稱，其中沙暴系指大風把大量沙粒吹入近地面氣層所形成的攜沙風暴；塵暴則是大風把大量塵埃及其它細粒物質(zhì)卷入高空所形成的風暴。什么是沙塵天氣:沙塵天氣是沙塵暴、揚沙和浮塵天氣的統(tǒng)稱，它是一種由大風將地面沙塵吹(卷)起、或被高空氣流帶到下游地區(qū)而造成的一種大氣混濁現(xiàn)象。印度西北部的沙塵暴劃分為3個等級強度風速能見度1．弱沙塵暴4級﹤風速≦6級500m﹤能見度<1000m2．中等強度沙塵暴6級﹤風速≦8級200m﹤能見度<500m3．強沙塵暴風速≧9級能見度<200m

我國西北地區(qū)沙塵暴強度等級劃分強度瞬時極大風速最小能見度特級(黑風暴)≧10級；≧25m/s0級；0-50m強8-10級；≧20m/s1級；50-200m中6-8級；≧17m/s2級；200-500m弱4-6級；≧10m/s3級；500-1000mWesternKansas29May2004二．沙塵暴時空分布的統(tǒng)計特征

（1）空間分布全世界有四大沙塵暴多發(fā)區(qū)。

中亞（亞洲中亞部分和中國西北部）、北美（美國中西部北美）、中非（非洲撒哈拉沙漠中的中非）、

澳大利亞（澳大利亞沙漠中部）。

我國的沙塵暴區(qū)屬于中亞沙塵暴區(qū)的一部分，主要發(fā)生在北方地區(qū)?？偟奶攸c是：西北多于東北地區(qū)，平原（或盆地）多于山區(qū)，沙漠及其邊緣多于其它地區(qū)。1952-2000年我國強和特強沙塵暴頻次分布圖

頻數(shù)在10次以上的中心僅有三大片①以民勤為中心(達43次)的河西走廊及內(nèi)蒙古阿拉善高原區(qū)；②以和田為中心(達42次)的南疆盆地南緣區(qū)；③以朱日和為中心(達10次)的內(nèi)蒙古中部區(qū)。主要集中在兩大區(qū)域（王式功１９９５）：西北地區(qū)涉及范圍最大的沙塵暴多發(fā)區(qū)，其中最大中心在騰格里沙漠南緣的民勤，年平均沙塵暴日數(shù)為37.7d；其次是庫布齊沙地的杭錦旗和毛烏素沙地南部的定邊分別為27d和25.9d。

塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠，在其西南部又有兩個中心，即從麥蓋提經(jīng)巴楚至柯坪為一中心，平均年沙塵暴日數(shù)為20d-38.8d；從莎車經(jīng)和田到且末為另一個中心區(qū)，平均年沙塵暴日數(shù)為25-35d。從巴丹吉林沙漠東部，南至甘肅河西走廊，經(jīng)騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠，至庫布齊沙地和毛烏素沙地。西北地區(qū)強和特強沙塵暴個例譜的統(tǒng)計分析表明：我國西北地區(qū)最大的強沙塵暴出現(xiàn)區(qū)域，是西起吐魯番、哈密地區(qū)，東接蔓延達l000km的甘肅河西走廊，北連內(nèi)蒙古阿拉善盟，東延伸到河套地區(qū)。另外在北疆克拉瑪依地區(qū)、南疆的和田地區(qū)和青海西北部地區(qū)還有三個局地性沙塵暴區(qū)。強沙塵暴天氣最多發(fā)生區(qū)７６.９％15.5９％７.7％空間分布特征地理緯度高、面積大強沙塵暴天氣多發(fā)區(qū)集中沙塵暴天氣分散在８大沙漠或其邊緣地區(qū)強沙塵暴天氣多發(fā)區(qū)與地理環(huán)境有關（高大山脈走向、沙漠化地表）特強沙塵暴有３條路徑（徐啟遠等）西北路徑：占７６.９％，移動迅速，強度大，影響面積大，災害重（哈密－張掖－中寧一線。西方路徑：占１５.４％，沙塵暴持續(xù)時間較西北路徑長。北方路徑：最少，占７.７％１０～５０微米顆粒為主戈壁—沙漠—沙黃土—粘黃土分帶沉積的黃土高原風成學說陰山下—榆林－北京、洛川、蘭州、西峰—寶雞、西安1868年F.V.李?；舴夷慷萌A北地區(qū)塵暴現(xiàn)象，并于1882年在論文“黃土成因模式”記述到“塵暴遮蔭數(shù)日，并在廣大地區(qū)沉積一定厚度的黃土粉塵?！遍_創(chuàng)了黃土風成之說。劉東生。黃土高原、農(nóng)業(yè)起源、水土保持［M］,地震出版社，2004張?zhí)煸?。黃土高原論綱［M］,中國環(huán)境科學出版社，1993水成說（2）時間分布地質(zhì)時期沙塵暴對深海巖心和冰蓋沉積物的測定，早在白堊紀末(距今7000萬年)，就有風沙塵暴出現(xiàn)。在漫長的地質(zhì)歷史中沙塵暴顯示出周期性變化，它與地質(zhì)時期氣候變化和地面沙塵物質(zhì)的消長有關，遇氣候暖濕時期，地面植被生長茂密，生態(tài)環(huán)境條件好，沙塵暴發(fā)生頻率低；反之，在冷干氣候時期，則沙塵暴發(fā)生頻率高。

世紀發(fā)生次數(shù)世紀發(fā)生次數(shù)世紀發(fā)生次數(shù)公元前第３世紀１公元第６世紀１公元第１４世紀１公元前第２世紀０公元第７世紀０公元第１５世紀２公元前第１世紀１公元第８世紀０公元第１６世紀７公元第１世紀０公元第９世紀１公元第１７世紀４公元第２世紀０公元第１０世紀０公元第１８世紀１０公元第３世紀１公元第１１世紀０公元第１９世紀１７公元第４世紀３公元第１２世紀０公元第２０世紀１７公元第５世紀１公元第１３世紀３共計７０中國歷史時期各世紀沙塵暴發(fā)生次數(shù)（夏訓誠、楊振聲１９９６）２１５４年有歷史記載的沙塵暴７０次。平均３１年發(fā)生１次。據(jù)地方志記載，公元351年甘肅武威一帶就有強沙塵暴發(fā)生，造成房屋倒塌和人員與生畜傷亡。

20世紀中后期我國西北地區(qū)沙塵暴時間分布狀況時間50年代60年代70年代80年代90年代次數(shù)581314231999nian9ci２000nian１４次；２001年１8次；２002年12近期年際變化特征1999年9次，2000年14次，2001年18次，2002年12次

２００３年２００４年２００５年２００６年春季最多，約占全年總數(shù)的1／2，夏季次之，秋季（新疆地區(qū)為冬季)最少；（北半球3-4月，南半球9-11月。）按月份來看．4月份發(fā)生頻率最高，3月和5月份次之。秋季的9月份(新疆為12月或1月份)最低；劉景濤等對內(nèi)蒙古中西部地區(qū)的分析結(jié)果也表明，4月份沙塵暴出現(xiàn)頻率最高，春季(3-5月)占全年的73％，特大沙塵暴1993年5月4-6日，1998年4月16-18日，1999年4月16日，2000年4月12日。強沙塵暴天氣最早出現(xiàn)在３月６～７日（１９５７年民勤、武威），最晚出現(xiàn)在７月１２日（１９７１年民勤、內(nèi)蒙古額濟納旗）。２００１年卻驚人地發(fā)生在１月１日內(nèi)蒙古等地季節(jié)變化特征強沙塵暴天氣過程持續(xù)時間最長的是民勤１４小時５７分鐘（１９５９年４月２７日），和田為８小時５６分鐘（１９９３年６月２３～２４日）。

墨西哥城的沙塵暴是3月份發(fā)生頻率最高，一般在連續(xù)3個月降水量小于13mm的3月份，容易出現(xiàn)沙塵暴，在秋季的9月份出現(xiàn)頻率最低。在印度西北部的沙塵暴也主要發(fā)生在4-6月份，這與我國新疆境內(nèi)沙塵暴的多發(fā)期相一致。持續(xù)時間日變化特征

在甘肅河西走廊中部地區(qū)，黑風暴大都出現(xiàn)在中午12時至晚上22時的時段內(nèi)。說明局地熱力條件使大氣不穩(wěn)定。沙塵暴主要發(fā)生在午后到傍晚時段內(nèi)，占總數(shù)的65.4％；清晨到中午時段內(nèi)，僅占34.6％。１９９３年５月５日下午３點４２分開始甘肅金昌持續(xù)３１分鐘伸手不見五指的黑夜，３０萬噸礦粉沙卷入空中；４點４５分沙塵暴到達武威；５點２０分到達古浪．三、黑風暴的表現(xiàn)特征風沙墻聳（song）立遠看風沙墻高聳如山，極像一道城墻；近看形狀像菜花向上拱起，內(nèi)部沙塵不斷翻滾，很想原子彈爆炸時蘑菇狀煙云。側(cè)看有一個“冷空氣鼻”天昏地暗近地面空氣很不穩(wěn)定，下面熱空氣上升，周圍空氣流過來補充，以致空氣中攜帶大量的石頭、砂土上下翻滾，形成無數(shù)大小不一的沙塵團在空中交匯沖騰，濃密的沙塵鋪天蓋地，瞬間遮住了陽光，伸手不見五指。流光溢彩風沙墻的顏色流光溢彩。上黃、中紅、下黑三種顏色的旋轉(zhuǎn)式沙塵團。１９９３年５月５日強沙塵暴錄像圖像及其示意圖冷空氣比較重金昌市氣象要素變化特征

特強沙塵暴的風頭象一道黑墻，一般自西向東(或自西北向東南)迅速推移。在其過境前后，氣象要素變化十分劇烈，過境前溫度很高，氣壓很低，天氣晴好，風速很??；黑風暴一到，頓時狂風大作、沙塵飛揚，氣壓猛升、溫度劇降。

沙塵暴過境干旱、半干旱地區(qū)，春季空氣十分干燥，所以一般沙塵暴發(fā)生時沒有降雨過程，有時有雷聲，有微量陣性雨雪。若空氣濕度較大，在半干旱半濕潤區(qū)或?qū)χ苓叺貐^(qū)可能出現(xiàn)降雪過程。

1993年5月5日甘肅金昌的特強沙塵暴，最大風速達34m/s，最低能見度0m，地面空氣含沙量1017mg.m-3。

據(jù)當時金昌等氣象站的目擊者記述，黑風暴臨近前，可看到300-400m高的“沙暴壁”，形似原子彈爆炸后的蘑菇狀姻云，呈現(xiàn)上“黃”、中“紅”、下“黑”三種顏色的旋轉(zhuǎn)式沙塵團。上“黃”、中“紅”、下“黑”上層主要是浮塵

——散射黃色光

——上“黃”中層粒徑次之

——散射紅色光

——中“紅”沙塵粒徑最大

——七種顏色的光已被全部散射、反射或遮擋住

——下“黑”太陽光是由赤、橙、黃、綠、藍、靛、紫7種顏色的單色光組成的，且它們的波長是依次遞減的，太陽光通過大氣層時，由于大氣層最上層中的微粒直徑量小，它能散射掉一部分太陽光中的紫色光，所以，高層大氣中天空是呈紫色的。太陽光再通過中上層大氣時，該層大氣中的塵埃微粒直徑因與藍光波長相當，故又把太陽光中的藍色光散射掉一部分，所以我們看到該層的天空是蔚藍色的。在沙暴壁中，由上升氣流產(chǎn)生的上舉力較大，沙暴壁低層的沙塵粒徑最大，中層次之，上層主要是浮塵。因浮塵微粒能把太陽光中的黃色光散射掉，所以我們看到的是黃顏色。太陽光再通過沙暴壁中層時，較大直徑的微粒又將太陽光中紅色光散射掉．所以看到中層呈紅色。因太陽光通過整個大氣層，再穿過沙暴壁的上層和中層時，其七種顏色的光已被全部散射、反射或遮擋住了，故沙暴壁最下層為黑色的。在1977年4月22日發(fā)生在甘肅河西走廊的黑風暴天氣過程中，張掖站黑風暴過后10min內(nèi)，氣壓猛升2.8hPa，氣溫下降6.8℃，風向由偏東轉(zhuǎn)為西北偏西，平均風速猛增到20m/s以上，瞬時最大風速超過30m/s。在1993年1月1日的黑風暴天氣過程中，甘肅省的金昌市，10min內(nèi)氣壓涌升3.1hPa，永昌3min內(nèi)氣壓涌升2hPa，并且氣壓曲線都出現(xiàn)涌升后又降低的“氣壓鼻”現(xiàn)象

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Joseph對印度西北部Andhi型對流沙塵暴的研究結(jié)果表明：當強沙塵暴過境時，能見度可由3km迅速降至200m，甚至近100m，風速可由4m/s增至近20m/s，增大4倍多；氣溫降低5℃左右，相對濕度增加10％以上。在1976年5月20日的一次沙塵暴過程中，印度的德里機場在2min左右的時間內(nèi)，能見度由4000m以上迅速降到280m；溫度從38℃迅速降到25℃，相對濕度從31％快速上升到70％，風速達到73~80km/h。四、沙塵暴的危害與優(yōu)點個案分析

1993年5月5日的一次特強沙塵暴天氣過程就造成直接經(jīng)濟損失1．6億元。此次特強沙塵暴的影響范圍總面積約110萬km2，占全國總面積的11．5％，涉及西北4省(區(qū))的18個地(市)的72個縣{旗}，人口1200多萬人。在這次特強沙塵暴的浩劫中，共死亡85人，失蹤31人，傷264人，在死亡和失蹤者中，少年兒童居多。死亡和丟失大小牲畜幾十萬頭(只)，受災農(nóng)田和果林與幼林等均達幾十萬公頃，數(shù)以百計的塑料大棚被毀，草場、牧場和鹽場的基礎設施、公路、鐵路和供電線路等破壞十分嚴重。這次特強沙塵暴通過沙埋、吹刮等，對西北地區(qū)的植被生態(tài)環(huán)境造成了嚴重的破壞，大大加快了該地區(qū)土地荒漠化的進程，其間接經(jīng)濟損失是難以估量的。

4點４５分鐘，當沙塵暴抵達武威，新中小學放學，７～８歲的學生只好手牽著手在漆黑的灌溉渠行走，黑暗中９個孩子掉進１米多深的水中，一女孩在漂浮過程中不知道抓到何物爬上水渠。大約５點鐘，８個學生飄到水閘處被正好路過的包含芳（男）撈起。在水閘后躲避沙暴的侵襲，沙暴過后，３個孩子已沒有了生息。其中就有他的女兒。沙塵暴，特別是特強沙塵暴是一種危害極大的災害性天氣。當其形成之后，會以排山倒海之勢滾滾向前移動，攜帶砂粒的強勁氣流所經(jīng)之處，通過沙埋、風蝕、沙割、狂風襲擊、降溫霜凍和污染大氣等作用方式，給人民生命財產(chǎn)造成嚴重損失。

沙割：２００６年４月９日～１１日特大沙塵暴路徑吐魯番時，分離達到１２級，沿途汽車被推翻；烏魯木齊到北京的７０次特快列車延誤３３小時，大理石塊形成非沙走石擊碎鋼化玻璃。

危害方式沙塵暴主要危害方式

⑴強風：攜帶細沙粉塵的強風摧毀建筑物及公用設施，造成人畜亡。⑵沙埋：以風沙流的方式造成農(nóng)田、渠道、村舍、鐵路、草場等被大量流沙掩埋，尤其是對交通運輸造成嚴重威脅。⑶土壤風蝕：每次沙塵暴的沙塵源和影響區(qū)都會受到不同程度的風蝕危害，風蝕深度可達1～10厘米。據(jù)估計，我國每年由沙塵暴產(chǎn)生的土壤細粒物質(zhì)流失高達106～107噸，其中絕大部分粒徑在10

微米以下，對源區(qū)農(nóng)田和草場的土地生產(chǎn)力造成嚴重破壞。

⑷大氣污染：在沙塵暴源地和影響區(qū)，大氣中的可吸入顆粒物（TSP）增加，大氣污染加劇。以1993年“5.5”特強沙塵暴為例，甘肅省金昌市的室外空氣的TSP濃度達到1016mg/m3，室內(nèi)為80mg/m3，超過國家標準的40倍。2000年3—4月，北京地區(qū)受沙塵暴的影響，空氣污染指數(shù)達到4級以上的有10天，同時影響到我國東部許多城市。3月24—30日，包括南京、杭州在內(nèi)的18個城市的日污染指數(shù)超過4級污染大氣環(huán)境：

１.輸送量——風力作用，整個地球每年散發(fā)到空氣中的塵埃大約每平方公頃２～２００噸。２.遠距離輸送——中亞地區(qū)的沙塵能夠隨西風氣流搬運到１萬公里外的夏威夷群島。３.污染物——塵埃中含有有毒礦物質(zhì)，對人、牲畜、農(nóng)作物產(chǎn)生危害。１９３４年５月美國黑風暴不少人死于沙塵暴引起的肺炎。９３年５.５沙塵暴金昌市金川有色金屬公司多年來選礦形成９Km2尾礦細沙和極細砂１６.６萬m3，內(nèi)含銅、鎳、鋁等金素元素，造成礦塵污染４.氣候變遷—作為氣溶膠的塵粒，在大氣中影響大氣吸收、透射作用，從而對氣候變遷產(chǎn)生影響。

若塵埃在濕潤的地區(qū)，作為“凝結(jié)核”可以凝聚很多水分，形成降水，使干旱地區(qū)更加干旱，濕潤地區(qū)產(chǎn)生水災。沙塵暴百害中的利減輕酸雨

pH值在7至8之間并富含碳酸鈣的沙塵可使中國北方、韓國和日本降水的pH值分別增加0.8至2.5，0.5至0.8和0.2至0.5，酸雨危害有所減輕。對海洋生物生長和發(fā)育

沙塵中含有大量的鐵、鈣等離子，在韓國、日本降塵后，其對海洋的生物鏈也有良好的促進作用。減弱大氣增溫

沙塵和其他氣溶膠微粒阻擋了大量射入地球大氣的太陽能，使地球降溫————“陽傘效應”。非洲大沙漠孕育了亞馬遜流域熱帶雨林

非洲大沙漠形成和發(fā)展，大量富含營養(yǎng)物質(zhì)的顆粒隨大氣環(huán)流輸送到南美，沉降或作為凝結(jié)核，使南美貧瘠的地表變得肥沃，降水逐步增加，才有今天巨大的亞馬遜熱帶雨林。

五、沙塵暴成因分析1．宏觀條件

沙塵暴的形成有3個基本條件

一是大風，這是形成沙塵暴的動力條件；二是地面上的沙塵物質(zhì)，它是沙塵暴的物質(zhì)基礎，三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)，這是重要的局地熱力條件。２．沙塵暴主發(fā)在春季和初夏的5個原因豐富沙塵源的下墊面和特殊的地形條件；冬半年長時間的干燥和凍結(jié)，到春季解凍后地表土質(zhì)變得很疏松；春季高空急流軸所處位置是北方地區(qū)易吹大風的重要原因；春季大氣層結(jié)不穩(wěn)定度增大，午后易產(chǎn)生對流，有利于高空動量下傳；春季北方地區(qū)冷鋒活動最頻繁的季節(jié)，鋒后大風也是產(chǎn)生沙塵暴量重要的因素之一。

３.沙塵粒子的傳輸方式

蠕動、躍遷、懸浮及遠距離輸送．沙塵粒子在空間的傳輸形式和強度與大氣環(huán)流及地面風速和湍流結(jié)構(gòu)相關。懸浮的沙塵粒子在大氣環(huán)流的驅(qū)動下，可在空間做長距離傳輸。沙塵蠕動——地表沙塵物質(zhì)粒子在風力驅(qū)動下，離開地面，在地表附近滾動或滑動稱為蠕動。在風力作用下，粒徑在0.5mm以上的沙塵粒子常以蠕動方式運動。沙塵粒子躍遷——地表沙塵在風力上揚作用下，脫離地表進入空間，并從氣流中獲取更大的動能，繼續(xù)運動。由于重力作用，沙塵粒子會迅速下落．而空氣密度小于沙塵密度，因此，沙塵在運動中落到地面時有相當大的動量，不但沙塵本身可被彈射到空中繼續(xù)運動，而且它們對地表的沖擊作用也能使沖擊點的粒子飛躍起來做跳躍式運動。沙塵在近地面所做的這種連鎖式的跳躍運動稱為沙塵粒子的躍遷-——般粒徑在0.1一0.5mm的沙塵粒子，在風力作用下做躍遷式運動。沙塵粒子懸浮——沙塵在一定時間內(nèi)可以懸浮在空間稱為沙塵粒于的懸浮運動，沙塵懸浮運動的條件是風速的垂直分量必須大于等于沙塵的沉降速度。小于0.1mm的沙塵才能在氣流的帶動下以懸浮運動的方式做長距離傳輸。沙塵粒子垂直輸送——沙塵粒子在一定的時間，內(nèi)被輸送的平均高程與湍流交換系數(shù)及粒子沉降速度有關。粒子的沉降速率越低，大氣湍流交換系數(shù)越大，粒子在垂直方向上的輸送距離也越大。

強沙塵暴發(fā)生時風速可達30m/s，地面粗沙(1~0.5mm)粒子可被垂直輸送的高度為幾厘米。細沙（0.125~0.25mm）粒子為2m，粉沙(0.004~0.062mm)粒子為l500m。沙塵粒子水平輸送——根據(jù)斯托克斯法則，在中性大氣中，中等風暴發(fā)生時，20um的沙塵被輸送的距離小于等于30km．小于10um的沙土則可被輸送到幾千公里以外。在特強風暴條件下，即當亂流交換系數(shù)為106cm2/s時，粒徑為20一30um的沙塵顆粒，可被輔送3000km。1979年4月14-15日發(fā)源于中國西北沙漠地區(qū)一次沙塵暴過程的研究表明：塵暴云的水平范圍大約1.36x106km2，總的沙塵粒子質(zhì)量至少有I.63x106t。雷達監(jiān)測結(jié)果表明，塵暴云是由兩層組成，較高一層高度約6km，較低一層的高度約2km。其軌跡分析結(jié)果顯示：上層的沙塵云來自于中國的塔克拉瑪干沙漠，下層的沙塵云來自于西北戈壁沙漠區(qū)和黃河流域。這些均表明，中國西北地區(qū)的沙塵暴天氣過程，對日本的天氣氣候產(chǎn)生重要影響。沙塵粒子長距離輸送——

沙塵被輸送的距離與大氣環(huán)流運動的規(guī)模和強度密切相關，特別是強冷氣流的發(fā)展過程。西伯利亞南下的強冷氣流常把蒙古國沙漠和戈壁地區(qū)的沙塵卷入高空，向中國北方地區(qū)輸送。大部分沙塵被輸送到華北和華東地區(qū)，沉積到地面，少量的經(jīng)朝鮮半島及日本列島到達北太平洋上空，甚至進入北極圈，最后沉降在格陵蘭的冰雪中，或沉入北太平洋。研究表明，來自蒙古國和中國內(nèi)蒙古地區(qū)的沙塵暴，每年向北太平洋輸送約600～1200萬噸沙塵。撒哈拉沙漠每年向大西洋輸送約6000—20000萬噸沙塵。主要分為偏北路徑、偏西路徑、西北路徑、南疆盆地和局地型五類，其中西北路徑是沙塵天氣發(fā)生范圍最廣、強度最強的路徑，占60%。4.北方地區(qū)沙塵暴的傳輸路徑1）偏北路徑：沙塵天氣起源于蒙古國或我國東北地區(qū)西部，受偏北氣流引導沙塵主體自北向南移動，主要影響西北地區(qū)東部、華北大部和東北地區(qū)南部，有時還會影響到黃淮等地。

2）偏西路徑：沙塵天氣起源于蒙古國、我國內(nèi)蒙古西部或新疆南部，受偏西氣流引導沙塵主體向偏東方向移動，主要影響我國西北、華北，有時還影響到東北地區(qū)西部和南部。3）西北路徑：沙塵天氣一般起源于蒙古國或我國內(nèi)蒙古西部，受西北氣流引導沙塵主體自西北向東南方向移動，或先向東南方向移動，而后隨氣旋收縮北上轉(zhuǎn)向東北方向移動，主要影響我國西北和華北，甚至還會影響到黃淮、江淮等地。4）南疆盆地：沙塵天氣起源于新疆南部，并主要影響該地區(qū)。5）局地型：局部地區(qū)有沙塵天氣出現(xiàn)，但沙塵主體沒有明顯的移動。4.北方地區(qū)沙塵暴的傳輸路徑

2002年春季中國北方沙塵暴源地及路徑示意圖

——楊民1-古爾班通古特沙漠，2-塔克拉瑪干沙漠，3-庫姆達克沙漠4-柴達木盆地沙漠，5-巴丹吉林沙漠，6-騰格里沙漠，7-烏蘭布和沙漠，8-庫布齊沙漠，

9-毛烏素沙地，10-渾善達克沙地

北方２００２年春季沙塵暴運移路徑（楊民）北方路徑：

起源于蒙古國的烏蘭巴托以南的廣大地區(qū)，途徑蒙古大戈壁、騰格里沙漠、東至烏蘭布和沙漠、庫布齊沙漠、毛烏素沙地和渾善達克沙地；影響范圍包括西北地區(qū)的東部、華北大部和東北南部，有時向南影響到黃淮平原地區(qū)。北西北路徑起源于蒙古高原中西部，東移南下穿越蒙古大戈壁、巴丹吉林和騰格里沙漠，東至烏蘭布和沙漠、河套地區(qū)、毛烏素沙地；影響范圍包括新疆北部與東部、甘肅、蒙古國中西部、寧夏、陜西北部及華北西部。西北路徑：起源于巴爾哈弒湖附近，東移經(jīng)過古爾班通古特沙漠，翻越天山分支，一部分冷空氣倒灌南疆引發(fā)沙塵暴，而主要部分繼續(xù)向東南移動。其影響范圍包括蒙古高原中西部、新疆大部、河西走廊、青海北部及寧夏陜西部分地區(qū)。北路、西路和西北路3條。北路沙塵暴：起源于蒙古國東南部地區(qū)，途徑內(nèi)蒙古的二連浩特、那仁寶力格地區(qū)，穿過渾善達克沙地，經(jīng)朱日和和四王子旗，進入華北地區(qū)；西北路沙塵暴：起源于蒙古國中部和南部地區(qū)，經(jīng)過內(nèi)蒙古的額濟那旗及阿拉善盟北部地區(qū)，向烏拉特中、后旗和包頭地區(qū)傳輸，然后進入華北地區(qū)；西路沙塵暴：起源于新疆塔里木盆地的塔克拉瑪干沙漠邊緣地區(qū)，經(jīng)敦煌、酒泉、張掖及民勤、鹽池等地進入華北地區(qū)。天山山脈昆侖山脈阿爾泰山脈準葛爾盆地塔里木盆地大興安嶺山脈祁連山山脈陰山山脈地貌對北方沙塵暴的影響太行山山脈賀蘭山、六盤山秦巴山區(qū)概念：沙塵暴天氣頻頻發(fā)生，并向其下風方向地區(qū)輸送沙塵的一個地理區(qū)域。初始源地——在一個沙塵過程中，最初起沙揚塵的地理區(qū)域。加強源地——初始源地下風向能夠沙塵暴強度加強的地區(qū)。北方沙塵暴源地境外源地——蒙古國南部、哈薩克斯坦東部沙漠化?地區(qū)境內(nèi)源地——北方沙漠、半沙漠及其嚴重退化的干燥草原地區(qū)。我國東部沿海地區(qū)５億多畝鹽堿灘涂在一定條件下也是不可忽視的起沙揚塵地。

具體：內(nèi)蒙古東部的蘇尼特盆地、渾善達克沙地中西部、阿拉善盟中蒙邊界地區(qū)、新疆南疆的塔克拉瑪干和北疆的古爾班通古特沙漠５.北方地區(qū)沙塵暴的源地國家林業(yè)局防沙治沙辦公室總工程師楊維西在外交部新聞會上說，據(jù)統(tǒng)計，從2000年到2004年，發(fā)生在中國北方地區(qū)的沙塵暴有40次，其中有29次都是境外入侵的。北京沙塵天氣４種天氣類型高空傳輸——地面揚塵混合型占４０％高空傳輸——沉降型４０％地面揚塵型１３％高空傳輸過境型７％中日友好環(huán)境保護中心利用激光雷達和地面監(jiān)測系統(tǒng)對沙塵天氣監(jiān)測結(jié)果表明“北京的沙塵多是從近4000米高空進入北京上空，并隨著時間推移，沙塵逐漸下降到地面，對近地面大氣顆粒物濃度產(chǎn)生影響?！北本煷髮Ρ本┥硥m天氣大氣懸浮顆粒物分析表明：粒徑小于1.2微米的顆粒占總顆粒的6.1％；９微米占76.9％。北京地區(qū)沙塵天氣的大部分沙塵是距北京遠區(qū)域傳輸而來的貢獻率___53%~７２％六、沙塵暴的影響因素厄爾尼諾現(xiàn)象強勁的風力豐富的沙塵源不穩(wěn)定的空氣地形的特殊作用蝴蝶效應是氣象學家洛倫茲1963年提出來的。其大意為：一只南美洲亞馬孫河流域熱帶雨林中的蝴蝶，偶爾扇動幾下翅膀，可能在兩周后引起美國德克薩斯引起一場龍卷風。其原因在于：蝴蝶翅膀的運動，導致其身邊的空氣系統(tǒng)發(fā)生變化，并引起微弱氣流的產(chǎn)生，而微弱氣流的產(chǎn)生又會引起它四周空氣或其他系統(tǒng)產(chǎn)生相應的變化，由此引起連鎖反映，最終導致其他系統(tǒng)的極大變化。此效應說明，事物發(fā)展的結(jié)果，對初始條件具有極為敏感的依賴性，初始條件的極小偏差，將會引起結(jié)果的極大差異。這就是軍事和政治領域中的所謂“蝴蝶效應”:丟失一個釘子，壞了一只蹄鐵；壞了一只蹄鐵，折了一匹戰(zhàn)馬；折了一匹戰(zhàn)馬，傷了一位騎士；傷了一位騎士，輸了一場戰(zhàn)斗；輸了一場戰(zhàn)斗，亡了一個帝國。馬蹄鐵上一個釘子是否會丟失，本是初始條件的十分微小的變化，但其“長期”效應卻是一個帝國存與亡的根本差別。蝴蝶效應（ButterflyEffect）是指在一個動力系統(tǒng)中，初始條件下微小的變化能帶動整個系統(tǒng)的長期的巨大的連鎖反應。這是一種混沌現(xiàn)象。1998年太平洋上出現(xiàn)地“厄爾尼諾”現(xiàn)象就是大氣運動引起地“蝴蝶效應”。１。厄爾尼諾現(xiàn)象

＊＊＊赤道中東太平洋海表異常增溫現(xiàn)象（從圣誕節(jié)到來年４～５月）。厄爾尼諾發(fā)生時，整個赤道太平洋的天氣都會改變，擾亂了正常的環(huán)流狀況，進一步影響到其它地區(qū)。我國春季以來氣候異常，出現(xiàn)華北和西北地區(qū)氣溫顯著偏高，部分地區(qū)氣溫偏高幅度為近５０年少見，土壤解凍時間提早，加速土壤水分蒸發(fā)，致使干燥松散的沙土極易被大風揚起。沙區(qū)農(nóng)民也意識到，春季天氣晴朗高溫幾天后，常常跟隨沙塵暴天氣現(xiàn)象。地面持續(xù)３天以上高溫天氣，促使地面輻合上升運動增強，當冷鋒過境時，氣壓和溫度梯度明顯增大，加速地面擾動，卷起地面沙塵，形成沙塵暴。熱空氣團比較輕，在高空從東南向西北運移。地面往往感覺不到它的運動。拉尼娜是西班牙語LaNina——“小女孩,圣女”的意思,指發(fā)生在赤道太平洋東部和中部海水大范圍持續(xù)異常變冷的現(xiàn)象(海水表層溫度低出氣候平均值0.5℃以上，且持續(xù)時間超過6個月以上)。表現(xiàn)為東太平洋明顯變冷，同時也伴隨著全球性氣候混亂，總是出現(xiàn)在厄爾尼諾現(xiàn)象之后。也稱反厄爾尼諾現(xiàn)象。自2007年8月起，赤道中東太平洋海溫進入拉尼娜狀態(tài)后迅速發(fā)展，至08年1月，已連續(xù)6個月海表溫度較常年同期偏低0.5℃以上。２。強勁的風力

大風：１７m/s

西北干旱、半干旱區(qū)風力強勁、大風頻繁是其顯著的特色之一。冬季受蒙古高壓的影響，形成塔里木盆地和河西走廊西風或西北風，一些山溢峽谷風口地帶風力強大，如著名的阿拉山口、達坂城、七角井，風力達到或超過１２級，形成特大風區(qū)。大風只是產(chǎn)生沙塵暴的條件之一，它只有與地表沙塵物質(zhì)共同起作用時才能形成沙塵暴。３。豐富的沙塵源

地球大氣中以懸浮形式運移的塵埃大都小于１００微米大于２０微米，當風速減小時會很快沉降到地面，小于２０微米的塵埃繼續(xù)懸浮數(shù)日或數(shù)周，直到受到雨水的沖洗才會降落到地面。大陸黃土沉積物主要有１０～５０微米顆粒組成，搬運距離不太遠，而大洋中的風積物主要有１０微米的遠距離搬運顆粒組成。我國降塵物分析表明，沙塵以土壤、沉積物的風蝕、工業(yè)發(fā)散物為主。沙漠和沙漠化土地是一個充足的物質(zhì)來源。戈壁地帶的礫石：塔里木盆地周邊環(huán)狀戈壁帶、準葛爾盆地