沙塵暴
沙塵暴天氣主要發生在春末夏初季節,這是由於冬春季幹旱區降水甚少,地表異常幹燥鬆散,抗風蝕能力很弱,在有大風刮過時,就會將大量沙塵卷入空中,形成沙塵暴天氣。
肆虐的沙塵暴從全球範圍來看,沙塵暴天氣多發生在內陸沙漠地區,源地主要有非洲的撒哈拉沙漠,北美中西部和澳大利亞也是沙塵暴天氣的源地之一。1933~1937年由於嚴重幹旱,在北美中西部就產生過著名的碗狀沙塵暴。亞洲沙塵暴活動中心主要在約旦沙漠、巴格達與海灣北部沿岸之間的下美索不達米亞、阿巴斯附近的伊朗南部海濱,稗路支到阿富汗北部的平原地帶。前蘇聯的中亞地區哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦及土庫曼斯坦都是沙塵暴頻繁(≥15/年)影響區,但其中心在裏海與鹹海之間沙質平原及阿姆河一帶。
我國西北地區由於獨特的地理環境,也是沙塵暴頻繁發生的地區,主要源地有古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪幹沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格裏沙漠、烏蘭布和沙漠和毛烏素沙漠等。
從1999年到2002年春季,我國境內共發生53次(1999年9次,2000年14次,2001年18次,2002年12次)沙塵天氣,其中有33次起源於蒙古國中南部戈壁地區,換句話說,就是每年肆虐我國的沙塵,約有6成來自境外。中國氣象局專家說,2002年春季我國北方共出現了12次沙塵天氣過程,具有出現時段集中、發生強度大、影響範圍廣等3個特點。影響我國的沙塵天氣源地,可分為境外和境內兩種。
沙塵暴天氣成因
1.沙塵暴緣起土壤風蝕
通過實驗,專家們發現,土壤風蝕是沙塵暴發生發展的首要環節。風是土壤最直接的動力,其中氣流性質、風速大小、土壤風蝕過程中風力作用的相關條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風蝕的重要原因之一。植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認為植物通常以3種形式來影響風蝕:分散地麵上一定的風動量,減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運動。
此外,沙塵暴發生不僅是特定自然環境條件下的產物,而且與人類活動有對應關係。人為過度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設尤其是人為過度墾荒破壞地麵植被,擾動地麵結構,形成大麵積沙漠化土地,直接加速了沙塵暴的形成和發育。
2.沙塵暴的元凶:大氣環流
北京春天裏發生沙塵暴的短暫一幕,隻不過是中國北方連綿約30萬平方千米的黃土高原在二三百萬年中每年都要經曆的天氣過程,所不同的是,後者的風力更強,刮風的時間更長(可以持續幾天),沙塵的來源並不是50米開外的十字路口,而是上百千米以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一個匪夷所思的遊戲:他把中國西北部和中亞地區沙漠和戈壁表麵的沙塵抓起來往東南方向拋去,任憑沙塵落下的地方漸漸堆積起一塊高地。這個遊戲從大約240萬年以前就開始了,上帝至今樂此不疲(2002年《自然》雜誌發表了中國學者的最新研究成果,把其開始的時間推到了2200萬年前)。
事實上,風就是上帝拋沙的那隻手。
印度板塊向北移動與亞歐板塊碰撞之後,印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下,並把後者頂托起來。從而喜馬拉雅地區的淺海消失了,喜馬拉雅山開始形成並漸升漸高,青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來。這個過程持續6000多萬年以後,到了距今大約240萬年前,青藏高原已有2000多米高了。
地表形態的巨大變化直接改變了大氣環流的格局。在此之前,中國大陸的東邊是太平洋,北邊的西伯利亞地區和南邊喜馬拉雅地區分別被淺海占據著,西邊的地中海在當時也遠遠伸入亞洲中部,所以平坦的中國大陸大部分都能得到充足的海洋暖濕氣流的滋潤,氣候溫暖而潮濕。中國西北部和中亞內陸大部分為亞熱帶地區,並沒有出現大範圍的沙漠和戈壁。
然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團的向北移動,久而久之,中國的西北部地區越來越幹旱,漸漸形成了大麵積的沙漠和戈壁。這裏就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風帶中,240萬年以來,它的高度不斷增長著。青藏高原的寬度約占西風帶的1/3,把西風帶的近地麵層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側向東流動,北支從青藏高原的東北邊緣開始向東流動,這支高空氣流常年存在於3500~7000米的高空,成為搬運沙塵的主要動力。與此同時,由於青藏高原隆起,東亞季風也被加強了,從西北吹向東南的冬季風與西風急流一起,在中國北方製造了一個黃土高原。