沙尘暴天气形成原因及防治措施
近段时间,一场大范围的沙尘天气正在影响着我国多个地区。为什么今年的沙尘天气频繁来袭?下面是小编为大家搜集整理的关于沙尘暴天气形成原因及防治措施,供大家参考,快来一起看看吧!
沙尘暴的形成原因
沙尘暴形成有三个要素:即强风、沙源和不稳定的空气。
强风
足够强劲持久的大风,是形成沙尘暴的动力条件。例如根据观测当强沙尘暴形成时,如果风速每秒达到30米(11级风),那么粗沙(直径0.5~1.0毫米)会飞离地面几十厘米,细沙(直径0.125~0.25毫米)会飞起2米高,粉沙(直径0.05~0.005毫米)可达到1.5公里的高度,粘粒(直径小于0.005毫米)则可飞到很高的高度。
沙源
我国是世界上沙漠较多的国家之一,西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地方,这里沙漠和沙地面积达70万平方公里以上,沙漠中各式各样的沙丘,依照它们的稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙尘暴发生时,流动沙丘扬起沙尘的数量,半固定沙丘要小一些,固定沙丘最小。
除沙漠和沙地外,我国北方地区多属中纬度干旱和半干旱地区,地面多为稀疏草地和旱作耕地,植被稀少,加上人为破坏,当春季地面回暖解冻,地表裸露,狂风起时,沙尘弥漫,在本地及狂风经过的地带形成沙尘天气。
不稳定的空气
让我们先看看生活中的一个实例。捅火炉的时候,炉火烧得正旺,轻轻一捅,常会使炉灰飞满屋子。而当炉火熄灭后,你使较大的劲一般也不会扬起灰尘,这就涉及空气稳定程度的问题了。炉火熄灭后,火炉上下的空气温度相差不大,因而空气稳定。当炉火燃烧很旺时,靠近火炉上空的空气热,离火炉较远的空气比较凉,热空气比冷空气轻,容易上升,所以火炉上面的空气是不稳定的。这样,被捅动的炉灰很容易随着热空气向上升,然后飘飞满屋。
在自然界里,沙尘暴起沙的道理也是这样的,如果低层空气温度较低,比较稳定,受风吹动的沙尘将不会被卷扬得很高;如果低层空气温度高,则不稳定,容易向上运动,风吹动后沙尘将会卷扬得很高,形成沙尘暴。实际上,我国沙尘暴一般在午后或午后至傍晚时刻,就是因为这是一天中空气最不稳定的时段。
除上述三大因素之外,人类生产活动等因素对沙尘暴的形成也很重要。如人为破坏植被、工矿交通建设、大规模施工等对地表的破坏,为沙尘暴发生发展提供了细沙和尘土。
沙源是什么东西
从我国北方地区沙尘源的形成看,一类是自然形成的第四纪沉积、堆积物;另一类是人类生产活动堆积物。前者有风成沙、沙砾戈壁、风蚀劣地、沙质黏土、第三纪红色砂岩、现代流水冲积物、湖积物、黄土等。这些沙尘源物质量大且分布面积广,为强沙尘暴的形成提供了丰富的物质基础。后者有尾矿砂、废弃物、炉灰等堆积物和开垦耕地的裸露地面等,比如退化的森林草地、没有植被覆盖的干松土地和城乡建筑工地的沙土堆。从自然成因上看,人类无法消除沙尘暴。但从人类自身活动来看,乱砍滥伐和对土地、水资源的不合理利用而加速沙尘暴发生的负面作用是可以消减的,可以在一定程度上消减沙尘暴发生的频率和强度。
沙源物质颗粒的大小也影响沙尘飞行的距离。如科尔沁沙地组成物质主要是中细沙粉沙层和粉细沙。鄂尔多斯等地含细沙、粉沙高达80%。松散沉积环境加上适宜的环流条件,使这些地区成为沙尘暴的高发区和物源区。沙尘发生地区辽阔坦荡的地貌也是成因之一。
荒漠化扩大了沙尘源,增加了沙尘暴天气的发生。近年来气候干暖化和人为活动强度加大,造成荒漠化速度加快。荒漠化与经济活动强度及人口数量增加呈正相关。人口的增加加大了对土地资源和水资源利用的压力,低素质的人群中便出现乱砍滥伐、过度放牧和水资源利用不当的现象,从而加速了荒漠化的蔓延,形成恶性循环。
沙漠以外地区的沙尘源也是一个不容忽视的因素。我国北方春季气候干燥,风力较强,土壤墒情差,植被疏矮,每遇大风天气,表层干燥土壤容易被风刮起,形成扬尘。而城郊地带由于破土施工、建材堆积、垃圾堆放不合理等也是扬沙的来源之一。
沙尘暴的预防措施
1.防沙治沙安全格局的构建
加强建设生态环境管理体系 根据风沙灾害危险程度区域界定的级别,针对各级别区域所需的相应风沙扩散阻力值划分出治理区,统筹设计治理方案。
核心区 将风沙源区及其临近区域设定为核心治理区,实施乔灌草相结合,针对干旱和半干旱地区的水资源制约,选择抗旱、根系发达的树种及草种进行治理,争取迅速增加地表覆盖,固定土壤,恢复天然植被及生态系统的原有保障功能。
治理区 将高度危险区设定为外围治理区,做好生态规划, 保护好现有沙区植被,严禁滥伐、乱垦、滥牧;恢复并扩大自然林植被种植;实行农田保护,进行保育种植,减少沙化土地的裸露面积;对沙化程度较高的土地开展综合治理,发展经济林木与半人工草地,建立起遏制沙漠推进的生态屏障,以减缓和治理沙尘。
控制区 将中度危险区设定为外围控制区,统筹生态效益、经济效益、社会效益,结合水资源状况和生态环境条件加以科学布局,优化设计土地利用及不同土地覆被结构,合理配置草、田、林的种植比例及品种组合,进行农业生产与生态景观结合的生态环境建设,使之构成高效生态防护、经济效益复合系统的第二层防护体系,以控制风沙漫延,并保证地区的可持续发展。
保护区 将低度危险区和轻度危险区划为外围保护区,以现有林地、果园、苗圃、庭院绿化、城市公园作为风沙控制屏障,构建城乡连通的护林路、护堤林、农田林网等生态网络,实现对景观生态过程的整体控制。
2 构建防灾减灾预警及科研体系
建立和完善沙尘天气的动态监测、预警系统 利用卫星遥感、雷达和探空等高科技手段,对沙尘天气的形成、发展和扩散进行实时跟踪观测,及时发布预警。
做好防灾减灾的科学研究 加强对沙尘源区形成及环境与沙尘运移规律的分析,研究气候条件对沙化、沙尘天气相互作用的机理,探讨历史上气候变迁与沙化及沙尘天气的对应关系,预估未来气候变化状况,为准确评估气候变化和人类活动对沙化和沙尘暴的影响,有效防止风沙灾害提供科学依据。