沙尘暴形成的原因

沙尘暴形成的原因

　　 沙尘暴 (sand duststorm) ，沙暴与尘暴的总称，是一种多发生在干旱和半干旱地区的天气现象，由强风刮起干燥地表上的松软沙土和尘埃形成，其导致空气混浊，能见度变低。　其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及 其它 细粒物质卷入高空所形成的风暴。沙尘暴源头曾经是草原而不是森林，因为那里降雨量少，不能长树。所以植树不植树和沙尘暴成因没什么关系。保护草原植被，禁止开垦和其他破坏草原的行为才是防治沙尘暴的根本办法。

　　形成原因

　　自然条件

　　有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。

　　除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。

　　土壤、黄砂主要成分是硅酸盐，当干旱少雨且气温变暖时，硅酸盐表面的硅酸失去水分，

　　H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(气)↑

　　这样硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷，相互之间有了排斥作用，成为气溶胶不能凝聚在一起，从而形成扬砂即沙尘暴。沙尘暴本质上是带有负电荷的硅酸盐气溶胶。

　　总之，沙尘暴的形成需要这三个条件：

　　一是地面上的沙尘物质。它是形成沙尘暴的物质基础。

　　二是大风。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。

　　物理因素

　　在极有利的_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。

　　环境因素

　　在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下，一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验顺利完成。

　　通过实验，专家们发现，土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。风是土壤最直接的动力，其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一。

　　这项实验还证明，植物 措施 是防治沙尘暴的有效 方法 之一。专家认为植物通常以3种形式来影响风蚀：分散地面上一定的风动量，减少气流与沙尘之间的传递;阻止土壤、沙尘等的运动。

　　此外，通过实验研究人员得出一条结论：沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物，而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被，工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被，扰动地面结构，形成大面积沙漠化土地，直接加速了沙尘暴的形成和发育。