沙尘暴

沙尘暴(Dust storm)是沙暴(sandstorm)和尘暴(dust stormdevil)合在一起就是一种沙尘天气，多发生在冬春干旱、在半干旱地区，地面上的大量沙尘被强风吹起，使得空气特别浑浊，水平能见度不足1公里。当沙尘暴发生时，强风和湍流会带走裸露地面上的大量灰尘、干燥的表面被吹到对流层甚至更高的大气层，将其送到数百到数千公里以外，强烈的沙尘暴甚至可能导致所谓的“黑色暴风雪”并将能见度降低到50米或更低。

沙尘暴是一种灾害性天气，它是由风和沙相互作用而产生，并被沙所掩埋、狂风袭击、降温霜冻和空气污染造成了灾害，加剧了土地荒漠化、对生态环境造成破坏。世界上有四个容易发生沙尘暴的地区，即中亚、北美、中非和澳大利亚。其发生的诱因通常是雷暴和气旋相关的强气压梯度造成的，实际原因多为温室效应、厄尔尼诺现象、森林减少植被破坏、气候异常，包括人为过度开采自然资源、过量砍伐森林、过度开垦造成的土地沙化是沙尘暴频发的主要原因。

必备条件：沙尘暴的形成需要三个基本要素，即灰尘、强风、不稳定空气状态。

沙尘：地面的沙尘物质是沙尘暴形成的物质基础，沙漠地区的沙尘是沙尘物质的主要来源。灰尘物质只有在干燥松散易于运输的情况下才会被强风带走处于固结状态的尘粒或湿度较大的灰尘不利于风的输送。春季干旱少雨是沙尘暴高峰的主要原因之一，沙尘由于风蚀处于干燥松散状态。

强风：沙尘暴是由风驱动的，强风（近地面风速6级以上，约12米/秒)它是沙尘暴长距离输送的动力学基础，频繁而强烈的风从或从源区经过是沙尘暴形成的必要条件。风速方面，春季风速高，夏季风速高、秋冬季节风速小，所以春季是沙尘暴的高发季节。

不稳定空气状态：沙尘暴往往发生在午后和傍晚，因为期间的温差造成热力不均匀，容易形成空气对流的状态。春季气温开始回升，低层空气和高层空气的温差造成不稳定的空气状态，有利于形成对流或湍流，导致风速增大，也容易形成上下空气层的交换，底层的沙尘物质被带到更高层的大气中，为沙尘暴活动提供了有利条件。

物理机制：沙尘暴经常发生在冷锋经过的冬春季前后此时的大气环境容易形成高空干冷急流和强垂直风速的状态，同时造成风向的切变和大气热力层结的不稳定，在锋区前后形成巨大的气压梯度在动量下传和梯度偏离风的共同作用下，强风扫过沙地，扬起地表灰尘，形成沙尘暴。

沙尘暴

沙尘暴发生时，受气旋影响的强风会使大量灰尘裸露出来、干燥的土壤进入大气，大约在对流层40%气溶胶是风蚀产生的尘埃颗粒，通过湍流混合和对流上升气流，会在对流层上升到更高的水平。这些尘粒由强风驱动，从远处就能看到沙尘暴的锋面特征：风沙墙；沙尘暴中的石头和灰尘可以阻止部分阳光进入，导致受影响地区的能见度降低部分太阳光穿透到沙尘中，造成光线折射，使得沙暴墙上层常呈现黄色到红色，中层为灰黑色，下层为黑色；空气对流和锋团的相互作用，使沙尘暴中的沙尘上下翻滚，温度下降。

分布特征

时间分布特征：沙尘暴的发生呈现季节性分布特征，冬春季分布范围最广，发生频率最高；夏秋季分布范围最小，出现频率最低。比如中国近50年的沙尘暴主要在春季，且多集中在2 ~ 6月，而澳大利亚内陆地区的沙尘暴多在9 ~ 2月，这是该地区的冬春季节。

地域分布特征：沙尘暴的发生也有区域分布特征，全球有四大沙尘暴易发区：中非沙尘暴区、北美沙尘暴区、澳大利亚和中亚的沙尘暴地区。这些地区大多分布在赤道两侧的亚热带低纬度干旱气候区，中亚的沙尘暴区是中纬度唯一的沙尘暴区。这些地区都表现出土地荒漠化的区域性特征气候干燥，地表植被遭到破坏，导致土壤表层植被覆盖不足土地沙化后，容易受天气影响形成沙尘暴。

因素影响：沙尘暴是多种复杂因素共同作用的结果，比如大气环流是影响沙尘暴的主要因素，人类过度开发自然资源、过量砍伐森林、过度开垦对自然的破坏导致土地荒漠化加剧、近年来，全球干旱和其他异常天气现象也是导致沙尘暴频发的主要因素，即温室效应、厄尔尼诺现象、太阳黑子活动的强度也是沙尘暴的诱发因素。

沙尘暴通过强风、沙埋、土壤风蚀、空气污染对环境造成破坏，影响社会生产和生活安全。

生命安全：沙尘暴中的灰尘对人类健康构成威胁。空气中大于10微米的颗粒会损伤外部器官，引起皮肤和眼睛刺激，引起结膜炎和眼睛感染。小于10微米的可吸入颗粒经常出现在鼻子里、口和上呼吸道积聚，导致呼吸道疾病，如哮喘、气管炎、肺炎、过敏性鼻炎和矽肺。更细的颗粒可能会穿透下呼吸道进入血液，从而影响内脏器官，导致心血管疾病。一些传染病也可以通过灰尘传播，如脑膜炎球菌灰尘颗粒可能会损害鼻子和喉咙的黏膜，为细菌感染创造有利条件。

环境破坏：沙尘暴会导致土地沙化，造成土地资源减少，草地和农田风蚀严重，加速水土流失，导致耕地沙化、草地退化。粉尘覆盖植物叶片，影响正常光合作用，导致作物减产，严重倒伏断枝，死苗落花。

社会生产：沙尘暴形成时能见度降低、飞沙走石，严重时会造成电力中断、房屋倒塌、交通受阻、飞机停飞、列车停车或脱轨，引发火灾、人畜伤亡、企业关闭给国家经济建设和人民生活造成了严重损失和巨大危害的生命和财产安全。

阳伞效应”：温室气体的排放是全球变暖的罪魁祸首之一人类的生产环境造成了大量的温室气体排放一方面导致地球形成热岛效应，使地表温度升高另一方面造成大气厚度变薄，臭氧层空虚，减少了对大气中紫外线的过滤，形成温室地球。沙尘暴将地表的灰尘带入平流层形成气溶胶，可以将大量太阳光反射回太空，有效抑制工业排放的大量温室气体导致的全球变暖。

生态循环：地表灰尘沉积物是大陆和海洋生态系统中微量营养素的来源，浮尘中的矿物质在恢复土地肥力方面甚至比氮更好、磷、钾肥。沙尘暴使地表灰尘富含矿物质、有机物等各种物质被风输送到海洋，给海洋浮游生物带来营养，加强藻类的光合作用，进而为鱼类的生存提供丰富的食物，保证生态系统的循环。

缓解酸雨危害：酸雨的主要成分是硫氧化物和氮氧化物氧化后与大气中的水相遇形成酸雨尘埃中富含钙等碱性阳离子，在下落过程中影响空气中的氮氧化物、二氧化硫等物质有一定的中和作用，可以有效缓解酸雨。

减少对自然资源的掠夺性开采。自然生态环境的严重破坏加剧了土地荒漠化，为沙尘暴的形成提供了物质和来源。恢复、增加和保护林草植被，通过退耕还林还草改变地表植被，因地制宜制定保护措施，禁止过度放牧，实行舍饲圈养，封山育林，维护区域良性生态平衡。

控制人口增长，减少人为因素对土地的压力。建立健全沙尘暴天气监测预警系统，加强沙尘暴的发生、危害与人类活动关系的科普宣传，可以进行沙尘暴的实时发展、连续的、全面跟踪监控，及时更新和完善防御对策。