一、什么是沙塵暴?
沙塵暴 (sand duststorm) 是沙暴 (sandstorm) 和塵暴 (duststorm) 兩者兼有的總稱,是指強(qiáng)風(fēng)把地面大量沙塵物質(zhì)吹起并卷入空中,使空氣特別混濁,水平能見(jiàn)度小于 1千米的嚴(yán)重風(fēng)沙天氣現(xiàn)象。其中沙暴系指大風(fēng)把大量沙粒吹入近地層所形成的挾沙風(fēng)暴;塵暴則是大風(fēng)把大量塵埃及其它細(xì)粒物質(zhì)卷入高空所形成的風(fēng)暴。
二、沙塵暴來(lái)源及其路徑
沙塵暴天氣主要發(fā)生在春末夏初季節(jié),這是由于冬春季干旱區(qū)降水甚少, 地表異常干燥松散, 抗風(fēng)蝕能力很弱, 在有大風(fēng)刮過(guò)時(shí), 就會(huì)將大量沙塵卷入空中, 形成沙塵暴天氣。
從全球范圍來(lái)看, 沙塵暴天氣多發(fā)生在內(nèi)陸沙漠地區(qū), 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。1933一1937年由于嚴(yán)重干旱, 在北美中西部就產(chǎn)生過(guò)著名的碗狀沙塵暴。亞洲沙塵暴活動(dòng)中心主要在約旦沙漠、巴格達(dá)與海灣北部沿岸之間的下美索不達(dá)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(lián)的中亞地區(qū)哈薩克斯坦、烏茲別克斯坦及土庫(kù)曼斯坦都是沙塵暴頻繁(≥15/年)影響區(qū), 但其中心在里海與咸海之間沙質(zhì)平原及阿姆河一帶。我國(guó)西北地區(qū)由于獨(dú)特的地理環(huán)境, 也是沙塵暴頻繁發(fā)生的地區(qū), 主要源地有古爾班通古特沙漠、塔克拉瑪干沙漠、巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、烏蘭布和沙漠和毛烏素沙漠等。
三、近年我國(guó)的大風(fēng)沙塵天氣
經(jīng)統(tǒng)計(jì),60年代特大沙塵暴在我國(guó)發(fā)生過(guò)8次,70年代發(fā)生過(guò)13次,80年代發(fā)生過(guò)14次,而90年代至今已發(fā)生過(guò)20多次,并且波及的范圍愈來(lái)愈廣,造成的損失愈來(lái)愈重。現(xiàn)將90年代以來(lái)我國(guó)出現(xiàn)的幾次主要大風(fēng)和沙塵暴天氣的有關(guān)情況介紹如下:1993年:4月至5月上旬,北方多次出現(xiàn)大風(fēng)天氣。4月19日至5月8日,甘肅、寧夏、內(nèi)蒙古相繼遭大風(fēng)和沙塵暴襲擊。其中5月5日至6日,一場(chǎng)特大沙塵暴襲擊了新疆東部、甘肅河西、寧夏大部、內(nèi)蒙古西部地區(qū),造成嚴(yán)重?fù)p失。1994年:4月6日開(kāi)始,從蒙古國(guó)和我國(guó)內(nèi)蒙古西部刮起大風(fēng),北部沙漠戈壁的沙塵隨風(fēng)而起,飄浮到河西走廊上空,漫天黃土持續(xù)數(shù)日。1995年:11月7日,山東40多個(gè)縣(市)遭受暴風(fēng)襲擊,35人死亡,121人失蹤,320人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失10億多元。1996年:5月29日至30日,自1965年以來(lái)最嚴(yán)重的強(qiáng)沙塵暴襲掠河西走廊西部,黑風(fēng)驟起,天地閉合,沙塵彌漫,樹(shù)木轟然倒下,人們呼吸困難,遭受破壞最嚴(yán)重的酒泉地區(qū)直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)兩億多元。1998年:4月5日,內(nèi)蒙古的中西部、寧夏的西南部、甘肅的河西走廊一帶遭受了強(qiáng)沙塵暴的襲擊,影響范圍很廣,波及北京、濟(jì)南、南京、杭州等地。4月19日,新疆北部和東部吐鄯托盆地遭瞬間風(fēng)力達(dá)12級(jí)的大風(fēng)襲擊,部分地區(qū)同時(shí)伴有沙塵。這次特大風(fēng)災(zāi)造成大量財(cái)產(chǎn)損失,有6人死亡、44人失蹤、256人受傷。5月19日凌晨,新疆北部地區(qū)突遭狂風(fēng)襲擊,阿拉山口、塔城等風(fēng)口地區(qū)風(fēng)力達(dá)9至10級(jí),瞬間風(fēng)速達(dá)每秒32米,其他地區(qū)風(fēng)力普遍達(dá)到6至7級(jí)?耧L(fēng)刮倒大樹(shù),部分地段電力線路被刮斷。1999年:4月3日至4日,呼和浩特地區(qū)接連兩天發(fā)生持續(xù)大風(fēng)及沙塵暴天氣。這次沙塵暴的范圍從內(nèi)蒙古自治區(qū)的西部地區(qū)一直到東部的通遼市南部,瞬時(shí)風(fēng)速為每秒16米。伊克昭盟達(dá)拉特旗風(fēng)力最高達(dá)到10級(jí)。2000年:3月22日至23日,內(nèi)蒙古自治區(qū)出現(xiàn)大面積沙塵暴天氣,部分沙塵被大風(fēng)攜至北京上空,加重了揚(yáng)沙的程度。3月27日,沙塵暴又一次襲擊北京城,局部地區(qū)瞬時(shí)風(fēng)力達(dá)到8至9級(jí)。正在安翔里小區(qū)一座兩層樓樓頂施工的7名工人被大風(fēng)刮下,兩人當(dāng)場(chǎng)死亡。一些廣告牌被大風(fēng)刮倒,砸傷行人,砸壞車(chē)輛。2002年:3月18日到21日,20世紀(jì)90年代以來(lái)范圍****、強(qiáng)度最強(qiáng)、影響最嚴(yán)重、持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的沙塵天氣過(guò)程襲擊了我國(guó)北方140多萬(wàn)平方公里的大地,影響人口達(dá)1.3億。2010年3月12日,新疆和田地區(qū)今年首次發(fā)生強(qiáng)沙塵暴,部分縣市出現(xiàn)黑風(fēng),一些當(dāng)?shù)厝罕姺Q最嚴(yán)重時(shí)能見(jiàn)度幾乎為零。截至19時(shí),和田市區(qū)還是昏黃一片。18時(shí),強(qiáng)沙塵暴已至策勒縣,預(yù)計(jì)21時(shí)許到達(dá)民豐縣,覆蓋范圍達(dá)500多公里。
沙塵暴天氣成因及物理機(jī)制
沙塵暴天氣成因
有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢(shì),有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩(wěn)定條件是沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴形成的主要原因。強(qiáng)風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力,沙、塵源是沙塵暴物質(zhì)基礎(chǔ),不穩(wěn)定的熱力條件是利于風(fēng)力加大、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展,從而夾帶更多的沙塵,并卷?yè)P(yáng)得更高。
除此之外,前期干旱少雨,天氣變暖,氣溫回升,是沙塵暴形成的特殊的天氣氣候背景;地面冷鋒前對(duì)流單體發(fā)展成云團(tuán)或颮線是有利于沙塵暴發(fā)展并加強(qiáng)的中小尺度系統(tǒng);有利于風(fēng)速加大的地形條件即狹管作用,是沙塵暴形成的有利條件之一。沙塵暴本質(zhì)上是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽氣溶膠。
沙塵暴形成的物理機(jī)制
在極有利的大尺度環(huán)境、高空干冷急流和強(qiáng)垂直風(fēng)速、風(fēng)向切變及熱力不穩(wěn)定層結(jié)條件下,引起鋒區(qū)附近中小尺度系統(tǒng)生成、發(fā)展,加劇了鋒區(qū)前后的氣壓、溫度梯度,形成了鋒區(qū)前后的巨大壓溫梯度。在動(dòng)量下傳和梯度偏差風(fēng)的共同作用下,使近地層風(fēng)速陡升,掀起地表沙塵,形成沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴天氣。
沙塵暴主要危害方式
、 強(qiáng)風(fēng):攜帶細(xì)沙粉塵的強(qiáng)風(fēng)摧毀建筑物及公用設(shè)施,造成人畜傷亡。
、 沙埋:以風(fēng)沙流的方式造成農(nóng)田、渠道、村舍、鐵路、草場(chǎng)等被大量流沙掩埋,尤其是對(duì)交通運(yùn)輸造成嚴(yán)重威脅。
⑶ 土壤風(fēng)蝕:每次沙塵暴的沙塵源和影響區(qū)都會(huì)受到不同程度的風(fēng)蝕危害,風(fēng)蝕深度可達(dá)1~10厘米。據(jù)估計(jì),我國(guó)每年由沙塵暴產(chǎn)生的土壤細(xì)粒物質(zhì)流失高達(dá)106~107 噸,其中絕大部分粒徑在10微米以下,對(duì)源區(qū)農(nóng)田和草場(chǎng)的土地生產(chǎn)力造成嚴(yán)重破壞。
、 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(qiáng)沙塵暴為例,甘肅省金昌市的室外空氣的TSP濃度達(dá)到1016 mg/m3,室內(nèi)為80 mg/m3,超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)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(dá)到4級(jí)以上的有10天,同時(shí)影響到我國(guó)東部許多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在內(nèi)的18個(gè)城市的日污染指數(shù)超過(guò)4級(jí)。
黑風(fēng)的危害
黑風(fēng)的危害主要有兩個(gè)字,一是風(fēng)二是沙。
大風(fēng)的危害也有二:一是風(fēng)力破壞,二是刮蝕地皮。
先說(shuō)風(fēng)力破壞。大風(fēng)破壞建筑物,吹倒或拔起樹(shù)木電桿,撕毀農(nóng)民塑料溫室大棚和農(nóng)田地膜等等。此外,由于西北地區(qū)四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等經(jīng)濟(jì)作物出苗,生長(zhǎng)子葉或真葉期和果樹(shù)開(kāi)花期,此時(shí)最不耐風(fēng)吹沙打。輕則葉片蒙塵,使光合作用減弱,且影響呼吸,降低作物的產(chǎn)量;重則苗死花落,那就更談不上成熟結(jié)果了。例如,993年5月5日黑風(fēng),使西北地區(qū)8.5萬(wàn)株果木花蕊被打落,10.94萬(wàn)株防護(hù)林和用材林折斷或連根拔起。此外,大風(fēng)刮倒電桿造成停水停電,影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。1993年5月5日黑風(fēng)造成的停電停水,僅金昌市金川公司一家就造成經(jīng)濟(jì)損失8300萬(wàn)元。
大風(fēng)作用于干旱地區(qū)疏松的土壤時(shí)會(huì)將表土刮去一層,叫做風(fēng)蝕。例如1993年5月5日黑風(fēng)平均風(fēng)蝕深度十厘米(最多50厘米),也就是每畝地平均有60到70立方米的肥沃表土被風(fēng)刮走。其實(shí)大風(fēng)不僅刮走土壤中細(xì)小的黏土和有機(jī)質(zhì),而且還把帶來(lái)的沙子積在土壤中,使土壤肥力大為降低。此外大風(fēng)夾沙粒還會(huì)把建筑物和作物表面磨去一層,叫做磨蝕,也是一種災(zāi)害。
沙的危害主要是沙埋。前面說(shuō)過(guò),狹管,迎風(fēng)和隆起等地形下,因?yàn)轱L(fēng)速大,風(fēng)沙危害主要是風(fēng)蝕,而在背風(fēng)凹洼等風(fēng)速較小的地形下,風(fēng)沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑風(fēng)中發(fā)生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚處達(dá)到了1.2米。
此外更重要的是,人的生命的損失。例如1993年5月5日黑風(fēng)中共死亡85人,傷264人,失蹤31人。此外,死亡和丟失大牲畜12萬(wàn)頭,農(nóng)作物受災(zāi)560萬(wàn)畝,沙埋干旱地區(qū)的生命線水渠總長(zhǎng)2000多公里,蘭新鐵路停運(yùn)31小時(shí)。總經(jīng)濟(jì)損失超過(guò)5.4億元。
沙塵暴是一種風(fēng)與沙相互作用的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,它的形成與地球溫室效應(yīng)、厄爾尼諾現(xiàn)象、森林銳減、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素有著不可分割的關(guān)系。其中,人口膨脹導(dǎo)致的過(guò)度開(kāi)發(fā)自然資源、過(guò)量砍伐森林、過(guò)度開(kāi)墾土地是沙塵暴頻發(fā)的主要原因。
六、沙塵暴產(chǎn)生的原因
沙塵暴緣起土壤風(fēng)蝕
據(jù)新華社蘭州電在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專家的努力下,一項(xiàng)為探討沙塵物質(zhì)的啟動(dòng)、傳輸機(jī)理而專門(mén)設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)近日用品順利完成。
通過(guò)實(shí)驗(yàn),專家們發(fā)現(xiàn),土壤風(fēng)蝕是沙塵暴發(fā)生發(fā)展的首要環(huán)節(jié)。風(fēng)是土壤最直接的動(dòng)力,其中氣流性質(zhì)、風(fēng)速大小、土壤風(fēng)蝕過(guò)程中風(fēng)力作用的相關(guān)條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風(fēng)蝕的重要原因之一。
這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還證明,植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認(rèn)為植物通常以3種形式來(lái)影響風(fēng)蝕:分散地面上一定的風(fēng)動(dòng)量,減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運(yùn)動(dòng)。
此外,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究人員得出一條結(jié)論:沙塵暴發(fā)生不僅是特定自然環(huán)境條件下的產(chǎn)物,而且與人類活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過(guò)度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設(shè)尤其是人為過(guò)度墾荒破壞地面植被,擾動(dòng)地面結(jié)構(gòu),形成大面積沙漠化土地,直接加速了沙塵暴的形成和發(fā)育。
沙塵暴的元兇:大氣環(huán)流
北京春天里發(fā)生沙塵暴的短暫一幕,只不過(guò)是中國(guó)北方連綿約30萬(wàn)平方公里的黃土高原在二三百萬(wàn)年中每年都要經(jīng)歷的天氣過(guò)程,所不同的是,后者的風(fēng)力更強(qiáng),刮風(fēng)的時(shí)間更長(zhǎng)(可以持續(xù)幾天),沙塵的來(lái)源并不是50米開(kāi)外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。
就如同上帝在玩一個(gè)匪夷所思的游戲:他把中國(guó)西北部和中亞地區(qū)沙漠和戈壁表面的沙塵抓起來(lái)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(gè)游戲從大約240萬(wàn)年以前就開(kāi)始了,上帝至今樂(lè)此不疲(2002年《自然》雜志發(fā)表了中國(guó)學(xué)者的最新研究成果,把其開(kāi)始的時(shí)間推到了2200萬(wàn)年前)。
事實(shí)上,風(fēng)就是上帝拋沙的那只手。
印度板塊向北移動(dòng)與亞歐板塊碰撞之后,印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下,并把后者頂托起來(lái)。從而喜馬拉雅地區(qū)的淺海消失了,喜馬拉雅山開(kāi)始形成并漸升漸高,青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來(lái)。這個(gè)過(guò)程持續(xù)6000多萬(wàn)年以后,到了距今大約240萬(wàn)年前,青藏高原已有2000多米高了。
地表形態(tài)的巨大變化直接改變了大氣環(huán)流的格局。在此之前,中國(guó)大陸的東邊是太平洋,北邊的西伯利亞地區(qū)和南邊喜馬拉雅地區(qū)分別被淺海占據(jù)著,西邊的地中海在當(dāng)時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)伸入亞洲中部,所以平坦的中國(guó)大陸大部分都能得到充足的海洋暖濕氣流的滋潤(rùn),氣候溫暖而潮濕。中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸大部分為亞熱帶地區(qū),并沒(méi)有出現(xiàn)大范圍的沙漠和戈壁。
然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團(tuán)的向北移動(dòng),久而久之,中國(guó)的西北部地區(qū)越來(lái)越干旱,漸漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這里就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發(fā)源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風(fēng)帶中,240萬(wàn)年以來(lái),它的高度不斷增長(zhǎng)著。青藏高原的寬度約占西風(fēng)帶的三分之一,把西風(fēng)帶的近地面層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側(cè)向東流動(dòng),北支從青藏高原的東北邊緣開(kāi)始向東流動(dòng),這支高空氣流常年存在于3500—7000米的高空,成為搬運(yùn)沙塵的主要?jiǎng)恿。與此同時(shí),由于青藏高原隆起,東亞季風(fēng)也被加強(qiáng)了,從西北吹向東南的冬季風(fēng)與西風(fēng)急流一起,在中國(guó)北方制造了一個(gè)黃土高原。
在中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸的沙漠和戈壁上,由于氣溫的冷熱劇變,這里的巖石比別處能更快地崩裂瓦解,成為碎屑,地質(zhì)學(xué)家按直徑大小依次把它們分成:礫(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙顆粒,能被帶到3500米以上的高空,進(jìn)入西風(fēng)帶,被西風(fēng)急流向東南方向搬運(yùn),直至黃河中下游一帶才逐漸飄落下來(lái)。
二三百萬(wàn)年以來(lái),亞洲的這片地區(qū)從西北向東南搬運(yùn)沙土的過(guò)程從來(lái)沒(méi)有停止過(guò),沙土大量下落的地區(qū)正好是黃土高原所在的地區(qū),連五臺(tái)山、太行山等華北許多山的頂上都有黃土堆積。當(dāng)然,中國(guó)北部包括黃河在內(nèi)的幾條大河以及數(shù)不清的溝谷對(duì)地表的沖刷作用與黃土的堆積作用正好相反,否則的話,黃土高原一定不會(huì)是現(xiàn)在這樣,厚度不超過(guò)409.93米。太行山以東的華北平原也是沙土的沉降區(qū),但是這里是一個(gè)不斷下沉的區(qū)域,同時(shí)又發(fā)育了眾多河流,所以落下來(lái)的沙子要么被河流沖走,要么就被河流所帶來(lái)的泥沙埋葬了。
中國(guó)古籍里有上百處關(guān)于“雨土”、“雨黃土”、“雨黃沙”、“雨霾”的記錄,最早的“雨土”記錄可以追溯到公元前1150年:天空黃霧四塞,沙土從天而降如雨。這里記錄的其實(shí)就是沙塵暴。
雨土的地點(diǎn)主要在黃土高原及其附近。古人把這類事情看成是奇異的災(zāi)變現(xiàn)象,相信這是“天人感應(yīng)”的一種征兆。晉代張華編的博物志中就記有:“夏桀之時(shí),為長(zhǎng)夜宮于深谷之中,男女雜處,十旬不出聽(tīng)政,天乃大風(fēng)揚(yáng)沙,一夕填此空谷。”
1966—1999年間,發(fā)生在我國(guó)的持續(xù)兩天以上的沙塵暴竟達(dá)60次。中科院劉東生院士認(rèn)為,黃土高原應(yīng)該說(shuō)是沙塵暴的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室積累了過(guò)去幾百萬(wàn)年以來(lái)沙塵暴的記錄。中國(guó)西北部沙漠和戈壁的風(fēng)沙漫天漫地灑過(guò)來(lái),每年都要在黃土高原上留下一層薄薄的黃土。
七、沙塵暴天氣的危害
沙塵暴天氣是我國(guó)西北地區(qū)和華北北部地區(qū)出現(xiàn)的強(qiáng)災(zāi)害性天氣,可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災(zāi)、人畜傷亡等,污染自然環(huán)境,破壞作物生長(zhǎng),沙塵暴給國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和人民生命財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重的損失和極大的危害。沙塵暴危害主要在以下幾方面:
1、生態(tài)環(huán)境惡化
出現(xiàn)沙塵暴天氣時(shí)狂風(fēng)裹的沙石、浮塵到處彌漫,凡是經(jīng)過(guò)地區(qū)空氣渾濁,嗆鼻迷眼,呼吸道等疾病人數(shù)增加。如1993年5月5日發(fā)生在金昌市的強(qiáng)沙塵暴天氣,監(jiān)測(cè)到的室外空氣含塵量為1016毫米/立方厘米,室內(nèi)為80毫米/立方厘米,超過(guò)國(guó)家規(guī)定的生活區(qū)內(nèi)空氣含塵量標(biāo)準(zhǔn)的40倍。
2、生產(chǎn)生活受影響
沙塵暴天氣攜帶的大量沙塵蔽日遮光,天氣陰沉,造成太陽(yáng)輻射減少,幾小時(shí)到十幾個(gè)小時(shí)惡劣的能見(jiàn)度,容易使人心情沉悶,工作學(xué)習(xí)效率降低。輕者可使大量牲畜患染呼吸道及腸胃疾病,嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致大量“春乏”牲畜死亡、刮走農(nóng)田沃土、種子和幼苗。沙塵暴還會(huì)使地表層土壤風(fēng)蝕、沙漠化加劇,覆蓋在植物葉面上厚厚的沙塵,影響正常的光合作用,造成作物減產(chǎn)。
3、生命財(cái)產(chǎn)損失
1993年5月5日,發(fā)生在甘肅省金昌市、武威市、武威市民勤縣、白銀市等地市的強(qiáng)沙塵暴天氣,受災(zāi)農(nóng)田253.55萬(wàn)畝,損失樹(shù)木4.28萬(wàn)株,造成直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)2.36億元,死亡50人,重傷153人。2000年4月12日,永昌、金昌、威武、民勤等地市強(qiáng)沙塵暴天氣,據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)僅金昌、威武兩地市直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)1534萬(wàn)元。
4、影響交通安全(飛機(jī)、汽車(chē)等交通事故)
沙塵暴天氣經(jīng)常影響交通安全,造成飛機(jī)不能正常起飛或降落,使汽車(chē)、火車(chē)車(chē)廂玻璃破損、停運(yùn)或脫軌。
5、危害人體健康
當(dāng)人暴露于沙塵天氣中時(shí),含有各種有毒化學(xué)物質(zhì)、病菌等的塵土可透過(guò)層層防護(hù)進(jìn)入到口、鼻、眼、耳中。這些含有大量有害物質(zhì)的塵土若得不到及時(shí)清理將對(duì)這些器官造成損害或病菌以這些器官為侵入點(diǎn),引發(fā)各種疾病。
清理:
口:回到室內(nèi)即漱口和刷牙。希瓦 帕薩德示范洗鼻
眼:以清水沖洗。
耳:以棉簽蘸酒精將耳中塵土粘出。
重點(diǎn)清理對(duì)象:鼻。兌濃度約為0.9%的純鹽水,灌入洗鼻壺中。分別沖洗兩邊鼻孔。每沖完一邊即擤鼻子,將兩邊鼻孔內(nèi)的塵土擤出。重復(fù)此動(dòng)作直到鼻腔清洗干凈為止。
八、沙塵暴在生態(tài)系統(tǒng)中的作用
沙塵暴的危害雖然甚多,但整個(gè)沙塵暴的過(guò)程卻也是自然生態(tài)系所不能或缺的部份,例如澳洲的赤色沙暴中所夾帶來(lái)的大量鐵質(zhì)已證明是南極海浮游生物重要的營(yíng)養(yǎng)來(lái)源,而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳,以減緩溫室效應(yīng)的危害,因此沙暴的影響層級(jí)并非全為負(fù)面;蛟S在另一層面來(lái)說(shuō),沙塵暴也許也是地球?yàn)榱藨?yīng)對(duì)環(huán)境變遷的一種癥候,就像我們感冒了會(huì)發(fā)生咳嗽是為了排除氣管中的廢物一樣。為研究沙暴提供塔斯曼海養(yǎng)分以及其它諸多效應(yīng)等,澳洲曾匯集了許多氣候?qū)W者。他們發(fā)現(xiàn)澳洲沙暴的紅色石英沉積物也可在新西蘭找到,并且反而肥沃了新西蘭的土地;因此澳洲沙塵暴所造成的養(yǎng)分損失卻可造成新西蘭土地的養(yǎng)分收獲。而像是夏威夷當(dāng)?shù)胤饰值耐寥莱练e物根據(jù)分析資料也可證明有許多的養(yǎng)料成分也是來(lái)自遙遠(yuǎn)的歐亞大陸內(nèi)部。正因?yàn)閮傻叵喔羧f(wàn)里,普通的風(fēng)無(wú)法把內(nèi)陸的塵埃吹到這么遙遠(yuǎn)的地方,因此正是沙塵暴,把細(xì)小卻包含養(yǎng)分的塵土攜上3000米高空,穿越大洋,再播種一般把它們?nèi)鱿聛?lái)。除了夏威夷群島,科學(xué)家還發(fā)現(xiàn),地球上****的綠肺―亞馬孫盆地的雨林也得益于沙塵暴,它的一個(gè)重要的養(yǎng)分來(lái)源也是空中的沙塵。沙塵暴能把盤(pán)石變得蔥蔥郁郁的秘密在于,沙塵氣溶膠含有鐵離子等有助于植物生長(zhǎng)的成分。此外由于沙塵暴多誕生在干燥高鹽堿的土地上,沙塵暴所挾帶的一些土粒當(dāng)中也經(jīng)常帶有一些堿性的物質(zhì),所以往往可以減緩沙塵暴附近沉降區(qū)的酸雨作用或土壤酸化作用。中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所的王自發(fā)先生曾說(shuō):“沙塵暴的確降低了酸雨的酸性。沙塵暴雖然危害甚大,卻也是地球自然生態(tài)當(dāng)中的一個(gè)必經(jīng)的過(guò)程,因?yàn)樽匀祟愑惺芬詠?lái),便有沙塵暴的出現(xiàn)了。只是我們應(yīng)該更積極的找尋異常沙塵暴頻率發(fā)生的機(jī)制,以真正解決異常氣候變遷所對(duì)于環(huán)境的危害性。
九、沙塵暴的治理和預(yù)防措施
1.加強(qiáng)環(huán)境的保護(hù),把環(huán)境的保護(hù)提到法制的高度來(lái)。
2.恢復(fù)植被,加強(qiáng)防止風(fēng)沙塵暴的生物防護(hù)體系。實(shí)行依法保護(hù)和恢復(fù)林草植被,防止土地沙化進(jìn)一步擴(kuò)大,盡可能減少沙塵源地。
3.根據(jù)不同地區(qū)因地制宜制定防災(zāi)、抗災(zāi)、救災(zāi)規(guī)劃,積極推廣各種減災(zāi)技術(shù),并建設(shè)一批示范工程,以點(diǎn)帶面逐步推廣,進(jìn)一步完善區(qū)域綜合防御體系。
4.控制人口增長(zhǎng),減輕人為因素對(duì)土地的壓力,保護(hù)好環(huán)境。
5.加強(qiáng)沙塵暴的發(fā)生、危害與人類活動(dòng)的關(guān)系的科普宣傳,使人們認(rèn)識(shí)到所生活的環(huán)境一旦破壞,就很難恢復(fù),不僅加劇沙塵暴等自然災(zāi)害,還會(huì)形成惡性循環(huán),所以人們要自覺(jué)地保護(hù)自己的生存環(huán)境。
四道防線阻擊沙塵暴
第一,在北京北部的京津周邊地區(qū)建立以植樹(shù)造林為主的生態(tài)屏障;
第二,在內(nèi)蒙古渾善達(dá)克中西部地區(qū)建起以退耕還林為中心的生態(tài)恢復(fù)保護(hù)帶;
第三,在河套和黃沙地區(qū)建起以黃灌帶和毛烏素沙地為中心的鄂爾多斯生態(tài)屏障;
第四,盡快與蒙古國(guó)建立長(zhǎng)期合作防治沙塵暴的計(jì)劃框架,設(shè)置到蒙古國(guó)的保護(hù)屏障。
十、沙塵暴防災(zāi)應(yīng)急
應(yīng)急要點(diǎn)
●及時(shí)關(guān)閉門(mén)窗,必要時(shí)可用膠條對(duì)門(mén)窗進(jìn)行密封。
●外出時(shí)要戴口罩,用紗巾蒙住頭,以免沙塵侵害眼睛和呼吸道而造成損傷。應(yīng)特別注意交通安全。
●機(jī)動(dòng)車(chē)和非機(jī)動(dòng)車(chē)應(yīng)減速慢行,密切注意路況,謹(jǐn)慎駕駛。
●妥善安置易受沙塵暴損壞的室外物品。
專家提示
●發(fā)生強(qiáng)沙塵暴天氣時(shí)不宜出門(mén),尤其是老人、兒童及患有呼吸道過(guò)敏性疾病的人。
●平時(shí)要做好防風(fēng)防沙的各項(xiàng)準(zhǔn)備。
沙塵暴為沙塵天氣的天氣現(xiàn)象之一,指強(qiáng)風(fēng)將地面大量塵沙吹起后導(dǎo)致空氣混濁、水平能見(jiàn)度小于1公里的天氣現(xiàn)象;水平能見(jiàn)度小于500米“沙塵暴”稱為強(qiáng)沙塵暴。沙塵暴多發(fā)生在北美大平原、阿拉伯沙漠、蒙古戈壁沙漠、中國(guó)西北部塔克拉瑪干沙漠、北非撒哈拉沙漠、印度瓦哈沙漠,以及其它干旱地帶或半干旱地帶。沙塵暴亦發(fā)生在其它星球上;鹦巧嫌写笠(guī)模的沙塵暴,相比地球上的沙塵暴時(shí)間更長(zhǎng),面積更廣。有時(shí)面積覆蓋整個(gè)星球。
一般而言,沙塵暴的起因是地面劇烈升溫。經(jīng)太陽(yáng)長(zhǎng)期暴曬,沙地以上的空氣變熱后上升,致使氣壓和溫度參差。較冷的空氣為填補(bǔ)空間而擁至,形成強(qiáng)風(fēng),其風(fēng)力足以移動(dòng)沙丘。產(chǎn)生沙塵暴的根本原因是氣候干燥,人類活動(dòng)干預(yù)陸地表面特性加劇了氣候干燥的嚴(yán)重性
寧夏1993年“黑風(fēng)”特大沙塵暴災(zāi)害
寧夏河套,古詩(shī)有“塞上江南”之稱,民間有“天下黃河惟富一套”之說(shuō),北國(guó)之雄渾,江南之秀美齊集于此。歷史上除了兩次較大的地震,幾乎沒(méi)有特大氣象災(zāi)害,早澇保收,名副其實(shí),是寧夏人的放心之地,在寧夏人的心目中與干旱有關(guān)的災(zāi)害只在南部山區(qū)8縣,那里是與災(zāi)害作斗爭(zhēng)的前沿。
沙暴突襲
正是在那種“患山不患川”的平常心幾乎占盡人們?nèi)恳庾R(shí)的時(shí)候,災(zāi)害這個(gè)不速之客降臨了“沒(méi)有問(wèn)題”的寧夏平原。每年冬初及4月底至5月初,寧夏平原時(shí)有大風(fēng)并夾帶沙塵,風(fēng)大沙多時(shí)人們稱黃風(fēng)。至于伸手不見(jiàn)五指,摧苗拆木勢(shì)不可當(dāng)?shù)摹昂陲L(fēng)”(特大沙塵暴)70歲以下的人都沒(méi)見(jiàn)過(guò)。
1993年5月5日,依舊晴空萬(wàn)里,風(fēng)和日麗,新綠的楊柳,盛開(kāi)的果木花,新放下的渠水讓田間作業(yè)的人們格外貪戀時(shí)光,數(shù)百里平原上人們孜孜不倦地編織著迷人的希望。下午7時(shí)25分開(kāi)始,寧?kù)o的天空瞬間狂風(fēng)呼嘯、雷聲大作、飛沙走石、黑色魔障由西而來(lái),從南北兩端突襲寧夏平原(平原中部因賀蘭山阻隔,黑風(fēng)暴翻越時(shí)受阻削弱)越過(guò)黃河的風(fēng)暴又席卷了沙化嚴(yán)重的鹽池草原。黑風(fēng)暴的另一部分經(jīng)過(guò)甘肅白銀地區(qū)和寧夏衛(wèi)寧兩縣進(jìn)入海原、同心和固原。黑風(fēng)席卷了寧夏16個(gè)市縣(平原12市縣、山區(qū)4縣)最低風(fēng)速28米/秒,****風(fēng)速38米/秒,****能見(jiàn)度不到50米,最低能見(jiàn)度為零,風(fēng)力最小10級(jí),****12級(jí)。黑風(fēng)經(jīng)過(guò)時(shí)間1個(gè)多小時(shí),大風(fēng)持續(xù)至第二天清晨。38米/秒意味著以每小時(shí)136.8公里往前急馳的汽車(chē),而這個(gè)車(chē)體高400—1000米,寬數(shù)十公里。由于其突然降臨,其強(qiáng)度之大,群眾毫無(wú)準(zhǔn)備,致使造成巨大的損失。
災(zāi)情最嚴(yán)重的中衛(wèi)縣,黑風(fēng)來(lái)時(shí)漆黑一片,全縣16個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)共死亡31人,重傷17人。死亡人口中大部分是6—12歲的少年兒童和中小學(xué)生。有的孩子正在路上走,有的隨父母在田間勞動(dòng),見(jiàn)風(fēng)暴來(lái)后往家里跑,被風(fēng)卷到渠中淹死。西臺(tái)鄉(xiāng)樂(lè)臺(tái)村村民陳懷文兩個(gè)女兒,風(fēng)來(lái)后,摸著回家被風(fēng)刮入水窖淹死。水窖離家門(mén)口僅二十多米,陳懷文把經(jīng)過(guò)自家門(mén)口的鄰居的兩個(gè)孩子拉到了房里保全了性命,卻沒(méi)能夠抓住自己的兩個(gè)女兒。城關(guān)鎮(zhèn)南街村村民吳建民犁地時(shí),9歲和4歲的兩個(gè)女兒跟著玩,見(jiàn)風(fēng)后,吳催女兒往家里跑,未能及家雙雙被刮入渠中淹死。常樂(lè)鎮(zhèn)馬路灘村村民楊自強(qiáng)11歲和8歲的兩個(gè)女兒也是被刮到渠里淹死的。宣和鎮(zhèn)羚羊村馬伏榮夫妻2人在田里勞動(dòng),看到風(fēng)起即快速返家,與其妻連自行車(chē)帶人被刮人大渠中淹死,留下了4個(gè)未成年子女和83歲的老母。
除人員落水淹死以外,正在放牧的部分羊只也被強(qiáng)風(fēng)刮入水中淹死。大量的塑料大棚被卷走,辣椒、甜菜、胡麻、棉花、西瓜幼苗被打壞,部分小麥、玉米被沙壓埋。一些房屋、鄉(xiāng)村學(xué)校的圍墻被刮倒并引起火災(zāi)。城內(nèi)有的樓房涼臺(tái)封閉物被刮掉,樓下緊急避風(fēng)的人被砸傷。近數(shù)萬(wàn)棵樹(shù)木被刮倒,有的連根拔起,有的被攔腰折斷;近萬(wàn)畝果樹(shù)花果被吹掉。全縣絕大部分通訊線路一度中斷,400余根電桿和廣播線桿被刮倒。
根據(jù)16市縣統(tǒng)計(jì),受災(zāi)人口150萬(wàn),死亡45人,受傷108人;農(nóng)作物受災(zāi)面積133萬(wàn)畝,果園成災(zāi)5.26萬(wàn)畝;死亡羊只、牲畜2.3萬(wàn)只(頭);倒塌、燒毀房屋1200間;毀壞溫棚2500間;毀壞樹(shù)木8.13萬(wàn)棵;損壞電桿和廣播線桿1221根;直接經(jīng)濟(jì)損失9000余萬(wàn)元。因?yàn)?zāi)死亡人數(shù)是建國(guó)以來(lái)最多的一次,瞬間損失如此慘重是僅有的一次。
幾點(diǎn)啟示
(一)黑風(fēng)是環(huán)境惡化的警鐘
在國(guó)務(wù)院召集的匯報(bào)會(huì)上與會(huì)同志通過(guò)甘肅同志偶然中拍到的錄相,第一次直觀地看到了黑風(fēng)的整體形態(tài),也比較全面地知道了黑風(fēng)的成因。成因之一是天氣形勢(shì)背景,這就是來(lái)自西伯利亞的較強(qiáng)冷空氣和青海湖熱低壓共同影響,造成很大的水平氣壓梯度;其二是地面狀況,由特定的天氣條件和特定的地面狀況相互作用的結(jié)果形成黑風(fēng)。1993年5月5日黑風(fēng)的形成正是由于4月中旬以來(lái)甘肅無(wú)降水,寧夏及周邊地區(qū)也連續(xù)2年大旱,土壤水分因蒸發(fā)量大而顯著降低,使沙土表層疏松。因此,當(dāng)產(chǎn)生劇烈的中小天氣尺度系統(tǒng)時(shí)疏松的沙土極易為強(qiáng)風(fēng)所裹挾。簡(jiǎn)言之,強(qiáng)風(fēng)+沙塵=黑風(fēng)。強(qiáng)風(fēng)是人力所不能影響的,但多方的調(diào)查分析結(jié)果,多年來(lái)西部地區(qū)原有沙漠和農(nóng)業(yè)區(qū)之間的過(guò)渡被大量開(kāi)墾,固沙植被和地表結(jié)構(gòu)破壞,草原沙化,生態(tài)環(huán)境惡化,加劇了沙暴天氣的形成。鑒于它的危害慘重,影響深遠(yuǎn),自這次災(zāi)害以后在我國(guó)的救災(zāi)統(tǒng)計(jì)中特大沙塵暴被新列為一個(gè)獨(dú)立的災(zāi)種。
就寧夏的實(shí)地調(diào)查中反映,70歲左右的老人們也沒(méi)有經(jīng)過(guò)這么強(qiáng)的黑風(fēng),在有文字記載的資料中也僅是第一次。在這次黑風(fēng)的肆虐過(guò)程中,賀蘭山南北兩端的中衛(wèi)及銀北地區(qū)災(zāi)害較重,被賀蘭山呵護(hù)的寧夏平原中部較輕。地處重災(zāi)區(qū)中衛(wèi)縣的沙坡頭鐵路防護(hù)林體系經(jīng)受住了黑風(fēng)的考驗(yàn),鐵路暢通無(wú)阻,但越過(guò)黃河略有削弱的狂風(fēng)一遇毛烏素沙漠和沙化嚴(yán)重的鹽池草原地表一拍即合,一觸即發(fā),受災(zāi)程度反而重于寧夏平原中部。45條人命、108人受傷,近億元的財(cái)產(chǎn)瞬間消失,在寧夏人的心頭上重重敲了一錘,瞠目震驚而劇痛難平。
多年來(lái)人們雖然在努力防止沙化中取得了不少的治沙經(jīng)驗(yàn)和成績(jī),但只是局部的改善、總體上并沒(méi)改變“沙進(jìn)人退”的被動(dòng)局面。構(gòu)成這次黑風(fēng)成因的環(huán)境惡化對(duì)寧夏人敲響了警鐘,以往的治沙速度、力度都未能阻止黑風(fēng)的發(fā)生,如果不能調(diào)整治理的方針、力度,寧夏平原終會(huì)逐步萎縮,毀于一旦,黑風(fēng)即是前奏。
(二)知識(shí)就是生命,加強(qiáng)減災(zāi)教育,提高減災(zāi)意識(shí)是提高國(guó)民素質(zhì)教育的組成部分。
這次黑風(fēng)——特大沙塵暴固然多年不遇,“猝不及防”。但是具有防風(fēng)經(jīng)驗(yàn)的甘肅民勤縣的群眾,在大風(fēng)來(lái)時(shí)采取趴地抓住牢固物、黑風(fēng)過(guò)后再爬起來(lái)的辦法,在同樣的災(zāi)害條件下,全縣無(wú)一人傷亡。民勤人之所以能不分男女老幼,臨危不亂從容相對(duì),以簡(jiǎn)單動(dòng)作化險(xiǎn)為夷,決非一夕之功。這是民勤人代代相傳互教互囑的普通知識(shí),在災(zāi)害面前這種知識(shí)就是生命啊!因此深入研究災(zāi)害規(guī)律,經(jīng)常地向群眾宣傳貫輸防災(zāi)知識(shí),提高減災(zāi)意識(shí)并使其化為民風(fēng)民俗,實(shí)在是政府和社會(huì)民間迫在眉捷的大事,不可等閑視之。因此,在提高國(guó)民科技知識(shí)教育的同時(shí),加強(qiáng)災(zāi)害意識(shí)、防災(zāi)減災(zāi)意識(shí)與防災(zāi)知識(shí)的教育是提高國(guó)民素質(zhì)的重要組成部分。
(三)災(zāi)害管理勢(shì)在加強(qiáng),并做到在大范圍內(nèi)的聯(lián)防與科研投入。
5月5日8時(shí)強(qiáng)冷高壓進(jìn)入新疆北部,烏魯木齊和玉門(mén)之闖氣壓梯度增大,冷鋒以每小時(shí)50—60公里速度東移,14時(shí)到酒泉,15時(shí)42分到金昌生成黑風(fēng),風(fēng)力12級(jí),****風(fēng)力每34米/秒,沙壁高近千米,自西向東在甘肅橫行5小時(shí)左右而后達(dá)中衛(wèi)。雖有時(shí)間機(jī)遇減輕災(zāi)害,然而甘寧之間沒(méi)有聯(lián)防措施,沒(méi)有預(yù)警系統(tǒng)。因此,根據(jù)災(zāi)害規(guī)律,在災(zāi)害相關(guān)的地域內(nèi)打破行政區(qū)劃界限,開(kāi)展災(zāi)害聯(lián)防聯(lián)治勢(shì)在必行。
對(duì)這次沙塵暴天氣,國(guó)家氣象中心在5月3日到5日的天氣公報(bào)中心“大范圍的大風(fēng)天氣過(guò)程”做了預(yù)報(bào),甘肅省氣象臺(tái)4月30日做了5—6—7級(jí)大風(fēng)預(yù)報(bào),5月5日11時(shí)又做了****風(fēng)力7級(jí)的訂正預(yù)報(bào),并向省委、政府和相關(guān)單位做了詳細(xì)匯報(bào)。寧夏氣象臺(tái)5月5日下午發(fā)布了大風(fēng)降溫警報(bào),并在給寧夏黨委和政府的報(bào)告中說(shuō)5日夜有沙塵暴天氣,自治區(qū)政府又以特急傳真發(fā)至各市縣政府,各地縣氣象臺(tái)站5日中午分別提前1一3小時(shí)做出了大風(fēng)沙塵暴天氣的補(bǔ)充訂正預(yù)報(bào)。預(yù)報(bào)對(duì)減輕災(zāi)害損失起到了積極的作用,但也不無(wú)遺憾。其一是對(duì)大風(fēng)預(yù)報(bào)多,對(duì)黑風(fēng)預(yù)報(bào)微,也就是對(duì)高空情況明,對(duì)地面情況暗,而且風(fēng)力級(jí)數(shù)預(yù)報(bào)低。寧夏預(yù)報(bào)雖提到了沙塵暴,但留給群眾的時(shí)間太短,加上通訊傳輸工具不力,群眾思想麻痹,防災(zāi)知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)缺乏,臨災(zāi)慌亂,致使損失慘重。
對(duì)黑風(fēng)的研究,歐美始于本世紀(jì)30年代,而我國(guó)至災(zāi)害發(fā)生之時(shí)尚無(wú)專門(mén)研究機(jī)構(gòu)。因此,黑風(fēng)暴的大范圍聯(lián)防組織協(xié)調(diào)以及專項(xiàng)研究投入,亦是防抗黑風(fēng)災(zāi)害必不可少的一環(huán)。
1993年5月5日黑風(fēng)(特大沙塵暴)已過(guò)去了6年。在黨中央和國(guó)務(wù)院的關(guān)懷下,對(duì)沙塵暴的專項(xiàng)研究已深入展開(kāi),各地氣象預(yù)報(bào)能力空前提高了,環(huán)境治理?xiàng)l件有了很大的改觀,生態(tài)恢復(fù)工作取得了新的成就。更可喜的是,迄今從政府到群眾,環(huán)境保護(hù)觀念有了很大的增強(qiáng),環(huán)境與災(zāi)害的關(guān)系已不像過(guò)去那樣熟視無(wú)睹,然而從總體上仍沒(méi)達(dá)到人進(jìn)沙退的局面。任重道遠(yuǎn),我們必須下****的決心,用幾代人的精力,爭(zhēng)取在下個(gè)世紀(jì),在總體上造成“人進(jìn)沙退”的局面,****限度地減輕各種災(zāi)害的損失,有力地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提高自身素質(zhì),以聰明、智慧、不可戰(zhàn)勝的形象,自立于世界文明民族之林。