沙塵暴形成的原因

　　沙塵暴 (sand duststorm) ，沙暴與塵暴的總稱，是一種多發(fā)生在干旱和半干旱地區(qū)的天氣現(xiàn)象，由強(qiáng)風(fēng)刮起干燥地表上的松軟沙土和塵埃形成，其導(dǎo)致空氣混濁，能見度變低?！∑渲猩潮┫抵复箫L(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。沙塵暴源頭曾經(jīng)是草原而不是森林，因為那里降雨量少，不能長樹。所以植樹不植樹和沙塵暴成因沒什么關(guān)系。保護(hù)草原植被，禁止開墾和其他破壞草原的行為才是防治沙塵暴的根本辦法。

　　形成原因

　　自然條件

　　有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢，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)對流發(fā)展，從而夾帶更多的沙塵，并卷揚(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。

　　土壤、黃砂主要成分是硅酸鹽，當(dāng)干旱少雨且氣溫變暖時，硅酸鹽表面的硅酸失去水分，

　　H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(氣)↑

　　這樣硅酸鹽土壤膠團(tuán)、砂粒表面就會帶有負(fù)電荷，相互之間有了排斥作用，成為氣溶膠不能凝聚在一起，從而形成揚(yáng)砂即沙塵暴。沙塵暴本質(zhì)上是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽氣溶膠。

　　總之，沙塵暴的形成需要這三個條件：

　　一是地面上的沙塵物質(zhì)。它是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)。

　　二是大風(fēng)。這是沙塵暴形成的動力基礎(chǔ)，也是沙塵暴能夠長距離輸送的動力保證。

　　三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)。這是重要的局地?zé)崃l件。沙塵暴多發(fā)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性。

　　物理因素

　　在極有利的_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。

　　環(huán)境因素

　　在中國科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專家的努力下，一項為探討沙塵物質(zhì)的啟動、傳輸機(jī)理而專門設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實驗順利完成。

　　通過實驗，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)是土壤最直接的動力，其中氣流性質(zhì)、風(fēng)速大小、土壤風(fēng)蝕過程中風(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。

　　這項實驗還證明，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種形式來影響風(fēng)蝕：分散地面上一定的風(fēng)動量，減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運(yùn)動。

　　此外，通過實驗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，而且與人類活動有對應(yīng)關(guān)系。人為過度放牧、濫伐森林植被，工礦交通建設(shè)尤其是人為過度墾荒破壞地面植被，擾動地面結(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。