《沙尘暴形成与发展》PPT课件.ppt

第七章、沙尘暴形成与发展,印度西北部地区安德海（Andhi）在非洲和阿拉伯地区哈布（Haboob）有的地区称为“phantom”，即“鬼怪”的意思。,计划 6学时,全球范围内：沙尘暴每年都在发生,又是一年春来到，满城尽戴黄金甲。,沙尘暴对北京的影响：浮尘天气,年“沙尘4月”北京只有9天蓝，中重度污染出现17天,2006年4月911日，西伯利亚冷空气从新疆入境，在内蒙古、甘肃、宁夏造成了一定的人员和财产损失，其中以新疆吐鲁番地区最为严重，在吐鲁番地区因为沙尘暴死伤的有2个人，造成的财产损失可能比较大，次列车在吐鲁番遭受飞沙走石侵袭双层钢化玻璃被击碎,4月11日杨凌浮尘天气，降尘雨,2006年月日晚时，从乌鲁木齐发往北京的次列车运行至小草湖至红层之间时，遭遇特大沙尘暴袭击，沙尘暴卷起的沙石将车体运行方向左侧窗户玻璃全部损坏，车上余名旅客和乘务人员与沙尘暴几乎搏斗了小时，在乘务人员和旅客的全力协同努力下，没有一人受伤，也无旅客财物丢失，在晚点个小时后，安全到达兰州站,2006年4月17日无数北京市民当天收到同样一条八卦短信：据CNN报道，中国导演张艺谋花1亿元，从蒙古购200万吨黄土，飞机抛洒，已于昨晚抵达北京上空，用以宣传新片满城尽带黄金甲，效果相当震撼。,降下的沙土据说超过了30万吨，京城人均摊上20公斤？,2006年月日日，强沙尘暴出现在塔克拉玛干沙漠周围和内蒙古中东部，浮尘天气东到北京，南到西安。杨陵日浮尘加小泥雨。,年月日强沙尘暴中心在内蒙古东部朱日和地区（能见度m），所以北京日浮尘、降尘严重，吨砂尘在北京落户。杨陵没有浮尘天气。,沙尘暴起源地、运移路径不同。,引言：感性认识沙尘暴（光盘）一 沙尘暴概念（）二 沙尘暴时空分布的统计特征（）三、黑风暴的表现特征（）四、沙尘暴的危害与优点（）五、沙尘暴成因分析（）六、沙尘暴的影响因素（）七、沙尘暴的防治（）学时,一 沙尘暴概念,沙尘天气分为浮尘、扬沙和沙尘暴3个等级浮尘：指在无风或风力较小的情况下，尘土、粉沙均匀地漂浮在空中，使水平能见度小于10公里的天气现象。扬沙：指由于风力较大，将地面沙尘吹起，使空气相当浑浊，水平能见度1-10公里的天气现象。沙尘暴：系指强风把地面大量沙土卷入空中，使空气特别浑浊，使水平能见度小于1公里的天气现象。沙尘暴（sand-dust storm）是沙暴（sand storm）和尘暴（dust storm）两者兼有的总称，其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地面气层所形成的携沙风暴；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。什么是沙尘天气:沙尘天气是沙尘暴、扬沙和浮尘天气的统称，它是一种由大风将地面沙尘吹(卷)起、或被高空气流带到下游地区而造成的一种大气混浊现象。,印度西北部的沙尘暴划分为3个等级,我国西北地区沙尘暴强度等级划分,Western Kansas29 May 2004,二 沙尘暴时空分布的统计特征,（1）空间分布全世界有四大沙尘暴多发区。中亚（亚洲中亚部分和中国西北部）、北美（美国中西部北美）、中非（非洲撒哈拉沙漠中的中非）、澳大利亚（澳大利亚沙漠中部）。我国的沙尘暴区属于中亚沙尘暴区的一部分，主要发生在北方地区。总的特点是：西北多于东北地区，平原（或盆地）多于山区，沙漠及其边缘多于其它地区。,1952-2000年我国强和特强沙尘暴频次分布图,频数在10次以上的中心仅有三大片以民勤为中心(达43次)的河西走廊及内蒙古阿拉善高原区；以和田为中心(达42次)的南疆盆地南缘区；以朱日和为中心(达10次)的内蒙古中部区。,主要集中在两大区域（王式功）：西北地区涉及范围最大的沙尘暴多发区，其中最大中心在腾格里沙漠南缘的民勤，年平均沙尘暴日数为37.7d；其次是库布齐沙地的杭锦旗和毛乌素沙地南部的定边分别为27d和25.9d。塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠，在其西南部又有两个中心，即从麦盖提经巴楚至柯坪为一中心，平均年沙尘暴日数为20d-38.8d；从莎车经和田到且末为另一个中心区，平均年沙尘暴日数为25-35d。从巴丹吉林沙漠东部，南至甘肃河西走廊，经腾格里沙漠、乌兰布和沙漠，至库布齐沙地和毛乌素沙地。,西北地区强和特强沙尘暴个例谱的统计分析表明：我国西北地区最大的强沙尘暴出现区域，是西起吐鲁番、哈密地区，东接蔓延达l 000km的甘肃河西走廊，北连内蒙古阿拉善盟，东延伸到河套地区。另外在北疆克拉玛依地区、南疆的和田地区和青海西北部地区还有三个局地性沙尘暴区。,强沙尘暴天气最多发生区,.,15.5,.7,空间分布特征,地理纬度高、面积大强沙尘暴天气多发区集中沙尘暴天气分散在大沙漠或其边缘地区强沙尘暴天气多发区与地理环境有关（高大山脉走向、沙漠化地表）特强沙尘暴有条路径（徐启远等）西北路径：占.，移动迅速，强度大，影响面积 大，灾害重（哈密张掖中宁一线。西方路径：占.，沙尘暴持续时间较西北路径长。北方路径：最少，占.,微米颗粒为主,戈壁沙漠沙黄土粘黄土分带沉积的黄土高原风成学说阴山下榆林北京、洛川、兰州、西峰宝鸡、西安,1868年F.V.李希霍芬目睹华北地区尘暴现象，并于1882年在论文“黄土成因模式”记述到“尘暴遮荫数日，并在广大地区沉积一定厚度的黄土粉尘。”开创了黄土风成之说。,刘东生。黄土高原、农业起源、水土保持M,地震出版社，2004,张天曾。黄土高原论纲M,中国环境科学出版社，1993,水成说,（2）时间分布,地质时期沙尘暴对深海岩心和冰盖沉积物的测定，早在白垩纪末(距今7000万年)，就有风沙尘暴出现。在漫长的地质历史中沙尘暴显示出周期性变化，它与地质时期气候变化和地面沙尘物质的消长有关，遇气候暖湿时期，地面植被生长茂密，生态环境条件好，沙尘暴发生频率低；反之，在冷干气候时期，则沙尘暴发生频率高。,中国历史时期各世纪沙尘暴发生次数（夏训诚、杨振声）,年有历史记载的沙尘暴次。平均年发生次。,据地方志记载，公元351年甘肃武威一带就有强沙尘暴发生，造成房屋倒塌和人员与生畜伤亡。,20 世纪中后期我国西北地区沙尘暴时间分布状况,1999nian 9ci000nian次；001年8次；002年 12,近期年际变化特征,1999年9次，2000年14次，2001年18次，2002年12次,年年年年,春季最多，约占全年总数的12，夏季次之，秋季（新疆地区为冬季)最少；（北半球3-4月，南半球9-11月。）按月份来看4月份发生频率最高，3月和5月份次之。秋季的9月份(新疆为12月或1月份)最低；刘景涛等对内蒙古中西部地区的分析结果也表明，4月份沙尘暴出现频率最高，春季(3-5月)占全年的73，特大沙尘暴1993年5月4-6日，1998年4月16-18日，1999年4月16日，2000年4月12日。强沙尘暴天气最早出现在月日（年民勤、武威），最晚出现在月日（年民勤、内蒙古额济纳旗）。年却惊人地发生在月日内蒙古等地,季节变化特征,强沙尘暴天气过程持续时间最长的是民勤小时分钟（年月日），和田为小时分钟（年月日）。墨西哥城的沙尘暴是3月份发生频率最高，一般在连续3个月降水量小于13 mm的3月份，容易出现沙尘暴，在秋季的9月份出现频率最低。在印度西北部的沙尘暴也主要发生在4-6月份，这与我国新疆境内沙尘暴的多发期相一致。,持续时间,日变化特征,在甘肃河西走廊中部地区，黑风暴大都出现在中午12时至晚上22时的时段内。说明局地热力条件使大气不稳定。沙尘暴主要发生在午后到傍晚时段内，占总数的 65.4；清晨到中午时段内，仅占34.6。年月日下午点分开始甘肃金昌持续分钟伸手不见五指的黑夜，万吨矿粉沙卷入空中；点分沙尘暴到达武威；点分到达古浪,三、黑风暴的表现特征,风沙墙耸（song）立远看风沙墙高耸如山，极像一道城墙；近看形状像菜花向上拱起，内部沙尘不断翻滚，很想原子弹爆炸时蘑菇状烟云。侧看有一个“冷空气鼻”天昏地暗近地面空气很不稳定，下面热空气上升，周围空气流过来补充，以致空气中携带大量的石头、砂土上下翻滚，形成无数大小不一的沙尘团在空中交汇冲腾，浓密的沙尘铺天盖地，瞬间遮住了阳光，伸手不见五指。流光溢彩风沙墙的颜色流光溢彩。上黄、中红、下黑三种颜色的旋转式沙尘团。,年月日强沙尘暴录像图像及其示意图,冷空气比较重,金昌市,气象要素变化特征,特强沙尘暴的风头象一道黑墙，一般自西向东(或自西北向东南)迅速推移。在其过境前后，气象要素变化十分剧烈，过境前温度很高，气压很低，天气晴好，风速很小；黑风暴一到，顿时狂风大作、沙尘飞扬，气压猛升、温度剧降。沙尘暴过境干旱、半干旱地区，春季空气十分干燥，所以一般沙尘暴发生时没有降雨过程，有时有雷声，有微量阵性雨雪。若空气湿度较大，在半干旱半湿润区或对周边地区可能出现降雪过程。,1993年5月5日甘肃金昌的特强沙尘暴，最大风速达34 m/s，最低能见度0 m，地面空气含沙量1017mg.m-3。据当时金昌等气象站的目击者记述，黑风暴临近前，可看到300-400 m高的“沙暴壁”，形似原子弹爆炸后的蘑菇状姻云，呈现上“黄”、中“红”、下“黑”三种颜色的旋转式沙尘团。,上“黄”、中“红”、下“黑”,上层主要是浮尘 散射黄色光 上“黄”中层粒径次之 散射红色光 中“红”沙尘粒径最大 七种颜色的光已被全部散射、反射或遮挡住 下“黑”,太阳光是由赤、橙、黄、绿、蓝、靛、紫7种颜色的单色光组成的，且它们的波长是依次递减的，太阳光通过大气层时，由于大气层最上层中的微粒直径量小，它能散射掉一部分太阳光中的紫色光，所以，高层大气中天空是呈紫色的。太阳光再通过中上层大气时，该层大气中的尘埃微粒直径因与蓝光波长相当，故又把太阳光中的蓝色光散射掉一部分，所以我们看到该层的天空是蔚蓝色的。在沙暴壁中，由上升气流产生的上举力较大，沙暴壁低层的沙尘粒径最大，中层次之，上层主要是浮尘。因浮尘微粒能把太阳光中的黄色光散射掉，所以我们看到的是黄颜色。太阳光再通过沙暴壁中层时，较大直径的微粒又将太阳光中红色光散射掉所以看到中层呈红色。因太阳光通过整个大气层，再穿过沙暴壁的上层和中层时，其七种颜色的光已被全部散射、反射或遮挡住了，故沙暴壁最下层为黑色的。,在 1977年4月22日发生在甘肃河西走廊的黑风暴天气过程中，张掖站黑风暴过后10min内，气压猛升2.8hPa，气温下降6.8，风向由偏东转为西北偏西，平均风速猛增到20m/s以上，瞬时最大风速超过30m/s。在1993年1月1日的黑风暴天气过程中，甘肃省的金昌市，10min内气压涌升 3.1hPa，永昌3min内气压涌升2hPa，并且气压曲线都出现涌升后又降低的“气压鼻”现象,h hundred,Joseph对印度西北部Andhi型对流沙尘暴的研究结果表明：当强沙尘暴过境时，能见度可由3km迅速降至 200m，甚至近100m，风速可由4m/s增至近20 m/s，增大4倍多；气温降低5左右，相对湿度增加10以上。在1976年5月20日的一次沙尘暴过程中，印度的德里机场在2min左右的时间内，能见度由4000m以上迅速降到 280m；温度从38迅速降到25，相对湿度从31快速上升到70，风速达到7380km/h。,四、沙尘暴的危害与优点个案分析,1993年5月5日的一次特强沙尘暴天气过程就造成直接经济损失16亿元。此次特强沙尘暴的影响范围总面积约110万km2，占全国总面积的115，涉及西北4省(区)的18个地(市)的72个县旗，人口1 200多万人。在这次特强沙尘暴的浩劫中，共死亡85人，失踪31人，伤264人，在死亡和失踪者中，少年儿童居多。死亡和丢失大小牲畜几十万头(只)，受灾农田和果林与幼林等均达几十万公顷，数以百计的塑料大棚被毁，草场、牧场和盐场的基础设施、公路、铁路和供电线路等破坏十分严重。这次特强沙尘暴通过沙埋、吹刮等，对西北地区的植被生态环境造成了严重的破坏，大大加快了该地区土地荒漠化的进程，其间接经济损失是难以估量的。,4点分钟，当沙尘暴抵达武威，新中小学放学，岁的学生只好手牵着手在漆黑的灌溉渠行走，黑暗中个孩子掉进米多深的水中，一女孩在漂浮过程中不知道抓到何物爬上水渠。大约点钟，个学生飘到水闸处被正好路过的包含芳（男）捞起。在水闸后躲避沙暴的侵袭，沙暴过后，个孩子已没有了生息。其中就有他的女儿。,沙尘暴，特别是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带砂粒的强劲气流所经之处，通过沙埋、风蚀、沙割、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等作用方式，给人民生命财产造成严重损失。沙割：年月日日特大沙尘暴路径吐鲁番时，分离达到级，沿途汽车被推翻；乌鲁木齐到北京的次特快列车延误小时，大理石块形成非沙走石击碎钢化玻璃。,危害方式,沙尘暴主要危害方式 强风：携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施，造成人畜亡。沙埋：以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量 流沙掩埋，尤其是对交通运输造成严重威胁。土壤风蚀：每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危 害，风蚀深度可达110厘米。据估计，我国每年由沙尘暴产生 的土壤细粒物质流失高达106107 吨，其中绝大部分粒径在10 微米以下，对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。大气污染：在沙尘暴源地和影响区，大气中的可吸入颗粒物（TSP）增 加，大气污染加剧。以1993年“5.5”特强沙尘暴为例，甘肃省金 昌市的室外空气的TSP浓度达到1016 mg/m3，室内为80 mg/m3，超过国家标准的40倍。2000年34月，北京地区受沙 尘暴的影响，空气污染指数达到4级以上的有10天，同时影响到 我国东部许多城市。3月2430日，包括南京、杭州在内的18个 城市的日污染指数超过4级,污染大气环境：.输送量风力作用，整个地球每年散发到空气中的尘埃大约每平方公顷吨。.远距离输送中亚地区的沙尘能够随西风气流搬运到万公里外的夏威夷群岛。.污染物尘埃中含有有毒矿物质，对人、牲畜、农作物产生危害。年月美国黑风暴不少人死于沙尘暴引起的肺炎。年.沙尘暴金昌市金川有色金属公司多年来选矿形成Km2尾矿细沙和极细砂.万m3，内含铜、镍、铝等金素元素，造成矿尘污染.气候变迁作为气溶胶的尘粒，在大气中影响大气吸收、透射作用，从而对气候变迁产生影响。若尘埃在湿润的地区，作为“凝结核”可以凝聚很多水分，形成降水，使干旱地区更加干旱，湿润地区产生水灾。,沙尘暴百害中的利,减轻酸雨 pH值在7至8之间并富含碳酸钙的沙尘可使中国北方、韩国和日本降水的pH值分别增加0.8至2.5，0.5至0.8和0.2至0.5，酸雨危害有所减轻。对海洋生物生长和发育 沙尘中含有大量的铁、钙等离子，在韩国、日本降尘后，其对海洋的生物链也有良好的促进作用。减弱大气增温 沙尘和其他气溶胶微粒阻挡了大量射入地球大气的太阳能，使地球降温“阳伞效应”。非洲大沙漠孕育了亚马逊流域热带雨林 非洲大沙漠形成和发展，大量富含营养物质的颗粒随大气环流输送到南美，沉降或作为凝结核，使南美贫瘠的地表变得肥沃，降水逐步增加，才有今天巨大的亚马逊热带雨林。,五、沙尘暴成因分析,1宏观条件沙尘暴的形成有3个基本条件一是大风，这是形成沙尘暴的动力条件；二是地面上的沙尘物质，它是沙尘暴的物质基础，三是不稳定的空气状态，这是重要的局地热力条件。,沙尘暴主发在春季和初夏的5个原因丰富沙尘源的下垫面和特殊的地形条件；冬半年长时间的干燥和冻结，到春季解冻后地表土质变得很疏松；春季高空急流轴所处位置是北方地区易吹大风的重要原因；春季大气层结不稳定度增大，午后易产生对流，有利于高空动量下传；春季北方地区冷锋活动最频繁的季节，锋后大风也是产生沙尘暴量重要的因素之一。,.沙尘粒子的传输方式,蠕动、跃迁、悬浮及远距离输送沙尘粒子在空间的传输形式和强度与大气环流及地面风速和湍流结构相关。悬浮的沙尘粒子在大气环流的驱动下，可在空间做长距离传输。沙尘蠕动 地表沙尘物质粒子在风力驱动下，离开地面，在地表附近滚动或滑动称为蠕动。在风力作用下，粒径在0.5 mm以上的沙尘粒子常以蠕动方式运动。沙尘粒子跃迁 地表沙尘在风力上扬作用下，脱离地表进入空间，并从气流中获取更大的动能，继续运动。由于重力作用，沙尘粒子会迅速下落而空气密度小于沙尘密度，因此，沙尘在运动中落到地面时有相当大的动量，不但沙尘本身可被弹射到空中继续运动，而且它们对地表的冲击作用也能使冲击点的粒子飞跃起来做跳跃式运动。沙尘在近地面所做的这种连锁式的跳跃运动称为沙尘粒子的跃迁-般粒径在0.1一0.5 mm的沙尘粒子，在风力作用下做跃迁式运动。,沙尘粒子悬浮 沙尘在一定时间内可以悬浮在空间称为沙尘粒于的悬浮运动，沙尘悬浮运动的条件是风速的垂直分量必须大于等于沙尘的沉降速度。小于0.1mm的沙尘才能在气 流的带动下以悬浮运动的方式做长距离传输。沙尘粒子垂直输送 沙尘粒子在一定的时间，内被输送的平均高程与湍流交换系数及粒子沉降速度有关。粒子的沉降速率越低，大气湍流交换系数越大，粒子在垂直方向上的输送距离也越大。强沙尘暴发生时风速可达30m/s，地面粗沙(10.5mm)粒子可被垂直输送的高度为几厘米。细沙（0.1250.25mm）粒子为2m，粉沙(0.0040.062mm)粒子为l 500m。,沙尘粒子水平输送 根据斯托克斯法则，在中性大气中，中等风暴发生时，20um的沙尘被输送的距离小于等于30km小于10um的沙土则可被输送到几千公里以外。在特强风暴条件下，即当乱流交换系数为106cm2/s时，粒径为20一30um的沙尘颗粒，可被辅送3000km。1979年4月 14-15日发源于中国西北沙漠地区一次沙尘暴过程的研究表明：尘暴云的水平范围大约1.36x106km2，总的沙尘粒子质量至少有I.63x106t。雷达监测结果表明，尘暴云是由两层组成，较高一层高度约6km，较低一层的高度约2km。其轨迹分析结果显示：上层的沙尘云来自于中国的塔克拉玛干沙漠，下层的沙尘云来自于西北戈壁沙漠区和黄河流域。这些均表明，中国西北地区的沙尘暴天气过程，对日本的天气气候产生重要影响。,沙尘粒子长距离输送 沙尘被输送的距离与大气环流运动的规模和强度密切相关，特别是强冷气流的发展过程。西伯利亚南下的强冷气流常把蒙古国沙漠和戈壁地区的沙尘卷入高空，向中国北方地区输送。大部分沙尘被输送到华北和华东地区，沉积到地面，少量的经朝鲜半岛及日本列岛到达北太平洋上空，甚至进入北极圈，最后沉降在格陵兰的冰雪中，或沉入北太平洋。研究表明，来自蒙古国和中国内蒙古地区的沙尘暴，每年向北太平洋输送约6001200万吨沙尘。撒哈拉沙漠每年向大西洋输送约6 00020 000万吨沙尘。,主要分为偏北路径、偏西路径、西北路径、南疆盆地和局地型五类，其中西北路径是沙尘天气发生范围最广、强度最强的路径，占60%。,4.北方地区沙尘暴的传输路径,1）偏北路径：沙尘天气起源于蒙古国或我国东北地区西部，受偏北气流引导沙尘主体自北向南移动，主要影响西北地区东部、华北大部和东北地区南部，有时还会影响到黄淮等地。,2）偏西路径：沙尘天气起源于蒙古国、我国内蒙古西部或新疆南部，受偏西气流引导沙尘主体向偏东方向移动，主要影响我国西北、华北，有时还影响到东北地区西部和南部。,3）西北路径：沙尘天气一般起源于蒙古国或我国内蒙古西部，受西北气流引导沙尘主体自西北向东南方向移动，或先向东南方向移动，而后随气旋收缩北上转向东北方向移动，主要影响我国西北和华北，甚至还会影响到黄淮、江淮等地。,4）南疆盆地：沙尘天气起源于新疆南部，并主要影响该地区。,5）局地型：局部地区有沙尘天气出现，但沙尘主体没有明显的移动。,4.北方地区沙尘暴的传输路径,2002年 春季中国北方沙尘暴源地及路径示意图杨民,1-古尔班通古特沙漠，2-塔克拉玛干沙漠，3-库姆达克沙漠4-柴达木盆地沙漠，5-巴丹吉林沙漠，6-腾格里沙漠，7-乌兰布和沙漠，8-库布齐沙漠，9-毛乌素沙地，10-浑善达克沙地,北方年春季沙尘暴运移路径（杨民）,北方路径：起源于蒙古国的乌兰巴托以南的广大地区，途径蒙古大戈壁、腾格里沙漠、东至乌兰布和沙漠、库布齐沙漠、毛乌素沙地和浑善达克沙地；影响范围包括西北地区的东部、华北大部和东北南部，有时向南影响到黄淮平原地区。北西北路径起源于蒙古高原中西部，东移南下穿越蒙古大戈壁、巴丹吉林和腾格里沙漠，东至乌兰布和沙漠、河套地区、毛乌素沙地；影响范围包括新疆北部与东部、甘肃、蒙古国中西部、宁夏、陕西北部及华北西部。西北路径：起源于巴尔哈弑湖附近，东移经过古尔班通古特沙漠，翻越天山分支，一部分冷空气倒灌南疆引发沙尘暴，而主要部分继续向东南移动。其影响范围包括蒙古高原中西部、新疆大部、河西走廊、青海北部及宁夏陕西部分地区。,北路、西路和西北路3条。北路沙尘暴：起源于蒙古国东南部地区，途径内蒙古的二连浩 特、那仁宝力格地区，穿过浑善达克沙地，经朱日和和四王子旗，进入华北地区；西北路沙尘暴：起源于蒙古国中部和南部地区，经过内蒙古的额济那旗及阿拉善盟北部地区，向乌拉特中、后旗和包头地区传输，然后进入华北地区；西路沙尘暴：起源于新疆塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠边缘地区，经敦煌、酒泉、张掖及民勤、盐池等地进入华北地区。,天山山脉,昆仑山脉,阿尔泰山脉,准葛尔盆地,塔里木盆地,大兴安岭山脉,祁连山山脉,阴山山脉,地貌对北方沙尘暴的影响,太行山山脉,贺兰山、六盘山,秦 巴 山 区,概念：沙尘暴天气频频发生，并向其下风方向地区输送沙尘的一个地理区域。初始源地在一个沙尘过程中，最初起沙扬尘的地理区域。加强源地初始源地下风向能够沙尘暴强度加强的地区。北方沙尘暴源地境外源地蒙古国南部、哈萨克斯坦东部沙漠化?地区境内源地北方沙漠、半沙漠及其严重退化的干燥草原地区。我国东部沿海地区亿多亩盐碱滩涂在一定条件下也是不可忽视的起沙扬尘地。具体：内蒙古东部的苏尼特盆地、浑善达克沙地中西部、阿拉善盟中蒙边界地区、新疆南疆的塔克拉玛干和北疆的古尔班通古特沙漠,.北方地区沙尘暴的源地,国家林业局防沙治沙办公室总工程师杨维西在外交部新闻会上说，据统计，从2000年到2004年，发生在中国北方地区的沙尘暴有40次，其中有29次都是境外入侵的。,北京沙尘天气种天气类型高空传输地面扬尘混合型占高空传输沉降型地面扬尘型高空传输过境型中日友好环境保护中心利用激光雷达和地面监测系统对沙尘天气监测结果表明“北京的沙尘多是从近4000米高空进入北京上空，并随着时间推移，沙尘逐渐下降到地面，对近地面大气颗粒物浓度产生影响。”北京师大对北京沙尘天气大气悬浮颗粒物分析表明：粒径小于1.2微米的颗粒占总颗粒的6.1；微米占76.9。,北京地区沙尘天气的大部分沙尘是距北京远区域传输而来的,贡献率_53%,六、沙尘暴的影响因素,厄尔尼诺现象强劲的风力丰富的沙尘源不稳定的空气地形的特殊作用,蝴蝶效应是气象学家洛伦兹1963年提出来的。其大意为：一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶，偶尔扇动几下翅膀，可能在两周后引起美国德克萨斯引起一场龙卷风。其原因在于：蝴蝶翅膀的运动，导致其身边的空气系统发生变化，并引起微弱气流的产生，而微弱气流的产生又会引起它四周空气或其他系统产生相应的变化，由此引起连锁反映，最终导致其他系统的极大变化。此效应说明，事物发展的结果，对初始条件具有极为敏感的依赖性，初始条件的极小偏差，将会引起结果的极大差异。这就是军事和政治领域中的所谓“蝴蝶效应”:丢失一个钉子，坏了一只蹄铁；坏了一只蹄铁，折了一匹战马；折了一匹战马，伤了一位骑士；伤了一位骑士，输了一场战斗；输了一场战斗，亡了一个帝国。马蹄铁上一个钉子是否会丢失，本是初始条件的十分微小的变化，但其“长期”效应却是一个帝国存与亡的根本差别。,蝴蝶效应（Butterfly Effect）是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。,1998年太平洋上出现地“厄尔尼诺”现象就是大气运动引起地“蝴蝶效应”。,。厄尔尼诺现象,赤道中东太平洋海表异常增温现象（从圣诞节到来年月）。厄尔尼诺发生时，整个赤道太平洋的天气都会改变，扰乱了正常的环流状况，进一步影响到其它地区。我国春季以来气候异常，出现华北和西北地区气温显著偏高，部分地区气温偏高幅度为近年少见，土壤解冻时间提早，加速土壤水分蒸发，致使干燥松散的沙土极易被大风扬起。沙区农民也意识到，春季天气晴朗高温几天后，常常跟随沙尘暴天气现象。地面持续天以上高温天气，促使地面辐合上升运动增强，当冷锋过境时，气压和温度梯度明显增大，加速地面扰动，卷起地面沙尘，形成沙尘暴。热空气团比较轻，在高空从东南向西北运移。地面往往感觉不到它的运动。,拉尼娜是西班牙语La Nina“小女孩,圣女”的意思,指发生在赤道太平洋东部和中部海水大范围持续异常变冷的现象(海水表层温度低出气候平均值0.5以上，且持续时间超过6个月以上)。表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，总是出现在厄尔尼诺现象之后。也称反厄尔尼诺现象。,自2007年8月起，赤道中东太平洋海温进入拉尼娜状态后迅速发展，至08年1月，已连续6个月海表温度较常年同期偏低0.5以上。,。强劲的风力大风：m/s,西北干旱、半干旱区风力强劲、大风频繁是其显著的特色之一。冬季受蒙古高压的影响，形成塔里木盆地和河西走廊西风或西北风，一些山溢峡谷风口地带风力强大，如著名的阿拉山口、达坂城、七角井，风力达到或超过级，形成特大风区。大风只是产生沙尘暴的条件之一，它只有与地表沙尘物质共同起作用时才能形成沙尘暴。,。丰富的沙尘源,地球大气中以悬浮形式运移的尘埃大都小于微米大于微米，当风速减小时会很快沉降到地面，小于微米的尘埃继续悬浮数日或数周，直到受到雨水的冲洗才会降落到地面。大陆黄土沉积物主要有微米颗粒组成，搬运距离不太远，而大洋中的风积物主要有微米的远距离搬运颗粒组成。我国降尘物分析表明，沙尘以土壤、沉积物的风蚀、工业发散物为主。,沙漠和沙漠化土地是一个充足的物质来源。戈壁地带的砾石：塔里木盆地周边环状戈壁带、准葛尔盆地周边戈壁带、新疆甘肃毗邻区戈壁、柴达木盆地周边戈壁、阿拉善河西走廊戈壁、内蒙古宁夏北部戈壁。风蚀雅丹：河西走廊玉门西“蘑菇滩”河湖相沉积地层、新疆罗布泊湖积地层等。流水冲积物：分布于山前地带或盆地的干河床、冲积扇、洪积扇。湖积物：第四纪湖相沉积即现代湖泊沉积，分布于沙漠沙地中湖积地层、现代干旱内陆湖泊地带。风成黄土：解冻后大面积表土层裸露，土粒粘接力差，构成沙尘暴的粉尘物质。尾矿砂：金昌、酒泉等主要工业城市周围。人为废弃土、城市建设沙石,。不稳定的空气,局地不稳定大气条件具有沙尘暴发生的触发作用,热空气轻温度高,冷空气,不稳定空气,空气不稳定，风吹动后沙尘将会卷扬的很高,春季冷热变化最大，一天中午后到傍晚气温最高、地面最热的一段时间，所以容易造成空气不稳定。气象站台预报时也很注意风暴过境时间，午后加强、夜间减弱。强沙尘暴前期会出现持续高温天气（预兆）。强气压梯度（预兆）。风向转向（预兆）由ES、E、或 S转向 WN风。,新疆的三山夹两盆地地貌组合，控制沙尘暴的路径。河西走廊风流场的“狭管效应”，风速逐渐增大。空气绕贺兰山南北两侧时，气流流速增大，强化沙尘暴强度；气流翻过贺兰山，形成焚风效应，空气干绝热下沉，增强空气不稳定性，促进沙尘暴发展。,沙尘暴不能（能否）根治西伯利亚风系不会改变内蒙古、青藏高原不会变为平原黄土高原、北方沙漠不会消失如何预防和治理讨论（分钟）,七、沙尘暴的防治,蝴蝶效应（Butterfly Effect）是指在一个动力系统中，初始条件下微小的变化能带动整个系统的长期的巨大的连锁反应。这是一种混沌现象。,加强法制建设，防沙治沙法。加强国民教育，增强环境意识。建立监测预警体系，做好预防工作。科学合理农耕和放牧（适度经济活动，防止沙漠化）。科学调配流域水资源，节水灌溉；保护地下水资源。实施科学合理的农作管理制度留茬、覆盖、免耕、少耕。（抑制裸露旱作农田起尘）沙源头及其沙尘暴沿途建立完整防护体系（沿途建立生物措施和工程措施相结合、固沙阻沙输沙导沙相结合综合防治体系：固沙林、农防林、阻沙林；沙障；化学胶结物等）。开发区（工厂、矿区）及时恢复植被，清理废弃泥沙、尾矿等物。加强国际合作和交流共同应对沙尘暴影响;积极履行荒漠化公约，开展国际合作研究与治理等。,1.加强环境的保护，把环境的保护提到法制的高度来。2.恢复植被，加强防止风沙尘暴的生物防护体系。实行依法保护和恢复林草植被，防止土地沙化进一步扩大，尽可能减少沙尘源地。3.根据不同地区因地制宜制定防灾、抗灾、救灾规划，积极推广各种减灾技术，并建设一批示范工程，以点带面逐步推广，进一步完善区域综合防御体系。4.人们对自然资源进行长期掠夺式开发，因而造成对自然生态环境的严重破坏，而环境的恶化又为沙尘暴提供了丰富的沙尘物质来源。5.控制人口增长，减轻人为因素对土地的压力，保护好环境。6.加强沙尘暴的发生、危害与人类活动的关系的科普宣传，使人们认识到所生活的环境一旦破坏，就很难恢复，不仅加剧沙尘暴等自然灾害，还会形成恶性循环，所以人们要自觉地保护自己的生存环境。,思考题,沙尘暴、黑风暴等概念沙尘暴形成的条件！国际和国内沙尘暴时、空分布特征？中国强、特强沙尘暴的主要路径沙尘暴主要危害方式如何预防和治理沙尘暴沙尘暴的源地有哪些类型沙尘暴主发在春季和初夏？,