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华北地区寒潮、干旱、沙尘暴的成因

发布时间:2019-10-20 21:06 来源:未知 编辑:admin

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  展开全部1、华北地区寒潮的成因:在北极地区由于太阳光照弱,地面和大气获得热量少,常年冰天雪地。到了冬天,太阳光的直射位置越过赤道,到达南半球,北极地区的寒冷程度更加增强,范围扩大,气温一般都在零下40℃—50℃以下。范围很大的冷气团聚集到一定程度,在适宜的高空大气环流作用下,就会大规模向南入侵,形成寒潮天气。

  自然原因:①水热条件不稳定,导致降水的季节分布不均,春旱严重; ②冬季风的通道;③接近沙源地; ④蒸发强烈,植被覆盖率低。

  人为原因:①是主要农业商品生产基地,灌溉用水增加;②人口、城市密集,人均水资源匮乏;③过量抽取地下水,导致地面沉降、海水倒灌,水资源缺乏。

  3、华北地区沙尘暴多发的原因:①由于气候干旱,土壤疏松干燥,风力对土壤的侵蚀越来越严重;②在日益增长的人口压力下,人们毁林开荒、滥砍滥伐森林,使得森林覆盖率降低。③在经济利益的驱使下,过度放牧、滥挖药材,使得森林草原急剧退化,沙化土地面积不断扩大,导致沙尘暴多发。

  足够强劲持久的大风,是形成沙尘暴的动力条件。例如根据观测当强沙尘暴形成时,如果风速每秒达到30米(11级风),那么粗沙(直径0.5~1.0毫米)会飞离地面几十厘米,细沙(直径0.125~0.25毫米)会飞起2米高,粉沙(直径0.05~0.005毫米)可达到1.5公里的高度,粘粒(直径小于0.005毫米)则可飞到很高的高度。

  我国是世界上沙漠较多的国家之一,西北、华北和东北地区是我国沙漠和沙地集中分布的地方,这里沙漠和沙地面积达70万平方公里以上,沙漠中各式各样的沙丘,依照它们的稳定程度分为流动沙丘、半固定沙丘和固定沙丘。沙尘暴发生时,流动沙丘扬起沙尘的数量最大,半固定沙丘要小一些,固定沙丘最小。

  除沙漠和沙地外,我国北方地区多属中纬度干旱和半干旱地区,地面多为稀疏草地和旱作耕地,植被稀少,加上人为破坏,当春季地面回暖解冻,地表裸露,狂风起时,沙尘弥漫,在本地及狂风经过的地带形成沙尘天气。

  让我们先看看生活中的一个实例。捅火炉的时候,炉火烧得正旺,轻轻一捅,常会使炉灰飞满屋子。而当炉火熄灭后,你使较大的劲一般也不会扬起灰尘,这就涉及空气稳定程度的问题了。炉火熄灭后,火炉上下的空气温度相差不大,因而空气稳定。当炉火燃烧很旺时,靠近火炉上空的空气热,离火炉较远的空气比较凉,热空气比冷空气轻,容易上升,所以火炉上面的空气是不稳定的。这样,被捅动的炉灰很容易随着热空气向上升,然后飘飞满屋。

  在自然界里,沙尘暴起沙的道理也是这样的,如果低层空气温度较低,比较稳定,受风吹动的沙尘将不会被卷扬得很高;如果低层空气温度高,则不稳定,容易向上运动,风吹动后沙尘将会卷扬得很高,形成沙尘暴。实际上,我国沙尘暴一般在午后或午后至傍晚时刻最强,就是因为这是一天中空气最不稳定的时段。

  除上述三大因素之外,人类生产活动等因素对沙尘暴的形成也很重要。如人为破坏植被、工矿交通建设、大规模施工等对地表的破坏,为沙尘暴发生发展提供了细沙和尘土。

  据中国国家卫星气象中心消息,在中国国家卫星气象中心日前举行的学术年会上,国家卫星气象中心总工程师、研究员董超华,研究员方宗义、郑新江、卢乃锰和澳大利亚新南威尔士大学教授邵亚平等17人参与研究的中国沙尘暴课题,就其发生的时间、地域、源头、路径、相关因素、影响六大特征,数值模式预报及沙尘定量研究进行了交流,为治理沙尘暴提供了科学依据。

  一、时间:中国沙尘暴发生时间主要在3-4月。以2002年为例,全国共出现沙尘过程12次,其中强沙尘暴过程4次,都出现在3-4月,国家卫星气象中心对上述全部过程进行了监测、分析。

  二、地域:沙尘暴主要发生地区在东经110度-117度,北纬38度以北广大地区,即以河北沧州为界,往北到天津、北京直到内蒙古,往西经石家庄、银川、兰州、青海祁连,往北到内蒙古边界。

  三、源头:中国沙尘暴主要源地是蒙古国甚至中亚沙漠地区,这类沙尘暴强度大,其影响明显大于境内源地沙尘暴;我国境内源地是甘肃河西走廊、内蒙古南部、河北北部及其它沙漠区。

  四、路径:近几年特别是去年春季影响北京的沙尘暴路径主要有4条:一条是蒙古—内蒙古—北京转向东北路径。第二条是河西走廊东移到北京路径。第三条是从内蒙古朱日和地区经河北张家口一带影响北京。第四条是从晋北高原向东影响北京地区。

  五、相关因素:通过1998年以来特别是2002年华化地区主要沙尘过程与有关气候因素即地面植被、2月份积雪覆盖、0-10厘米土壤湿度、气温的初步分析,认为沙尘天气与春季冷空气活动关系密切,当春天冷空气路径偏西、偏南时,例如1999年4月,华北沙尘天气少,主要过程发生在西北;反之,当冷空气主力偏东、偏北时,例如2000年4月,2002年3月,主要过程发生在华北。

  六、沙尘暴的影响:强沙尘暴不仅影响西北、华北、华中、华东地区,如果在7-8公里高处遇到高空急流区,和在东北冷空气旋涡强烈发展的形势下,强沙尘可以向东北方向输送,影响东北、远东,甚至更北的地区,这是全球大气环流造成的。

  ?沙尘暴是沙暴和尘暴二者的总称,是指强风把地面大量沙尘卷入空中,使空气特别浑浊,水平能见度低于1千米的天气现象,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。对沙尘暴强度等级的划分一般采用风速和能见度两个指标。目前将沙尘暴强度划分为四个等级:即4级≤风速≤6级,500米≤能见度≤1000米,称为弱沙尘暴;6级≤风速≤8级,200米≤能见度≤500米,称为中等强度沙尘暴;风速≥9级,50米≤能见度≤200米,称为强沙尘暴;当其达到最大强度(瞬时最大风速≥25米/秒,能见度≤50米,甚至降低到0米)时,称为特强沙尘暴(或黑风暴,俗称?“黑风”)。?

  世界有四大沙尘暴多发区,分别位于中亚、北美、中非和澳大利亚。我国的沙尘暴区属于中亚沙尘暴的一部分,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,沙漠及边缘多于其它地区。且主要集中在两大区域:一是位于塔里木盆地的塔克拉玛干沙漠。另一个是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至库布齐沙地和毛乌素沙地。另外在北疆克拉玛依地区、南疆的和田地区和青海的西北部地区是三个局地性沙尘暴区。据研究表明,早在白垩纪末(距今7000万年),就有风沙尘出现。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牧畜伤亡。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多少有关,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。在我国西北地区的沙尘暴近半个世纪以来的变化特点是:20世纪50年代沙尘暴发生的日数最多;60年代前期略有降低,60年代后期降至最低;之后70年代稍有增加,80年代又处于逐渐减小的趋势,90年代又有明显的增加。我国沙尘暴的季节和月份变化特点是:春季最多,约占全年总数的一半,夏季次之,秋季(新疆地区为冬季)最少;按月份来看,4月发生频率最高,3月和5月次之,9月(新疆为12月或1月)最低,另外沙尘暴也有明显的日变化特征,主要发生在午后和傍晚。

  有关研究指出沙尘暴的形成必须具备四个条件: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;四是干旱的气候环境,沙尘暴多发生于北方的春季,而且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是很好的证据。春季沙漠的边缘地区,由于长期干旱,而且地表少有植被覆盖,当有大风来临的时候地表的沙尘很容易被吹起且被输移,但由于沙子粒径较大,不易形成悬移(悬浮移动,是小颗粒物质保证长距离输移的必要条件),因此不能长距离输移,这也是距沙尘较远的地区只有降尘而少见扬沙的主要原因。如果风持续的时间很长,形成悬移的浮尘能够被输送到很远的地方,所经过的地区就会出现沙尘暴;当风速减弱到一定程度后,浮尘就会降落,该地就会出现降尘天气。如果此时降水,就会形成所谓的“泥雨”。

  从沙尘暴形成过程所需的四个条件看,黄土高原、广袤的沙漠及由人为因素的破坏正处于荒漠化过程中的土地,北方春季末耕种的土地及处于施工过程中的基础设施(如高速公路等)为沙尘暴的发生提供了充分的物质源;而春季北方地区的干旱,又使沙尘暴发生的可能性增强;大风的产生是一种复杂的大气现象,主要是冷锋活动或经纬向环流调整作用的结果。由此可见沙尘暴的产生是多种复杂因素共同作用结果,人类活动对自然界的破坏导致土地荒漠化的加剧,对沙尘暴发生产生了极其重要的作用,而近几年全球干旱(其原因目前尚未知)等异常天气现象也对沙尘暴的发生起了不可估量的作用。所以说人类活动对沙尘暴的产生只起到一定作用,并不能说沙尘暴就是人为因素造成的。

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