北方可能有重特大沙尘暴
(2011-03-22 15:00:58)
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天气预报甘肃沙尘天气河西走廊沉降量健康 |
分类: 健康保健 |
沙尘天气是指风将地面尘土、沙粒卷入空中,使空气混浊的一种天气现象的统称。分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴四类。
今年以来,北京还没有出现过沙尘天气。判断是否出现沙尘天气,有两个重要的指标,一个是能见度,一个是风力。最接近的一次是3月18日,当时不少站点都监测到有霾或者浮尘,但由于大部分地区的能见度都大于10公里,没有达到沙尘天气的标准。这几天,虽然北京一直在刮风,但都不会有沙尘天气出现。
今年沙尘以浮尘为主
形成沙尘天气,要有强冷空气带来的大风天气和沙尘源。春季最容易满足这两个条件,因为春季冷暖空气活跃,大风天气多,加上北方土地刚解冻,植被又还没有恢复,沙尘源丰富。
今年春季北京的沙尘天气将会以浮尘天气为主,出现沙尘暴的可能性很小。沙尘暴自1996年后北京已难见到,扬尘天气也大为减少。
变化的主要原因是多年以来北京市及其周边地区持续不断地进行绿化和防沙固沙工程,使本地的沙尘源大量减少,所以,扬沙和沙尘暴就越来越少发生;而我国北方有大范围的沙漠和荒漠区,外来沙源相对较为稳定,所以浮尘天气几乎没有减少。
北方可能有重特大沙尘暴
预计今年春季,我国北方地区沙尘天气过程数为16次至19次,
今春我国北部连续干旱,沙尘天气发生可能性较大。其中,局部地区发生重特大沙尘暴灾害的可能性较大。
林业部门将提高卫星影像采集和判读水平,还将加强重点预警期应急值守。国家林业局制定了发生重特大沙尘暴灾害的应急处置措施。一旦发生重特大沙尘暴,将启动应急预案。
■ 监测揭秘
卫星1小时传一次沙尘数据
沙尘从内蒙古到北京需十几个小时,北京有充足预警时间
影响北京的沙尘天气,主要从内蒙古朱日和一带经河北省张家口一带进京。
沙尘刚起来的时候,主要靠卫星监测。不过,卫星的监测有时间间隔,目前的数据一般是1个小时传输一次。
因此,需要有沙尘暴地面站来监测和预警。目前我国已在沙尘暴易发区建立了39个沙尘暴地面站,都有人值守,主要通过肉眼来进行人工观测,如风力大小、能见度情况等。
北京只有一个专门的沙尘暴监测站,那就是南郊观象台。南郊观象台台长张小兵介绍,从1月1日到5月1日,北京监测沙尘天气的仪器就会全部打开。一般来说,沙尘天气要从内蒙古一带移动到北京,需要十几个小时,甚至一两天。所以,北京有充足的预警时间。
遇有沙尘天气,北京市气象台将及时向园林绿化、环保等部门提供沙尘预报信息和相关服务。如浮尘天气出现时,可采取洒水降尘等防御措施。
每到春天,沙尘暴常常成为影响我国北方地区天气主要的因素之一。作为一种强灾害天气,沙尘暴破坏农作物生长,影响交通安全,甚至造成房屋倒塌,对国民经济建设和人民生命财产安全造成极大危害。
从环境保护的角度看,沙尘暴不只是一种特异性的气象灾害,更是一种跨省、区域的大气污染现象。沙尘暴发生后会对周边地区和下游的大气环境质量及地面环境造成一定污染,其对人类健康、农业、生态环境造成的影响是潜在和长期的。
我国沙漠总面积约71×104km2,主要集中分布于新疆、甘肃、青海、宁夏、陕西、内蒙古中西部等省区。由于地质、地理环境特殊,我国沙化土地面积比较大。据对甘肃省河西地区16个县市区的调查,由于风沙线不断南移,自建国以来,河西走廊已有4600km2的绿洲面积沙漠化,相当于目前河西绿洲面积的1/3以上,现在河西走廊北部风沙线每年仍以平均3m~5m的速度向南推进。
近年来,在我国西北地区频频发生沙尘暴现象,给源地周围以及下游地区带来了巨大损失。我国的西北地区位于欧亚大陆腹地,是世界著名的干旱区之一。由于这些地区沙尘物质极其丰富,加上甘肃河西走廊狭窄的地形,成为我国和亚洲的沙尘暴多发区。利用这一较特殊地形来研究沙尘暴对大气环境的影响、对生态环境的影响、沙尘暴沉降量和沉降范围等问题,具有十分重要的意义。
沙尘暴尘对大气环境的影响
■阅读提示
强沙尘暴会对源区周边生态环境造成严重影响。它会对大气环境造成严重污染,其中的主要污染物是大气颗粒物(包括可吸入颗粒物)、自然降尘等。沙尘暴发生时会造成大气能见度明显下降,同时使环境空气质量呈严重污染。
要形成沙尘暴特别是强沙尘暴必须具备强风、沙源和不稳定的大气3个条件。我国西北部尤其是甘肃的河西走廊区域不但具备这几个条件,而且由于季风在通过狭长的河西走廊时产生狭管效应,以及近年来因人口增长。人为开采和滥用地下水对生态环境的破坏等因素,加剧了这些地区沙漠化的进程,对沙尘暴的产生起了推波助澜的作用。
沙尘暴沉降物对区域内大气环境的影响
强沙尘暴会对源区周边生态环境造成严重影响。它会对大气环境造成严重污染,其中的主要污染物是大气颗粒物(包括可吸入颗粒物)、自然降尘等。沙尘暴发生时会造成大气能见度明显下降,同时使环境空气质量呈严重污染。
沙尘暴虽然可以传输到很远的地方,但破环性和造成危害程度最大最直接的仍是源地和源地周围区域,而其对异地的危害和影响可能是潜在和长期的。近40年来,我国西北地区有详细记录的较大沙尘暴有70多次。笔者选择其中10多次较大沙尘暴个例,并对发生沙尘暴当月的大气背景沉降量进行统计,将其与同一时期未发生沙尘暴的降尘量平均值进行比较。可以看出,每当沙尘暴发生后,甘肃省各背景点沉降量都有不同程度的增加。随着强冷锋向东南移动和逐渐减弱,一部分沙尘(或粉尘)靠自身的重力在这些地区自然沉降下来。另一部分未能自然沉降的更小粒径微粒尘则会被传输到更远的地方,或长期飘浮在大气中。这些微粒可作为凝结核经碰撞、湍流扩散、静电吸引和互相作用等形成粗粒子而沉降,或以湿沉降的形式返回地表。
1993年5月,发生在甘肃河西走廊的特大沙尘暴(以下简称“930505”特大沙尘暴)全过程历时11小时,其对地面造成直接和剧烈破坏的时间长达4小时。通过对大气环境背景值影响范围的研究认为:此次特大沙尘暴使得甘肃各大气降尘背景点单位面积的总沉降量较多年同期平均值上升0.14倍~11.78倍,沙尘暴单位面积降尘量累计达909.45t/km2,甘肃省境内80.7%的面积上共沉降沙尘暴降尘1245.3×104t。沙尘暴降尘量在甘肃省的区域分布状况是西北部源地向东南部迅速减少,即源地中心向冷锋前移两侧的地区呈水波状扩散。由此可推断,大量的大颗粒沙尘主要沉降在源地及近下游地区,而远离源地地区的降尘量明显降低,沙尘暴降尘量与输送距离呈反比关系。
沙尘暴对大气背景值的影响
甘肃省大气自然降尘背景值状况进行统计,绘制了甘肃省近年大气背景降尘值年际变化曲线。根据甘肃省地形、地貌、地理位置和气候条件,并按大气自然降尘沉降量的区域分布,大致将其自西向东分为Ⅳ个区域。Ⅰ区包括甘肃西部河西走廊内5个市,这一区域内年降水量为50mm~200mm,年蒸发量较大,属干旱和半干旱区;Ⅱ区包括位于甘肃中部陇东黄土高原、陇西黄土高原在内的兰州、白银、临夏、定西以及平凉、庆阳等地市,其年均降水量为200mm~650mm,属半干旱和半湿润区,Ⅲ区包括甘肃东南部的天水和陇南山地;Ⅲ区南部和北部气候条件变化较大,年降水量在450mm~800mm,是甘肃省亚热带湿润区和暖湿带湿润区;位于甘肃南部的甘南高原为Ⅳ区,其年均降水量为500mm~800mm,属高寒湿润区。
由以上分类看,甘肃省中、西部基本为干旱和半干旱区。甘肃省降水分布呈东南向西北逐渐减少趋势,所对应的干湿程度也是由湿润区向半干旱、干旱区过渡。在甘肃全省Ⅰ~Ⅳ区降尘量的区域分布是Ⅰ区远远高于Ⅳ区。西北部的河西走廊是甘肃省的高值区,而金昌和武威又在其中位居首位。东南部和南部的陇南山地和甘南高原的降尘量要比中、西部低一个数量级,同时Ⅰ区、Ⅱ区和Ⅲ区的趋势线呈上升走势。
沙尘暴发生期间的沙尘沉降量
在“930505”特大沙尘暴发生期间,甘肃各大气降尘背景点单位面积的总沉降量较多年同期平均值上升了0.14倍~11.78倍,沙尘暴造成单位面积降尘量累计达909.45t/km2。笔者对1986年~1996年发生沙尘暴期间的沉降量进行统计,沙尘暴尘在甘肃省总的沉降量为3758.37×104t,其中在河西走廊沉降3064.69×104t,占全省总量的81.54%。金昌为全区域和全省的高值区,其沙尘暴尘总量达到1284.83×104t,占区域总量的41.92%,占全省总量的34.18%;陇西黄土高原沉降沙尘暴尘433.20×104t,占全省总量的11.53%;陇东黄土高原为187.30×104t,占全省总量的4.98%;陇南山地为73.18×104t,占全省总量的1.95%。
由于目前尚未得到甘肃邻近省、区的有关资料,还不能确定近年沙尘暴尘在这些地区的沉降状况。但有一点可以确定,就是我国西部发生沙尘暴时的沙尘暴尘,有相当一部分是通过狭长的河西走廊运输通道输送沉降在河西走廊东部、陇西黄土高原和陇东黄土高原一带。另外,造成甘肃境内西北部与东南部尘量较大差别的原因是,随海拔高度下降和搬运距离增加,气流对沙尘的搬运能力会逐渐减弱,致使不同颗粒的物质按由粗至细的次序沉降。
近年来发生的多次较大沙尘暴的源地均位于中国西北地区的新疆、甘肃和内蒙古的干燥沙漠或沙地带。这些地区充足的沙(土)尘源和河西走廊的特殊地形对增大沙尘暴的危害程度起了积极作用。有学者通过对沙尘暴天气成因的分析,确认我国沙尘暴的源地主要在新疆、甘肃、宁夏和内蒙古的干燥沙漠地带。沙尘暴尘在甘肃的分布区域是以河西走廊东部为中心,向大气环流下游的地域扩散。沙尘暴对源地沙(土)尘的搬运能力是巨大的,但要准确地测定沙尘暴发生时在大范围内的沉降量是比较困难的。据估算,每年约有1.0Gt~3.0Gt的沙尘粒子被注入大气。
给国民经济建设和人民生命财产安全造成严重的损失和极大的危害。沙尘暴危害主要在以下几方面:
生态环境恶化
出现沙尘暴天气时狂风裹的沙石、浮尘到处弥漫,凡是经过地区空气浑浊,呛鼻迷眼,呼吸道等疾病人数增加。如1993年5月5日发生在金昌市的强沙尘暴天气,监测到的室外空气含尘量为1016毫米/立方厘米,室内为80毫米/立方厘米,超过国家规定的生活区内空气含尘量标准的40倍。
生产生活受影响
沙尘暴天气携带的大量沙尘蔽日遮光,天气阴沉,造成太阳辐射减少,几小时到十几个小时恶劣的能见度,容易使人心情沉闷,工作学习效率降低。轻者可使大量牲畜患染呼吸道及肠胃疾病,严重时将导致大量“春乏”牲畜死亡、刮走农田沃土、种子和幼苗。沙尘暴还会使地表层土壤风蚀、沙漠化加剧,覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘,影响正常的光合作用,造成作物减产。沙尘暴还使气温急剧下降,天空如同撑起了一把遮阳伞,地面处于阴影之下变得昏暗、阴冷。
生命财产损失
1993年5月5日,发生在甘肃省金昌市、武威市、武威市民勤县、白银市等地市的强沙尘暴天气,受灾农田253.55万亩,损失树木4.28万株,造成直接经济损失达2.36亿元,死亡50人,重伤153人。2000年4月12日,永昌、金昌、威武、民勤等地市强沙尘暴天气,据不完全统计仅金昌、威武两地市直接经济损失达1534万元。
影响交通安全
影响交通安全(飞机、火车、汽车等交通事故)沙尘暴天气经常影响交通安全,造成飞机不能正常起飞或降落,使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。
危害人体健康
当人暴露于沙尘天气中时,含有各种有毒化学物质、病菌等的尘土可透过层层防护进入到口、鼻、眼、耳中。这些含有大量有害物质的尘土若得不到及时清理将对这些器官造成损害或病菌以这些器官为侵入点,引发各种疾病。

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