Kenny
Lv 6
Kenny asked in 科學天文與太空 · 2 decades ago

沙塵暴形成的原因?

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    2 decades ago
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    近 幾 年 來 , 「 沙 塵 暴 」 在 臺 灣 受 到 相 當 廣 泛 的 注 意 , 每 當 沙 塵 暴 來 襲 之 新 聞 經 報 導 後 , 均 受 到 民 眾 普 遍 重 視 。 沙 塵 暴 是 強 風 從 地 面 捲 起 大 量 沙 塵 , 造 成 能 見 度 極 度 惡 化 的 有 害 性 天 氣 , 通 常 是 乾 旱 和 荒 漠 區 特 有 的 災 害 性 天 氣 。 近 十 年 來 由 於 中 國 西 北 的 過 度 開 發 , 土 地 沙 漠 化 情 形 日 益 嚴 重 , 使 得 沙 塵 暴 發 生 頻 率 加 快 、 間 隔 縮 短 、 強 度 增 加 。 臺 灣 位 處 於 亞 洲 大 陸 東 南 隅 , 由 氣 候 條 件 看 , 大 範 圍 氣 象 條 件 很 容 易 將 中 國 大 陸 地 區 之 污 染 物 輸 送 到 臺 灣 的 上 空 。 最 近 幾 年 臺 灣 空 氣 品 質 幾 次 急 遽 惡 化 就 與 大 陸 地 區 沙 塵 暴 南 移 至 臺 灣 附 近 有 關 , 因 此 相 關 研 究 逐 漸 受 到 各 界 的 重 視 。

      土 地 荒 漠 化 不 斷 擴 張

      沙 塵 暴 發 生 必 須 有 三 個 要 素 : 強 風 、 沙 源 和 不 穩 定 空 氣 。 中 國 西 北 位 於 中 亞 沙 漠 區 中 , 排 名 世 界 四 大 沙 漠 區 之 第 二 位 (依 序 為 中 非 、 中 亞 、 北 美 、 澳 大 利 亞 ), 向 來 是 為 東 亞 沙 塵 暴 現 象 的 主 要 源 地 。 春 季 鋒 面 常 提 供 當 地 強 風 有 利 的 條 件 , 因 此 沙 塵 暴 以 春 季 發 生 頻 率 最 高 , 占 全 年 之 百 分 之 六 十 以 上 。 造 成 沙 塵 暴 的 最 大 主 因 即 是 土 地 荒 漠 化 不 斷 擴 張 , 除 氣 候 變 化 因 素 外 , 主 要 是 不 合 理 的 人 為 活 動 造 成 , 主 要 可 歸 納 為 「 六 濫 」 — 濫 墾 、 濫 伐 、 濫 牧 、 濫 採 、 濫 用 水 資 源 及 濫 獵 。 近 幾 年 科 學 家 逐 漸 發 現 東 亞 沙 塵 暴 不 僅 對 於 當 地 的 生 態 和 人 民 生 活 有 衝 擊 , 對 於 氣 流 下 游 地 區 之 空 氣 品 質 也 有 顯 著 之 影 響 。 沙 塵 埃 可 透 過 高 層 氣 流 輸 送 , 東 移 到 日 本 、 韓 國 , 甚 至 萬 公 里 外 的 北 美 地 區 。 根 據 統 計 顯 示 , 近 十 年 來 , 亞 洲 沙 塵 暴 平 均 每 年 發 生 十 七 次 , 百 分 之 八 十 往 日 韓 方 向 傳 送 , 甚 至 到 達 美 國 , 約 百 分 之 二 十 往 東 南 傳 送 到 華 南 , 甚 至 到 達 臺 灣 地 區 。 一 九 九 五 年 三 月 十 二 日 下 午 臺 灣 北 部 一 場 罕 見 的 「 泥 雨 」 現 象 , 即 是 三 月 十 日 發 生 在 大 陸 西 北 河 套 地 區 大 範 圍 沙 塵 暴 長 程 輸 送 至 臺 灣 上 空 的 結 果 。

      沙 塵 暴 除 了 在 沙 塵 源 區 附 近 , 因 強 風 下 造 成 人 畜 的 傷 亡 和 經 濟 上 的 損 失 外 , 沙 塵 暴 主 要 是 對 人 體 呼 吸 器 官 有 直 接 影 響 , 通 常 在 沙 塵 暴 過 後 數 日 內 , 醫 院 呼 吸 道 門 診 人 數 增 多 。 此 外 , 沙 塵 暴 含 有 大 量 之 懸 浮 微 粒 , 這 些 粒 子 會 直 接 反 射 太 陽 光 , 並 影 響 雲 內 物 理 及 化 學 組 成 , 因 而 改 變 全 球 輻 射 , 並 會 影 響 降 雨 強 度 與 降 雨 量 。 而 沙 塵 源 自 於 沙 漠 , 大 量 的 鹼 性 離 子 會 直 接 改 變 雨 水 之 化 學 組 成 , 例 如 日 本 、 韓 國 常 發 生 泥 雨 現 象 , 在 沙 塵 暴 到 達 臺 灣 時 , 所 量 測 到 的 雨 水 或 雲 水 也 常 呈 現 略 為 鹼 性 的 現 象 。 日 本 與 韓 國 學 者 近 兩 年 研 究 發 現 , 當 沙 塵 暴 侵 襲 日 韓 時 , 大 氣 中 的 敝 菌 數 量 較 平 日 增 加 兩 至 三 倍 以 上 , 可 能 是 造 成 植 物 的 病 變 或 發 生 動 物 口 蹄 疫 的 因 素 。 因 此 沙 塵 本 身 會 對 環 境 造 成 影 響 , 附 著 於 沙 塵 上 之 化 合 物 或 是 生 物 體 亦 有 可 能 藉 此 傳 送 方 式 而 影 響 數 千 公 里 外 的 生 態 環 境 。

     防 治 短 期 內 難 見 成 效

      目 前 科 學 界 對 沙 塵 暴 發 生 之 成 因 、 輸 送 路 徑 已 有 充 分 之 了 解 , 且 具 備 有 數 值 模 式 模 擬 預 報 能 力 , 例 如 沙 塵 暴 何 時 會 影 響 到 臺 灣 , 在 定 性 上 已 可 充 分 掌 握 , 在 定 量 上 仍 有 許 多 不 確 定 性 。 但 對 沙 塵 暴 潛 在 的 影 響 , 仍 有 待 更 多 的 了 解 , 例 如 非 洲 地 區 沙 塵 中 所 含 有 的 細 菌 , 在 隨 沙 塵 暴 傳 送 及 沉 降 , 使 加 勒 比 海 地 區 的 珊 瑚 死 亡 。 為 了 兩 千 零 八 年 北 京 奧 運 , 中 國 大 陸 已 投 入 大 筆 經 費 及 人 力 , 企 圖 來 遏 止 沙 漠 化 。 日 本 及 韓 國 受 沙 塵 暴 影 響 相 當 嚴 重 , 近 幾 年 均 積 極 協 助 中 國 西 北 植 樹 以 防 止 沙 漠 化 的 機 制 , 並 長 期 投 入 人 力 與 經 費 防 治 沙 塵 暴 , 但 由 於 沙 塵 暴 是 一 個 相 當 大 範 圍 且 複 雜 的 自 然 機 制 與 人 為 問 題 , 在 短 時 間 內 很 難 有 具 體 的 成 效 。

      今 年 三 月 下 旬 , 中 國 西 北 發 生 十 年 以 來 最 嚴 重 沙 塵 暴 後 , 上 游 北 京 地 區 懸 浮 微 粒 ( PM10) 濃 度 可 高 達 一 萬 微 克 每 立 方 公 尺 , 下 游 如 南 韓 地 區 濃 度 達 三 千 微 克 每 立 方 公 尺 , 韓 國 政 府 緊 急 將 幼 稚 園 、 小 學 等 停 課 , 而 各 交 通 幹 線 均 受 干 擾 , 飛 機 場 被 迫 關 閉 , 重 要 電 子 產 業 停 工 等 。 可 見 問 題 嚴 重 時 , 政 府 部 門 需 成 立 緊 急 應 變 機 制 , 來 降 低 整 個 國 家 所 受 到 之 衝 擊 影 響 。 該 事 件 並 造 成 韓 國 記 憶 體 電 子 廠 商 , 在 沙 塵 暴 期 間 , 製 造 良 率 下 降 , 全 球 之 訂 單 轉 向 臺 灣 , 造 成 臺 灣 相 關 廠 商 股 價 飆 漲 。 雖 然 此 等 空 氣 品 質 事 件 不 必 然 是 股 價 上 漲 的 必 要 條 件 , 但 也 說 明 氣 象 條 件 、 空 氣 污 染 與 民 生 經 濟 衝 擊 連 動 的 效 益 。

      相 較 於 日 韓 , 臺 灣 所 受 沙 塵 暴 的 影 響 較 輕 , 由 過 去 資 料 顯 示 , 當 沙 塵 暴 到 達 臺 灣 時 , 每 小 時 最 高 濃 度 可 超 過 五 百 微 克 每 立 方 公 尺 , 約 為 中 國 北 京 或 南 韓 最 嚴 重 時 的 十 分 之 一 , 但 是 相 關 議 題 已 受 到 民 眾 普 遍 重 視 , 未 來 實 應 持 續 加 強 沙 塵 暴 的 教 育 宣 導 工 作 , 在 科 學 議 題 上 加 強 與 中 國 大 陸 合 作 , 協 助 解 決 沙 塵 暴 的 防 治 , 並 在 加 強 預 測 工 作 的 同 時 , 應 對 沙 塵 暴 對 健 康 的 評 估 、 生 態 的 衝 擊 及 產 業 的 連 動 性 進 行 調 查 。

      此 種 跨 國 長 程 輸 送 的 概 念 , 境 外 移 入 的 空 氣 污 染 物 , 在 未 來 可 能 不 僅 只 有 沙 塵 暴 , 例 如 中 國 東 南 地 區 酸 性 污 染 物 排 放 , 對 臺 灣 的 酸 沉 降 有 相 當 程 度 的 貢 獻 , 但 在 臺 灣 產 業 外 移 大 陸 , 大 陸 排 放 持 續 成 長 下 , 境 外 貢 獻 可 能 持 續 增 加 , 可 能 抵 消 掉 原 有 我 們 的 努 力 , 未 來 勢 必 有 長 程 輸 送 責 任 歸 屬 的 爭 議 。 此 外 , 隨 著 亞 洲 經 濟 的 起 飛 、 人 類 與 自 然 的 爭 奪 、 東 亞 能 源 需 求 量 大 增 , 諸 如 境 外 污 染 物 傳 送 、 東 南 亞 霾 害 、 核 子 擴 散 事 件 或 大 氣 化 學 武 器 , 都 有 機 會 透 過 大 氣 環 流 的 長 程 輸 送 影 響 臺 灣 , 而 這 些 大 氣 擴 散 效 應 , 不 是 數 周 , 而 是 在 一 兩 天 內 就 會 到 達 臺 灣 。 在 全 球 化 、 資 訊 化 、 知 識 化 的 同 時 , 我 們 享 受 到 全 球 的 連 動 便 利 時 , 也 可 能 受 到 全 球 嚴 重 性 的 自 然 或 人 為 污 染 。 因 此 仿 效 美 國 最 近 面 臨 手 提 核 彈 威 脅 , 所 建 立 之 大 氣 擴 散 評 估 及 緊 急 應 變 機 制 , 以 降 低 整 個 國 家 所 受 到 之 衝 擊 , 勢 必 是 未 來 政 府 單 位 的 責 任 。

     污 染 跨 國 界 長 程 輸 送

      在 此 全 球 化 的 新 世 紀 , 我 們 也 面 臨 到 新 的 污 染 全 球 化 的 衝 擊 , 身 為 地 球 村 一 分 子 , 是 否 已 能 有 接 納 新 思 維 的 準 備 ? 是 否 已 激 盪 出 更 積 極 與 更 前 瞻 的 願 景 ? ( 作 者 為 國 立 中 央 大 學 大 氣 物 理 研 究 所 博 士 後 研 究 員 )

    http://www.cdn.com.tw/daily/2002/06/30/text/910630...

    生活中不可避免的沙塵暴

    這一陣子氣象一再地報導,台灣北部及東北部會籠罩在沙塵暴的陰影之下,空氣品質會因此受影響,但還好因為下了幾天的雨,感覺上沙塵的威力並不大,但因為氣候上的轉變這樣的沙塵暴會日趨嚴重,衛生單位也一再地呼籲,有呼吸道疾病的患者要特別的提防,及早預作準備。

    其實,我們的生活中何需沙塵暴到來時才預防呢!

    平常你若是走在大馬路邊,那種汽機車來回穿梭,塵土飛揚的景象,都會讓你感到幾乎無法呼吸,甚至也會刺激眼睛黏膜,造成流眼淚眼睛睜不開的現象;當你在收拾換季衣服或是清掃室內時,也會因為空氣中的懸浮粒子增加,漫天飛塵,這也是近年來呼吸系統疾病及過敏的病例逐年增加的原因了。

    不管你是有過敏性鼻炎經常性的打噴嚏流鼻水,還是支氣管過敏的咳個不停,亦或是氣喘,這時你需要比平常人更注意環境中的過敏原:霉菌、塵蹣、花粉、煙塵。雖然過敏性疾病有一半是來自於遺傳,但也有些是因為後天環境、飲食、壓力所造成。

    這些情況都可能發生在任何年齡~

    過敏性氣喘:一般常發生在30歲以下,多半有家族遺傳性,屬於過敏性體質,主要的過敏原是來自於塵蹣、霉菌、空氣中的灰塵、花粉、食物、動物的毛。

    過敏性支氣管炎:可能是藥物、感染、壓力、劇烈運動、冷飲、氣候、飲食所引起的。

    過敏性鼻炎:當你開始出現猛打噴嚏合併眼睛癢、有揉眼睛的習慣,並且因為長期鼻腔內的腫脹、積水,有的還會因為鼻甲發炎腫脹而產生鼻竇炎以及耳鳴、耳塞的情況。並且因為鼻塞的緣故,睡覺時容易張口呼吸,也易造成喉嚨發炎,比一般人容易感冒。

    但近年來環境的改變,其他非過敏的刺激因素,吸入空氣中的浮塵,也變成這類呼吸系統疾病常見的原因了容易引發過敏的症狀。

    不管你是哪一種情況,你也該練就了一套與過敏奮戰的生活哲學了?你除了搭配定期服用藥物,或是採用蒸汽吸入,還要注意避免接觸過敏原,以下提供一些對抗過敏及提升抵抗力好方法。

    避免接觸過敏原:

    外出時最好能先帶上口罩,如沒有必要盡量不要外出,以免吸入過多的煙塵。

    騎機車最好戴上全罩式安全帽及口罩。

    家中不要放置絨毛玩具,不要鋪地毯,在換季整理衣物棉被時記得戴口罩。

    室內的窗簾或是布沙發都應該經常用吸塵器清潔灰塵,枕頭套床單也要每週清洗,並先浸泡於60度的熱水後才洗,才能確實去除塵蹣及塵蹣的卵。

    在室內清掃時最好不要用掃把,以免塵土飛揚,盡量以吸塵器或是除塵紙來代替。

    注意家中的環境清潔,家中的窗簾、被單、床罩、枕套等布質物品,最好能常清洗,

    家中若是有侍養寵物,必須對於貓狗的糞便,妥善處理,貓狗毛常梳理可在室外進行,避免塵蹣飄散室內。

    居家環境方面:

    避免環境中的塵土、二手煙、霉菌及蟑螂(特別是蟑螂所製造出的排泄物與分泌物)的危害。維護環境中清潔是首要任務。

    室內可使用空調設備、空氣清靜機、除溼機來改善空氣品質:使用這些空氣調節的設備時也要注意它的綠往必須經常清洗,以免黏附許多的塵蹣與霉菌影響濾淨的效果。

    在陰雨綿綿的季節最好能使用除濕機,維持室內濕度在60~70%,避免潮濕滋生霉菌。

    生活起居方面:

    適度運動:最適合過敏病患的運動是長時間不劇烈的運動,例如散步、慢跑、騎腳踏車、游泳、瑜珈等,常做這些運動有助於病情的控制。

    規律的生活作息:養成早睡早起的生活習慣,避免因過度勞累使體質偏酸性,影響免疫系統的健全。避免過度勞累及熬夜。

    保持心情平靜,避免情緒激動、憤怒及緊張。

    最好能與家人同住,以防發作時無人協助就醫而有致命危險。

    按照醫師指示服藥,病患與家屬都應了解藥物用法與使用時機(不管是口服藥或是吸入性藥物),適時給予病患協助。

    外出時,隨身攜帶藥物與識別卡,以備發作時能讓他人可給予協助或盡速就醫。

    遇氣喘發作,手邊沒有藥物給予緩解時,必須立即就醫,以防有生命危險。

    飲食方面:

    若已知特定食物會導致過敏,最好避免。另外,最好也避開一般常見容易引發過敏的食物:有殼的海鮮如蝦、蟹,較易引起過敏的鵝、鴨、芒果、龍眼、荔枝、花生、芒果、芋頭、香菇、及蛋、奶類,油炸類食物等多喝水,每日最好3000西西以上。

    避免生冷食物,冷飲或是冰品。

    均衡的飲食特別是含有維生素B群、維生素C、維他命E、β胡蘿蔔等的蔬菜水果、全穀類,這類食物不但有助於免疫系統的提升,也較具有抑制組織胺的過敏反應。

    過敏病患絕對不能輕忽的症狀:

    流行性感冒、咳嗽、流鼻水、咳嗽。

    呼吸道感染,喉嚨發炎、肺炎。

    只要在有症狀期間,尤其是季節交替或是沙塵暴來襲時,妥善的照顧,做好防範措施,靠者藥物的控制,飲食,運動與生活上的杜絕過敏原,即使無法根治過敏性宿疾,也可以有好的生活品質。 http://www.wedar.com/library4/nico/nico020401.htm

    Source(s): 知識+
  • Anonymous
    2 decades ago

    沙塵暴天氣的成因分析

    中國學者探討沙塵暴天氣發生、發展和維持原因的其主要結論整理如下:

    ● 沙塵暴天氣形成的氣候背景

    沙塵暴形成不但要有強冷的空氣以產生強烈的氣壓梯度,而且在冷空氣路徑上的土質必須特別乾燥、疏鬆(錢等,1997),使冷空氣與地面交匯時,強風足以吹起浮沙而在空中形成塵霾現象。沙塵暴最容易發生在長期乾旱少雨,沙化極為嚴重和地表疏鬆的春季。中國目前最為明顯的個案如1963年春季西北地區大範圍的沙塵暴,其成因之一就是由於1962年全國大範圍的乾旱而使得沙化嚴重,植被荒蕪,地表裸露,加上冬季寒冷,地表土壤嚴重凍裂,來年春季回暖明顯,地表浮土極為疏鬆,一旦有強冷空氣過境,緊貼地表產生強風,非常容易引起沙塵,此即為沙塵暴形成的特殊氣候背景。反之,同樣強度的冷空氣只能造成大風,不能形成揚沙,更無法形成沙塵暴。

    ● 沙塵暴形成的大氣環流背景

    強冷空氣是形成沙塵暴的動力因素及必備條件(張等,1997)。有足夠冷的空氣才可能形成強的氣壓梯度,使冷空氣能夠推動暖空氣加速移動,形成地面強風。在中國大陸西北地區形成沙塵暴天氣的大氣環流的基本特徵是前期在極區有強冷空氣不斷向南爆發,且中國大陸西北地區位於歐亞大槽之左側,溫度場明顯落後高度場而使冷空氣進一步加強。

    ● 沙塵暴形成的熱力因素

    沙塵暴與強風在形成過程中最大的差異就是,強風只要足夠大的壓力梯度就可以形成,任何季節都有可能發生。而沙塵暴的天氣則不同,不但需要足夠強的冷空氣,而且前期一般有三天以上的持續高溫天氣,促使地面輻合上升運動增強,當冷鋒過境時,氣壓梯度和溫度梯度明顯變大,加速地面擾動,捲起地面沙塵,形成沙塵團(dust cloud),地面輻合上升運動將地面沙塵帶入高空,使能見度變得越來越小,導致沙塵暴現象的產生。正因為如此,沙塵暴天氣易出現在冷暖空氣交接最頻繁的春季。

    ● 沙塵暴天氣形成的地形作用

    只要有強的冷空氣,在任何地方都有可能會產生強風,但沙塵暴除了有強的冷空氣和強上升運動之外,特殊地形對沙暴天氣的形成亦具有重要作用。張等(1997)分析歷年沙塵暴現象個案,發現山脈與盆地相互配合時容易造成沙塵暴。如1984年「4.19」和1984年「4.25」的河套沙塵暴。南疆沙塵暴和1993年「5.5」金昌強沙塵暴個案都屬同類機制(尹等,1997)。

    ● 沙塵暴天氣形成中的熱島效應作用

    由於西北地區新型工業城市迅速發展,如金昌市、張掖市、銀川市等,使的這些地區與周圍環境之溫差日趨增大,形成相對的「熱島」。當冷空氣進入該地區時,使氣壓梯度和溫度梯度明顯加大,地面輻合上升運動增強,使冷鋒進入該地區後會進一步加強地面風速,也是該地區形成沙塵暴天氣的一個不可忽視的因素。

    亞洲沙塵暴發生頻率之統計

    吳等(2000)統計從西元前3世紀至1950年的2150年間,共出現沙塵暴約70次,平均每31年才一次,但自從50年代以後,沙塵暴現象發生次數增加,60年代8次,70年代13次,80年代14次,90年代高達23次。但此種統計方式會依研究者使用觀測的基準有很大的差距,主要是因中國地面觀測站之站數的取得基準並不同,同時過去研究會參考歷史紀錄,缺乏統一之定義與基準。

    根據朱與湯(1994)分級標準,將一站、兩站或多站滿足條件者,分別標註為局地性、小範圍和大範圍沙塵暴現象,如表2.2所示中國西北地區自1952年至1995年以來共出現強和特強沙塵暴48例,平均每年一次,其中特強沙塵暴22例,佔了46 %。在48例中有11次除造成經濟損失外,亦造成人員死傷,其中1993年5月5日的特強沙塵暴死傷300餘人,這在中國東部之災害性天氣中並不常見,顯示西北地區沙塵暴現象對人類及環境生態的影響相當慘重。在這些強或是特強之沙塵暴個案中,有些案例僅出現在一縣之範圍內(個案中顯示為區域性沙暴現象),持續1 - 2小時,有些是跨省(區)的,如1983年4月26 - 28日因強寒潮爆發,它不但在三天時間內先後造成新疆吐魯番窪地、南疆和田地區、青海柴達木盆地、甘肅平涼、寧夏黃河灌區及內蒙古伊克昭盟和陝北榆林地區的產生特強沙塵暴,還在往後數天中幾乎橫掃全中國,造成華北、東北和江南一帶的嚴重低溫、凍害、暴雨和沿海的大風等多種災害性天氣。

    余 (1997)研究影響台灣之沙塵暴,發現每年三、四、五月為沙塵暴最活躍季節,三月共發生18次,四月發生29次,五月發生20次,三者佔85 %以上的機率,其餘月份僅佔15 %。而根據余(1997)研究結果亦發現滯留型沙塵暴為發生頻率最高的一種,總共發生39次,佔所有個案50 %;滯留移動型次之,總共發生22次,佔所有個案的28 %,輸送型總共發生17次,佔所有個案22 %。

  • 阿虎
    Lv 6
    2 decades ago

    沙塵暴天氣的成因分析

    中國學者探討沙塵暴天氣發生、發展和維持原因的其主要結論整理如下:

    ● 沙塵暴天氣形成的氣候背景

    沙塵暴形成不但要有強冷的空氣以產生強烈的氣壓梯度,而且在冷空氣路徑上的土質必須特別乾燥、疏鬆(錢等,1997),使冷空氣與地面交匯時,強風足以吹起浮沙而在空中形成塵霾現象。沙塵暴最容易發生在長期乾旱少雨,沙化極為嚴重和地表疏鬆的春季。中國目前最為明顯的個案如1963年春季西北地區大範圍的沙塵暴,其成因之一就是由於1962年全國大範圍的乾旱而使得沙化嚴重,植被荒蕪,地表裸露,加上冬季寒冷,地表土壤嚴重凍裂,來年春季回暖明顯,地表浮土極為疏鬆,一旦有強冷空氣過境,緊貼地表產生強風,非常容易引起沙塵,此即為沙塵暴形成的特殊氣候背景。反之,同樣強度的冷空氣只能造成大風,不能形成揚沙,更無法形成沙塵暴。

    ● 沙塵暴形成的大氣環流背景

    強冷空氣是形成沙塵暴的動力因素及必備條件(張等,1997)。有足夠冷的空氣才可能形成強的氣壓梯度,使冷空氣能夠推動暖空氣加速移動,形成地面強風。在中國大陸西北地區形成沙塵暴天氣的大氣環流的基本特徵是前期在極區有強冷空氣不斷向南爆發,且中國大陸西北地區位於歐亞大槽之左側,溫度場明顯落後高度場而使冷空氣進一步加強。

    ● 沙塵暴形成的熱力因素

    沙塵暴與強風在形成過程中最大的差異就是,強風只要足夠大的壓力梯度就可以形成,任何季節都有可能發生。而沙塵暴的天氣則不同,不但需要足夠強的冷空氣,而且前期一般有三天以上的持續高溫天氣,促使地面輻合上升運動增強,當冷鋒過境時,氣壓梯度和溫度梯度明顯變大,加速地面擾動,捲起地面沙塵,形成沙塵團(dust cloud),地面輻合上升運動將地面沙塵帶入高空,使能見度變得越來越小,導致沙塵暴現象的產生。正因為如此,沙塵暴天氣易出現在冷暖空氣交接最頻繁的春季。

    ● 沙塵暴天氣形成的地形作用

    只要有強的冷空氣,在任何地方都有可能會產生強風,但沙塵暴除了有強的冷空氣和強上升運動之外,特殊地形對沙暴天氣的形成亦具有重要作用。張等(1997)分析歷年沙塵暴現象個案,發現山脈與盆地相互配合時容易造成沙塵暴。如1984年「4.19」和1984年「4.25」的河套沙塵暴。南疆沙塵暴和1993年「5.5」金昌強沙塵暴個案都屬同類機制(尹等,1997)。

    ● 沙塵暴天氣形成中的熱島效應作用

    由於西北地區新型工業城市迅速發展,如金昌市、張掖市、銀川市等,使的這些地區與周圍環境之溫差日趨增大,形成相對的「熱島」。當冷空氣進入該地區時,使氣壓梯度和溫度梯度明顯加大,地面輻合上升運動增強,使冷鋒進入該地區後會進一步加強地面風速,也是該地區形成沙塵暴天氣的一個不可忽視的因素。

  • Anonymous
    2 decades ago

    亞洲沙塵暴簡介

    在氣象測計中規定,凡水平方向能見度小於1000公尺的風沙現象,稱為「沙塵暴」。

    中國西北和外蒙的戈壁沙漠是亞洲沙塵暴的主要源地,浩瀚的沙海提供源源不絕的沙源。

    「沙塵暴」是指強風將地面大量的沙和土粒捲揚起來,使空氣變得混濁、能見度大為減小的災害性天氣現象。在氣象測計中規定,凡水平方向能見度小於1000公尺的風沙現象,稱為「沙塵暴」;如果風力加到8-9級、被颳起的沙塵增多、天空變得越來越混濁、能見度小於200公尺,稱為「強沙塵暴」;如果風力再加大到超過10級、能見度小於50公尺,稱為「特強沙塵暴」。由於發生強和特強沙塵暴時天色昏暗,甚至黑得伸手不見五指,因此在中國西北地區,居民又將之稱為「黑風」或「黑風暴」。

    沙塵暴的成因

    沙塵暴形成需要三個要素同時配合:沙源、強風,和不穩定的氣流。中國西北和外蒙的戈壁沙漠(圖一)位於中亞沙漠區,排名世界四大沙漠區第二位(依序為北非、中亞、北美、澳洲),向來是亞洲沙塵暴的主要源地。這裡沙漠和沙地面積達100萬平方公里以上,浩瀚的沙海提供沙塵暴源源不絕的沙源。

    在三個要素中,沙源是固定的,一年四季均存在,因此重要關鍵就是地面颳起的強風。中國西北和外蒙戈壁地區處在西伯利亞冷氣團南下的通道上,使得該區在冬、春兩季(特別是春季)的鋒面十分活躍。冬、春季節因為植物稀少,鋒面伴隨的地面強風極易造成沙塵暴;加上沙漠地區地表毫無遮蔽,且午後地表溫度上升很快,近地面氣溫可以升得很高,當遇上強冷空氣過境,產生上冷下熱的不穩定大氣,強風揚起的沙塵可以隨著不穩定氣流上升到數百甚至數千公尺的高空中,並順著高空西風氣流往下游輸送,影響其他地區(圖二)。

    在沙塵暴發生的同時,用氣象儀器能偵測到以下一些氣象要素發生的急遽變化︰(一)氣壓先下降後上升:沙塵暴過境前,氣壓急遽下降;當沙塵暴颳過後幾個小時內又迅速上升,然後轉入平緩階段。(二)氣溫先上升後下降:沙塵暴一般發生在午後,它來臨前氣溫通常會先上升;當沙塵暴到達後,氣溫又迅速下降,氣溫的變化正好與氣壓的變化相反。(三)濕度下降:由於平流過來的冷空氣本來就比較乾燥,加上冷空氣流向地面時的下沈絕熱增溫,使得相對空氣更為乾燥,所以沙塵暴過境時,空氣濕度將急遽下降。

    沙塵暴的影響

    日本和韓國是除了中國之外,受亞洲沙塵暴影響和危害最大的國家。在亞洲沙塵暴季節,空氣中懸浮微粒的濃度往往超過1000μg/m3,甚至曾經超過2000μg/m3。台灣地區由於所處緯度較低,不在亞洲沙塵暴的主要輸送路徑上,雖然受到的影響較中國、韓國、和日本地區為小,但在特定氣象條件下(如分裂高壓緯度較低),沙塵暴仍然會影響台灣。1995年3月12日,台灣北部許多地區降下「泥雨」,就是受到沙塵暴南移的影響,當時沙塵隨著分裂高壓的前緣往東南方移動到華南地區,在台灣附近被鋒面降雨沖刷下來,形成了罕見的泥雨,當時環保署在北部萬里、觀音和淡水等地監測站所觀測到的懸浮微粒濃度值都超過1000μg/m3,是有觀測紀錄以來受到沙塵暴影響最劇烈的一次。

    強或特強沙塵暴在源地生成時極其兇猛,黑色的風沙牆多從西北方向或西方隨著強風快速推移過來,遠看風沙牆高聳如山,極像一道城牆(圖三)。隨後,濃密的沙塵鋪天蓋地,遮住了陽光,使人在一段時間內看不見任何東西,就像在夜晚一樣。

    中國近年最著名的沙塵暴發生在1993年5月5日的內蒙古阿拉善地區,又被稱為「五五黑風暴」,由於「五五黑風暴」發生在下午,正值學校放學時分,許多放學的小學生們走在回家的溝渠田埂路上時,被突如其來的沙塵暴侵襲,驚慌失措的孩子們被狂風捲起並擲入溝渠中,或被沙塵灌入口鼻窒息而死。據統計,在甘肅、新疆、寧夏、內蒙古4個省或自治區的18個縣市中,共有85人死亡、31人失蹤,直接經濟損失高達5.6億人民幣。

    沙塵暴的益處

    沙塵暴對自然界的影響並非一無是處,近幾年科學家發現沙塵中的礦物質在恢復土地肥力方面的效果甚至要優於氮、磷、鉀肥;此外,沙塵暴攜帶豐富的鐵、鋁等礦物元素,能夠增加北太平洋海洋營養鹽、促進藻類生長、活化海洋食物鏈生機、增加海洋生物活動力。

    由於海洋浮游植物在吸收二氧化碳方面的作用不亞於陸地植物,因此沙塵暴可能具有抵抗全球暖化的間接功用;另外,由於中國北方含鈣的矽酸鹽和碳酸鹽的土壤和沙漠沙粒偏鹼性,沙塵暴攜帶的鹼性物質可以中和大氣中的酸性物質,飄塵因而也偏鹼性;含鈣的矽酸鹽和碳酸鹽的飄塵會中和大氣中的酸性物質、減緩酸雨強度,例如近年在韓國和日本都發現沙塵天氣時,酸雨的pH值顯示都稍微提高了。

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    ""以下是補充資料""

    沙塵暴的發生與影響

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    台灣地區空氣品質除了受到本地固定污染源(工廠、工業區)及移動污染源(汽機車)影響外,每年從台灣境外地區移入的污染亦嚴重影響台灣地區空氣品質,主要以來自大陸地區污染源,包括人為及自然環境的影響,由台灣地區每年空氣品質受到外來污染及由冬季酸雨監測結果,均顯示台灣地區空氣品質受到非本地污染源影響程度。

    台灣地區自八十九年三月廿四日清晨起受到大陸沙塵暴影響,造成空氣品質不良情形,由於大陸沙塵暴持續發生,導致台灣地區空氣品質陸續受到影響,直到四月一日受滯留鋒面影響台灣地區降雨後,空氣品質才獲得改善。此次大陸沙塵暴影響範圍及持續時間為歷年所罕見。環保署自八十二年九月空氣品質監測網完成後,對於影響空氣品質的污染物可能來源的解析能力更為提昇,尤其對此等由境外移入的空氣污染物提供了密集的時空分析資料,此次大陸沙塵暴嚴重影響台灣地區空氣品質,環保署密切留意並適時提供民眾預警資訊,以保障民眾健康。以下介紹東亞沙塵暴的特性:

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    一、東亞沙塵暴發生源區及氣候條件

    中國西北地區各大沙漠面積總和近六十萬平方公里,主要源地位於北緯35度以北,東經125度以西的中國西北和華北、蒙古一帶,包括新疆、甘肅、河套、內蒙古、蒙古等地區。此一區域年降雨量都在400mm以下,且季節分布相當不平均,為東亞發生沙塵暴天氣現象的主要源地。冬末春季為沙塵暴發生的主要季節,其中以3月至5月發生頻率最高,占全年的60%以上,且每年發生沙塵暴的次數不一。

    根據研究顯示,沙漠地區的沙塵為地球中懸浮粒子的主要來源,單是撒哈拉沙漠的沙塵即占了全球大氣中25%的懸浮微粒量(Zhao and Yu, 1990)。國西北地區則位於中亞沙漠區中,排名世界四大沙漠區的第二位(依序為中非、中亞、北美及澳大利亞),因此中國西北區沙塵對東亞的大氣環境的影響亦不容忽視。沙塵暴發生的條件為:

    (一)地表性質:土質鬆軟、乾燥、無植被或草木生長及沒有積雪。

    (二)氣象條件:強烈的地面風、垂直不穩定的氣象條件及沒有降雨降雪天氣現象。

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    二、沙塵暴全球性影響

    冬末春季發生大範圍的沙塵暴後,受強風揚起的沙塵造成空氣中含有大量塵土,遮蔽了當地日照,能見度甚至為零,因此超強的沙塵暴又稱為黑風暴。根據調查,中國西北地區最近四十年來的超強沙塵暴有48次的多,造成人員傷亡有11次,造成人民生命財產及農業的重大損失。台灣地區並非大陸沙塵暴發生後向外傳送的主要地區,僅在殊殊氣象條件配合下會造成空氣品質不良,八十四年三月十二日、十三日發生泥雨現象為目前最嚴重的個案。

    沙塵暴發生後,顆粒較大的粒子大多影響源地或鄰近地區後;即沈降到地面,顆粒較小的粒子可以向上傳送到850-700百帕高空,相當於1000公尺至3000公尺,再藉由西風帶的氣流向東傳送。在傳送的過程中,一部份因擴散或稀釋,使得沙塵隨傳送的距離愈遠;濃度愈低,一部份因傳送過程中,受到沉降或降雨(雪)的沖刷效應而到達地面。中國西北方的沙漠可東移到日本、韓國及10000公里外的夏威夷,往南可影響到台灣、香港,甚至達菲律賓,影響範圍相當遼闊。

    沙塵暴向外傳送到數千公里外的其它地區後,多為影響當地能見度及造成大氣中懸浮粒子增加,影響該地空氣品質。至於受到沙塵的時間或大小,則需視源地沙塵暴發生的規模、延續時間,以及配合遠地的氣象條件是否為沙塵傳送方向及有利沈降要素,依過去觀測記錄,短則僅數小時,影響能見度,長則達一星期,甚至造成泥雨的現象。因此,受到沙塵霾影響的國家,多數由氣象及空氣品質觀測,瞭解當地受到沙塵暴的影響情形,再追溯源地沙塵暴發生時間及規模。

    由於沙塵暴主要發生於沙漠化的地區,土質鬆軟、地面乾燥、地表沒有植被。一旦在大範圍空氣很不穩定及地面風速很大條件下,很容易將地表沙塵吹起,進入空氣中而形成沙塵天氣。近年來由於中國西北地區沙漠化情形日益嚴重,造成沙塵暴發生頻率升高及規模加大,應即早重視並解決沙漠化的問題,方可預防沙塵暴的發生。

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    三、環保署對於沙塵暴的監測及因應

    沙塵暴自中國西北和華北、蒙古一帶發生後,在適當的氣象條件可以影響到台灣地區,一般最快需要36至48小時,因此台灣地區尚有時間蒐集相關資訊。環保署目前配合大氣條件,以研判沙塵霾是否會影響到台灣地區,作為每日預報的參考。目前沙塵暴發展的相關資訊環保署係透過下述方法進行研判:

    定時氣象報告:目前依世界氣象組織(WMO)規定,國際間氣象測站每六個小時(上午二時、八時及下午二時、八時)對外發布氣象觀測結果,因此,可藉由較為完整東亞地面氣象報告資料,作為判斷沙塵暴發生的強度大小及區域範圍。

    綜觀氣象條件:由於東亞沙塵暴的主要源地位於北緯35度以北,東經125度以西的中國西北和華北、蒙古一帶,沙塵暴發生後,細顆粒的揚塵被帶至1000至3000公尺的西風氣流向東傳送,一般經由大陸地區的北京、韓國及日本,並不直接影響台灣地區。因此,綜觀氣象條件需配合有南北向的大陸冷高壓系統,始有利於高層原為東西向吹送的沙塵,可以透過低層盛行的東北季風向南輸送,進而影響到台灣地區,甚至更低緯度。

    氣象衛星影像資料:利用可見光或紅外線衛星影像定位沙暴位置,一般仍需配合地面氣象報告,判別沙塵暴發生區域會出現「灰黑色」的陰影出現,即可較完整掌握沙塵暴影響範圍。但本方法仍然有其先天的限制,必須是沙塵暴發生區域雲層較少,且沙塵暴系統移行路徑若有雲層時,亦很難辨識出沙暴的位置,因此東亞沙塵暴移出發源地到達東海附近時,往往造成辨識上很大的困擾。

    空氣品質監測資料:依過去沙塵暴影響台灣地區空氣品質監測資料及相關研究報告顯示,沙塵一般透過大陸冷高壓南下帶夾的東北季風輸送,因此環保署在台灣地區東北部臨海的萬里測站、西北部臨海的觀音測站、東部的宜蘭測站,甚至在國家公園的陽明測站多可作為判斷受外來污染源影響的指標測站,該地區測站平均懸浮微粒濃度一般不會直接受到台灣本地污染源的影響,懸浮微粒濃度多在50微克每立方公尺以下,一旦受到外來污染源影響,懸浮微粒濃度會急速增加至100微克每立方公尺以上,且各區域懸浮微粒濃度上升的發生由北而南、由臨海到內陸濃度增加的特性。環保署目前已建立電腦自動監測系統,一旦有上述現象可立即發布相關資訊。

    沙塵暴為東亞沙漠區春季相當活躍天氣現象的一,通常伴隨有長程輸送現象的沙塵暴系統僅占每年沙暴現象中的一小部份,其中能影響台灣地區空氣品質的個案更屬小概率事件,但因可能造成台灣地區大規模空氣品質惡化,環保署相當重視。為加強污染物長程傳輸現象的驗證,環保署自八十八年起設置馬祖測站,以提早掌握沙塵霾影響台灣地區的時間,根據今年監測結果發現,當馬祖測站懸浮微粒受沙塵暴影響濃度上升後,約在數小時內可以影響到台灣地區。

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    沙塵暴形成的原因? 相關知識 共找到約 46 則

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    分類:時事   發問時間:2005-04-02   發問者: ☆可樂貓咪☆ 刊登贊助網站 相關詞:地震形成的原因    [1]   2   3   4   5   

    Source(s): Yahoo!奇摩知識+
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