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沙尘暴形成有三个要素：即强风、沙源和不稳定的空气。
强风
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。
沙源
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，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。
不稳定的空气
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，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。
拓展：沙尘暴的预防措施
1.防沙治沙安全格局的构建
加强建设生态环境管理体系 根据风沙灾害危险程度区域界定的级别，针对各级别区域所需的相应风沙扩散阻力值划分出治理区，统筹设计治理方案。
核心区 将风沙源区及其临近区域设定为核心治理区，实施乔灌草相结合，针对干旱和半干旱地区的水资源制约，选择抗旱、根系发达的树种及草种进行治理，争取迅速增加地表覆盖，固定土壤，恢复天然植被及生态系统的原有保障功能。
治理区 将高度危险区设定为外围治理区，做好生态规划, 保护好现有沙区植被,严禁滥伐、乱垦、滥牧;恢复并扩大自然林植被种植;实行农田保护，进行保育种植，减少沙化土地的裸露面积;对沙化程度较高的土地开展综合治理，发展经济林木与半人工草地，建立起遏制沙漠推进的生态屏障，以减缓和治理沙尘。
控制区 将中度危险区设定为外围控制区，统筹生态效益、经济效益、社会效益，结合水资源状况和生态环境条件加以科学布局，优化设计土地利用及不同土地覆被结构，合理配置草、田、林的种植比例及品种组合，进行农业生产与生态景观结合的生态环境建设，使之构成高效生态防护、经济效益复合系统的第二层防护体系，以控制风沙漫延，并保证地区的可持续发展。
保护区 将低度危险区和轻度危险区划为外围保护区，以现有林地、果园、苗圃、庭院绿化、城市公园作为风沙控制屏障，构建城乡连通的护林路、护堤林、农田林网等生态网络，实现对景观生态过程的整体控制。
2 构建防灾减灾预警及科研体系
建立和完善沙尘天气的动态监测、预警系统 利用卫星遥感、雷达和探空等高科技手段，对沙尘天气的形成、发展和扩散进行实时跟踪观测，及时发布预警。
做好防灾减灾的科学研究 加强对沙尘源区形成及环境与沙尘运移规律的分析，研究气候条件对沙化、沙尘天气相互作用的机理，探讨历史上气候变迁与沙化及沙尘天气的对应关系，预估未来气候变化状况，为准确评估气候变化和人类活动对沙化和沙尘暴的影响，有效防止风沙灾害提供科学依据。
沙尘暴的形成原因及防治措施
前言：
沙尘暴指强风将地面大量尘沙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。沙尘暴形成需具备地面上的沙尘物质、大风和不稳定的空气状态等条件。沙尘暴可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等，并污染自然环境，破坏作物生长。近几年，春季频繁发生的沙尘暴给我国工农业生产、航空、运输、公路交通和人民生活带来极大的不便，造成严重的经济损失，同事沙尘暴的远距离传输现象尽达东亚的韩国、日本远及太平洋彼岸的美国和加拿大，已发展成为区域性环境问题和全球性环境问题
1、沙尘暴天气行程的原因
有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。
除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。总之，沙尘暴的形成需要这三个条件：
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。
除此之外，过度放牧、开荒破坏草场、破坏绿化，无法有效的阻挡风沙，也是沙尘能够形成沙尘暴的原因之一。
2、我国的沙尘暴现状
根据沙尘暴发生频率、强度、沙尘物质组成与分布、生态现状、土壤水分含量、水土利用方式和强度，结合区域环境背景将中国北方划分出4个主要沙尘暴中心和源区：1)甘肃河西走廊及内蒙古阿拉善盟;2)南疆塔克拉玛干沙漠周边地区;3)内蒙古阴山北坡及浑善达克沙地毗邻地区;4)蒙陕宁长城沿线。上述沙尘暴多发地区的沙尘也常随西风和西北气流输送到华北及长江中下游，形成沙尘天气。沙尘暴多发生在春季的 3—5 月, 以午后为多,其伸展高度一般为 1 000—2 500 米, 严重时可达2500— 3200米。
3、沙尘暴的危害
沙尘暴天气是中国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气，可造成房屋倒塌、交通供电受阻或中断、火灾、人畜伤亡等，污染自然环境，破坏作物生长，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：
(1)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。
(2)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。
(3)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、武威、民勤等地市强沙尘暴天气，据不完全统计仅金昌、武威两地市直接经济损失达1534万元。
(4)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。
(5)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。
4、沙尘暴的防治措施
目前我国每年投入治理沙漠的资金约为3 000万元, 但依然处于沙进人退的状态; 要达到全面遏止沙漠扩张的态势, 预计至少需要 15 亿元资金的投入。防治荒漠化, 已成为我国西部大开发面临的一大课题。沙尘暴是由天气过程和地面过程共同作用的'产物。但是目前人类控制天气的能力还很有限, 减缓沙尘暴灾害频度与强度的关键在于搞好地面的生态保护与建设。坚持“预防为主、保护优先、防治并重”的生态保护与建设方针;建立和完善生态保护的法规和政策体系, 停止导致生态环境继续恶化的一切生产活动, 对于超出生态承
载能力的地区要采取一定的生态移民措施。
(1)科学防沙治沙：科技的应用是做好防沙治沙工作的关键之一。20 世纪初美国大规模开发西部土地, 导致 30年代震惊世界的“黑风暴”, 30 年代以后, 对西部的建设和改造中大力调整农业种植结构, 采取不同成熟期和不同播种期作物间作、套种和作物留茬, 大力推行免耕法及改革农机具等一套行之有效的方法;前苏联 20 世纪 60 年代开垦哈萨克斯坦卡拉库姆荒漠周围土地, 同样出现强烈的沙尘暴;60 年代以后, 在对中亚的建设和改造中重视兴修水利工程、大力建设农田防护林网都收到了比较好的效果。美国和前苏联为世界提供了两种不同的防治沙尘暴的技术模式——简称农业措施(美国) 和林业措施(前苏联) 。我们应汲取世界其他沙尘暴多发地区的成功经验, 制订适合我国国情的生态恢复策略和方针。
(2)保护现有植被：植物措施是防治沙尘暴的有效方法之一, 把 保护现有植被放在优先位置, 也是国外遏止荒漠化的成功之道。植物通常以三种形式来影响风蚀:分散地面上一定的风动量;减少气流与沙尘之间的传递;阻止土壤、沙尘等的运动。总结国内外的经验与教训, 我们应该调整思路, 采取强有力的措施, 对现有的沙地植被、荒漠植被进行保护:加速依法划定原生沙漠封禁保护区、沙漠野生动植物自然保护区、国家沙漠(沙生植物)公园予以保护;依法严禁滥垦、滥牧、滥采、滥挖、滥砍等破坏行为,保护好沙区现有植被;在经济开发上严格实行生态环境影响评价制度,避免西部大开发变成“大开挖”;采取以草定畜、品种改良、舍饲圈养等措施, 恢复和提高草原的生产、生态功能;采取严格的水资源管理措施, 提高水资源的利用率, 实现生活、生产、生态用水的合理分配和协调利用。
(3)农牧交错地带是防治重点：荒漠化防治的重点应是农牧交错地带。应科学划定西北干旱区农垦的北界, 降低这些地区的垦殖指数;改变传统的治沙方式, 防止引水造林治沙造成的水资源短缺;保护沙漠周边地区的地表结皮、固沙植物, 切忌盲目地“人进沙退”。
(4)协调人与自然关系：防治沙尘暴关键在于改变人与自然的关系。 防得住沙, 还要防得住人! 如果不彻底改变“先破坏、后治理”或“边破坏、边治理”的怪现象, 生态恶化的趋势还将继续。可怕的生态冷漠症有三种表现: 其一, 麻木不仁。当经济建设和环境保护发生矛盾时, 大谈所谓的“先顾肚皮, 再顾脸皮;先要温饱, 再要环保”, 对生态环境进行毁灭性的破坏; 其二, 盲目乐观。当绿化工作经过长期、艰巨的努力而有所成就, 只看到身边多了几棵树和几坪草就认为万事大吉; 其三, 怨天由人。当沙尘暴、洪水等天气灾害频繁发生时, 只怪老天, 不怨自己。人类只有客观地认识沙尘暴等天气灾害和人类活动的关系, 改正破坏生态环境的恶劣行为, 加强对沙尘暴等灾害的研究, 才能不断减少灾害发生的频率和带来的损失, 降低沙尘暴对人类生产生活的影响。
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