關於沙塵暴是怎樣形成的

導語：通常在冬季與春季的換季時節，便是我國沙塵暴肆虐的時節，因爲此時北方氣候比較乾燥，加上大風天氣，所以沙塵四起。那麼，到底沙塵暴是怎麼形成的呢？一般沙塵暴的形成原因是什麼？每種天氣的形成必須要有其條件，下面我們就一起來了解沙塵暴的成因及條件。

一年春天，晚唐邊塞詩人李益路過陝西一片沙漠時，恰好遭遇了沙塵暴。一時間，昏天黑地，狂風怒號，天空飛旋的沙塵像黑色的大山一樣向邊城和人們壓來。於是詩人寫下了“眼見風來沙旋移”的詩句，描繪了當時震撼人心的沙塵暴景象。

沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱，產生於乾旱、半乾旱地區。這些地區日照強烈，乾旱少雨，植被稀少，特別是大地表面土質乾燥鬆散。強烈的`太陽光照使地面的空氣膨脹上升，造成周圍的冷空氣迅速涌過來補充，這樣就形成了空氣對流。

強烈的空氣對流很容易形成風暴，風暴裹挾着鬆散的塵埃沙土扶搖直上天空，就形成了沙塵暴。由於持續的強風吹送，飛旋的沙塵可以被送到數千米的高空，然後隨強冷空氣南下，飄到數百千米或數千千米的遠方落到地面。

　　形成原因

強風、強熱力不穩定和沙源分別作爲動力因子和物質基礎，是沙塵暴形成的三個重要條件。

　　自然條件

戈壁灘上的沙塵暴有利於產生大風或強風的天氣形勢，有利的沙、塵源分佈和有利的空氣不穩定條件是沙塵暴或強沙塵暴形成的主要原因。強風是沙塵暴產生的動力，沙、塵源是沙塵暴物質基礎，不穩定的熱力條件是利於風力加大、強對流發展，從而夾帶更多的沙塵，並捲揚得更高。

除此之外，前期乾旱少雨，天氣變暖，氣溫回升，是沙塵暴形成的特殊的天氣背景；地面冷鋒前對流單體發展成雲團或颮線是有利於沙塵暴發展並加強的中小尺度系統；有利於風速加大的地形條件即狹管作用，是沙塵暴形成的有利條件之一。

土壤、黃砂主要成分是硅酸鹽，當乾旱少雨且氣溫變暖時，硅酸鹽表面的硅酸失去水分，H2SiO4=Si2O3+H2O（氣）↑

這樣硅酸鹽土壤膠團、砂粒表面就會帶有負電荷，相互之間有了排斥作用，成爲氣溶膠不能凝聚在一起，從而形成揚砂即沙塵暴。沙塵暴本質上是帶有負電荷的硅酸鹽氣溶膠。

總之，沙塵暴的形成需要這三個條件：

一是地面上的沙塵物質。它是形成沙塵暴的物質基礎。

二是大風。這是沙塵暴形成的動力基礎，也是沙塵暴能夠長距離輸送的動力保證。

三是不穩定的空氣狀態。這是重要的局地熱力條件。沙塵暴多發生於午後傍晚說明了局地熱力條件的重要性。

　　物理因素

在極有利的大尺度環境、高空乾冷急流和強垂直風速、風向切變及熱力不穩定層結條件下，引起鋒區附近中小尺度系統生成、發展，加劇了鋒區前後的氣壓、溫度梯度，形成了鋒區前後的巨大壓溫梯度。在動量下傳和梯度偏差風的共同作用下，使近地層風速陡升，掀起地表沙塵，形成沙塵暴或強沙塵暴天氣。

環境因素在中國科學院寒區旱區環境與工程研究所專家的努力下，一項爲探討沙塵物質的啓動、傳輸機理而專門設立的沙塵暴風洞模擬實驗順利完成。

通過實驗，專家們發現，土壤風蝕是沙塵暴發生髮展的首要環節。風是土壤最直接的動力，其中氣流性質、風速大小、土壤風蝕過程中風力作用的相關條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風蝕的重要原因之一。

這項實驗還證明，植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認爲植物通常以3種形式來影響風蝕：分散地面上一定的風動量，減少氣流與沙塵之間的傳遞；阻止土壤、沙塵等的運動。

　　人爲因素

沙塵暴發生不僅是特定自然環境條件下的產物，而且與人類活動有對應關係。人爲過度放牧、濫伐森林植被，工礦交通建設尤其是人爲過度墾荒破壞地面植被，擾動地面結構，形成大面積沙漠化土地，直接加速了沙塵暴的形成和發育。

　　氣象因素

沙塵暴的形成是以東亞特殊的大氣環流爲背景，並與冬季風緊密聯繫在一起，它的發生主要與冬半年西伯利亞—蒙古高壓驅動下的冷鋒過境有關，屬冷鋒型沙塵暴。