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      地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn)

      時(shí)間: 芷瓊1026 分享

      地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn)

        沙塵暴作為干旱半干旱地區(qū)的自然災(zāi)害之一,接下來學(xué)習(xí)啦小編為你整理了地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn),一起來看看吧。

        地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn):沙塵暴定義

        沙塵暴是指強(qiáng)風(fēng)將地面塵沙吹起使空氣很混濁,水平能見度小于1km的天氣現(xiàn)象。

        沙塵暴天氣主要發(fā)生在冬春季節(jié)這是由于冬春季干旱區(qū)降水甚少,地表異常干燥松散,抗風(fēng)蝕能力很弱,在有大風(fēng)刮過時(shí),就會(huì)將大量沙塵卷入空中,形成沙塵暴天氣。

        地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn):形成原因

        自然條件

        有利于產(chǎn)生大風(fēng)或強(qiáng)風(fēng)的天氣形勢(shì),有利的沙、塵源分布和有利的空氣不穩(wěn)定條件是沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴形成的主要原因。強(qiáng)風(fēng)是沙塵暴產(chǎn)生的動(dòng)力,沙、塵源是沙塵暴物質(zhì)基礎(chǔ),不穩(wěn)定的熱力條件是利于風(fēng)力加大、強(qiáng)對(duì)流發(fā)展,從而夾帶更多的沙塵,并卷?yè)P(yáng)得更高。

        除此之外,前期干旱少雨,天氣變暖,氣溫回升,是沙塵暴形成的特殊的天氣氣候背景;地面冷鋒前對(duì)流單體發(fā)展成云團(tuán)或颮線是有利于沙塵暴發(fā)展并加強(qiáng)的中小尺度系統(tǒng);有利于風(fēng)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(dāng)干旱少雨且氣溫變暖時(shí),硅酸鹽表面的硅酸失去水分,

        H2SiO4=SiO3-2+H2O(氣)↑

        這樣硅酸鹽土壤膠團(tuán)、砂粒表面就會(huì)帶有負(fù)電荷,相互之間有了排斥作用,成為氣溶膠不能凝聚在一起,從而形成揚(yáng)砂即沙塵暴。沙塵暴本質(zhì)上是帶有負(fù)電荷的硅酸鹽氣溶膠。

        總之,沙塵暴的形成需要這三個(gè)條件:

        一是地面上的沙塵物質(zhì)。它是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎(chǔ)。

        二是大風(fēng)。這是沙塵暴形成的動(dòng)力基礎(chǔ),也是沙塵暴能夠長(zhǎng)距離輸送的動(dòng)力保證。

        三是不穩(wěn)定的空氣狀態(tài)。這是重要的局地?zé)崃l件。沙塵暴多發(fā)生于午后傍晚說明了局地?zé)崃l件的重要性。

        物理因素

        在極有利的大尺度環(huán)境、高空干冷急流和強(qiáng)垂直風(fēng)速、風(fēng)向切變及熱力不穩(wěn)定層結(jié)條件下,引起鋒區(qū)附近中小尺度系統(tǒng)生成、發(fā)展,加劇了鋒區(qū)前后的氣壓、溫度梯度,形成了鋒區(qū)前后的巨大壓溫梯度。在動(dòng)量下傳和梯度偏差風(fēng)的共同作用下,使近地層風(fēng)速陡升,掀起地表沙塵,形成沙塵暴或強(qiáng)沙塵暴天氣。

        環(huán)境因素

        在中國(guó)科學(xué)院寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所專家的努力下,一項(xiàng)為探討沙塵物質(zhì)的啟動(dòng)、傳輸機(jī)理而專門設(shè)立的沙塵暴風(fēng)洞模擬實(shí)驗(yàn)順利完成。

        通過實(shí)驗(yàn),專家們發(fā)現(xiàn),土壤風(fēng)蝕是沙塵暴發(fā)生發(fā)展的首要環(huán)節(jié)。風(fēng)是土壤最直接的動(dòng)力,其中氣流性質(zhì)、風(fēng)速大小、土壤風(fēng)蝕過程中風(fēng)力作用的相關(guān)條件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影響土壤風(fēng)蝕的重要原因之一。

        這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)還證明,植物措施是防治沙塵暴的有效方法之一。專家認(rèn)為植物通常以3種形式來影響風(fēng)蝕:分散地面上一定的風(fēng)動(dòng)量,減少氣流與沙塵之間的傳遞;阻止土壤、沙塵等的運(yùn)動(dòng)。

        此外,通過實(shí)驗(yàn)研究人員得出一條結(jié)論:沙塵暴發(fā)生不僅是特定自然環(huán)境條件下的產(chǎn)物,而且與人類活動(dòng)有對(duì)應(yīng)關(guān)系。人為過度放牧、濫伐森林植被,工礦交通建設(shè)尤其是人為過度墾荒破壞地面植被,擾動(dòng)地面結(jié)構(gòu),形成大面積沙漠化土地,直接加速了沙塵暴的形成和發(fā)育。

        氣候因素

        沙塵暴的元兇:大氣環(huán)流(如今沙塵暴,追根溯源卻還有個(gè)元兇,約莫是人類的)

        北京春天里發(fā)生沙塵暴的短暫一幕,只不過是中國(guó)北方連綿約30萬平方公里的黃土高原在二三百萬年中每年都要經(jīng)歷的天氣過程,所不同的是,后者的風(fēng)力更強(qiáng),刮風(fēng)的時(shí)間更長(zhǎng)(可以持續(xù)幾天),沙塵的來源并不是50米開外的十字路口,而是上百公里以外的沙漠和戈壁。

        就如同上帝在玩一個(gè)匪夷所思的游戲:他把中國(guó)西北部和中亞地區(qū)沙漠和戈壁表面的沙塵抓起來往東南方向拋去,任憑沙塵落下的地方漸漸堆積起一塊高地。這個(gè)游戲從大約240萬年以前就開始了,上帝至今樂此不疲(2002年《自然》雜志發(fā)表了中國(guó)學(xué)者的最新研究成果,把其開始的時(shí)間推到了2200萬年前)。

        事實(shí)上,風(fēng)就是上帝拋沙的那只手。

        印度板塊向北移動(dòng)與亞歐板塊碰撞之后,印度大陸的地殼插入亞洲大陸的地殼之下,并把后者頂托起來。從而喜馬拉雅地區(qū)的淺海消失了,喜馬拉雅山開始形成并漸升漸高,青藏高原也被印度板塊的擠壓作用隆升起來。這個(gè)過程持續(xù)6000多萬年以后,到了距今大約240萬年前,青藏高原已有2000多米高了。

        地表形態(tài)的巨大變化直接改變了大氣環(huán)流的格局。在此之前,中國(guó)大陸的東邊是太平洋,北邊的西伯利亞地區(qū)和南邊喜馬拉雅地區(qū)分別被淺海占據(jù)著,西邊的地中海在當(dāng)時(shí)也遠(yuǎn)遠(yuǎn)伸入亞洲中部,所以平坦的中國(guó)大陸大部分都能得到充足的海洋暖濕氣流的滋潤(rùn),氣候溫暖而潮濕。中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸大部分為亞熱帶地區(qū),并沒有出現(xiàn)大范圍的沙漠和戈壁。

        然而東西走向的喜馬拉雅山擋住了印度洋暖濕氣團(tuán)的向北移動(dòng),久而久之,中國(guó)的西北部地區(qū)越來越干旱,漸漸形成了大面積的沙漠和戈壁。這里就是堆積起了黃土高原的那些沙塵的發(fā)源地。體積巨大的青藏高原正好聳立在北半球的西風(fēng)帶中,240萬年以來,它的高度不斷增長(zhǎng)著。青藏高原的寬度約占西風(fēng)帶的三分之一,把西風(fēng)帶的近地面層分為南北兩支。南支沿喜馬拉雅山南側(cè)向東流動(dòng),北支從青藏高原的東北邊緣開始向東流動(dòng),這支高空氣流常年存在于3500—7000米的高空,成為搬運(yùn)沙塵的主要?jiǎng)恿?。與此同時(shí),由于青藏高原隆起,東亞季風(fēng)也被加強(qiáng)了,從西北吹向東南的冬季風(fēng)與西風(fēng)急流一起,在中國(guó)北方制造了一個(gè)黃土高原。

        在中國(guó)西北部和中亞內(nèi)陸的沙漠和戈壁上,由于氣溫的冷熱劇變,這里的巖石比別處能更快地崩裂瓦解,成為碎屑,地質(zhì)學(xué)家按直徑大小依次把它們分成:礫(大于2毫米),沙(2—0.05毫米),粉沙(0.05—0.005毫米),黏土(小于0.005毫米)。黏土和粉沙顆粒,能被帶到3500米以上的高空,進(jìn)入西風(fēng)帶,被西風(fēng)急流向東南方向搬運(yùn),直至黃河中下游一帶才逐漸飄落下來。

        二三百萬年以來,亞洲的這片地區(qū)從西北向東南搬運(yùn)沙土的過程從來沒有停止過,沙土大量下落的地區(qū)正好是黃土高原所在的地區(qū),連五臺(tái)山、太行山等華北許多山的頂上都有黃土堆積。當(dāng)然,中國(guó)北部包括黃河在內(nèi)的幾條大河以及數(shù)不清的溝谷對(duì)地表的沖刷作用與黃土的堆積作用正好相反,否則的話,黃土高原一定不會(huì)是現(xiàn)在這樣,厚度不超過409.93米。太行山以東的華北平原也是沙土的沉降區(qū),但是這里是一個(gè)不斷下沉的區(qū)域,同時(shí)又發(fā)育了眾多河流,所以落下來的沙子要么被河流沖走,要么就被河流所帶來的泥沙埋葬了。

        中國(guó)古籍里有上百處關(guān)于“雨土”、“雨黃土”、“雨黃沙”、“雨霾”的記錄,最早的“雨土”記錄可以追溯到公元前1150年:天空黃霧四塞,沙土從天而降如雨。這里記錄的其實(shí)就是沙塵暴。

        雨土的地點(diǎn)主要在黃土高原及其附近。古人把這類事情看成是奇異的災(zāi)變現(xiàn)象,相信這是“天人感應(yīng)”的一種征兆。晉代張華編的博物志中就記有:“夏桀之時(shí),為長(zhǎng)夜宮于深谷之中,男女雜處,十旬不出聽政,天乃大風(fēng)揚(yáng)沙,一夕填此空谷。”

        1966—1999年間,發(fā)生在中國(guó)的持續(xù)兩天以上的沙塵暴竟達(dá)60次。中科院劉東生院士認(rèn)為,黃土高原應(yīng)該說是沙塵暴的一個(gè)實(shí)驗(yàn)室,這個(gè)實(shí)驗(yàn)室積累了過去幾百萬年以來沙塵暴的記錄。中國(guó)西北部沙漠和戈壁的風(fēng)沙漫天漫地灑過來,每年都要在黃土高原上留下一層薄薄的黃土。

        地理關(guān)于沙的知識(shí)點(diǎn):主要危害

        黑風(fēng)的危害主要有兩個(gè):一是風(fēng)二是沙;

        大風(fēng)的危害也有二:一是風(fēng)力破壞,二是刮蝕地皮。

        風(fēng)力破壞:大風(fēng)破壞建筑物,吹倒或拔起樹木電桿,撕毀農(nóng)民塑料溫室大棚和農(nóng)田地膜等等。此外,由于西北地區(qū)四、五月正是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等經(jīng)濟(jì)作物出苗,生長(zhǎng)子葉或真葉期和果樹開花期,此時(shí)最不耐風(fēng)吹沙打。輕則葉片蒙塵,使光合作用減弱,且影響呼吸,降低作物的產(chǎn)量;例如,1993年5月5日黑風(fēng),使西北地區(qū)8.5萬株果木花蕊被打落,10.94萬株防護(hù)林和用材林折斷或連根拔起。此外,大風(fēng)刮倒電桿造成停水停電,影響工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。1993年5月5日黑風(fēng)造成的停電停水,僅金昌市金川公司一家就造成經(jīng)濟(jì)損失8300萬元。

        刮蝕地皮:大風(fēng)作用于干旱地區(qū)疏松的土壤時(shí)會(huì)將表土刮去一層,叫做風(fēng)蝕。例如1993年5月5日黑風(fēng)平均風(fēng)蝕深度十厘米(最多50厘米),也就是每畝地平均有60到70立方米的肥沃表土被風(fēng)刮走。其實(shí)大風(fēng)不僅刮走土壤中細(xì)小的黏土和有機(jī)質(zhì),而且還把帶來的沙子積在土壤中,使土壤肥力大為降低。此外大風(fēng)夾沙粒還會(huì)把建筑物和作物表面磨去一層,叫做磨蝕,也是一種災(zāi)害。

        沙的危害:的危害主要是沙埋。前面說過,狹管,迎風(fēng)和隆起等地形下,因?yàn)轱L(fēng)速大,風(fēng)沙危害主要是風(fēng)蝕,而在背風(fēng)凹洼等風(fēng)速較小的地形下,風(fēng)沙危害主要便是沙埋了。例如,1993年5月5日黑風(fēng)中發(fā)生沙埋的地方,沙埋厚度平均20厘米,最厚處達(dá)到了1.2米。

        此外更重要的是,人的生命的損失。例如1993年5月5日黑風(fēng)中共死亡85人,傷264人,失蹤31人。此外,死亡和丟失大牲畜12萬頭,農(nóng)作物受災(zāi)560萬畝,沙埋干旱地區(qū)的生命線水渠總長(zhǎng)2000多公里,蘭新鐵路停運(yùn)31小時(shí)。總經(jīng)濟(jì)損失超過5.4億元。

       ?、艔?qiáng)風(fēng):攜帶細(xì)沙粉塵的強(qiáng)風(fēng)摧毀建筑物及公用設(shè)施,造成人畜傷亡。

       ?、粕陈瘢阂燥L(fēng)沙流的方式造成農(nóng)田、渠道、村舍、鐵路、草場(chǎng)等被大量流沙掩埋,尤其是對(duì)交通運(yùn)輸造成嚴(yán)重威脅。

       ?、峭寥里L(fēng)蝕:每次沙塵暴的沙塵源和影響區(qū)都會(huì)受到不同程度的風(fēng)蝕危害,風(fēng)蝕深度可達(dá)1~10厘米。據(jù)估計(jì),中國(guó)每年由沙塵暴產(chǎn)生的土壤細(xì)粒物質(zhì)流失高達(dá)106~107噸,其中絕大部分粒徑在10微米以下,對(duì)源區(qū)農(nóng)田和草場(chǎng)的土地生產(chǎn)力造成嚴(yán)重破壞。

       ?、却髿馕廴荆涸谏硥m暴源地和影響區(qū),大氣中的可吸入顆粒物(TSP)增加,大氣污染加劇。以1993年“5.5”特強(qiáng)沙塵暴為例,甘肅省金昌市的室外空氣的TSP濃度達(dá)到1016mg/m3,室內(nèi)為80mg/m3,超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的40倍。2000年3—4月,北京地區(qū)受沙塵暴的影響,空氣污染指數(shù)達(dá)到4級(jí)以上的有10天,同時(shí)影響到中國(guó)東部許多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在內(nèi)的18個(gè)城市的日污染指數(shù)超過4級(jí)。

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