沙塵暴監(jiān)測
摘要:隨著人口的膨脹和社會文明的進步,人類大量地從自然界掠奪資源,使脆弱的生態(tài)環(huán)境受到了破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境危機出現(xiàn),這直接影響著人類的生存和可持續(xù)發(fā)展。因此,生態(tài)環(huán)境惡化后的荒漠化問題越來越引起各國政府的重視。
關(guān)鍵字:沙塵暴 監(jiān)測
隨著人口的膨脹和社會文明的進步,人類大量地從自然界掠奪資源,使脆弱的生態(tài)環(huán)境受到了破壞,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境危機出現(xiàn),這直接影響著人類
1994年在巴黎通過的《聯(lián)合國防治荒漠化公約》,將“荒漠化”定義為由于氣候變異和人類活動在內(nèi)的種種因素造成的干旱、半干旱和亞濕潤干旱地的土地退化!堵(lián)合國防治荒漠化公約》中的土地退化是指對土地使用不當(dāng)或由于一種營力或數(shù)種營力的作用致使雨澆地、水澆地以及草原、牧場、森林、林地的生物或經(jīng)濟生產(chǎn)力和生物多樣性下降或喪失,其中包括:(1)風(fēng)蝕和水蝕致使土壤物質(zhì)流失;(2)土壤的物理、化學(xué)和生物特性或經(jīng)濟特性退化;(3)自然植被長期喪失。防治荒漠化的主要領(lǐng)域是風(fēng)蝕荒漠化、水蝕荒漠化、土壤鹽漬化、植被退化。
沙塵暴是風(fēng)蝕荒漠化中的一種天氣現(xiàn)象,它的形成受自然因素和人類活動因素的共同影響。自然因素包括大風(fēng)、降水減少及其沙源。人類活動因素是指人類在發(fā)展經(jīng)濟過程中對植被的破壞并導(dǎo)致沙塵暴爆發(fā)頻數(shù)增加。
沙塵暴是風(fēng)蝕過程的一種表現(xiàn)形式。對沙塵暴形成的機理研究應(yīng)該從風(fēng)蝕過程著手,而風(fēng)蝕過程又是一個涉及到多學(xué)科的復(fù)雜的物理過程,包括大氣科學(xué)、流體力學(xué)、水文學(xué)和生態(tài)學(xué)等,還與湍流及土壤物理特性等有關(guān)。所謂風(fēng)蝕是氣流(風(fēng)力)的作用力對土壤圈或巖石圈進行損害和破壞。風(fēng)蝕過程就是風(fēng)力作用引起地表物質(zhì)脫離地表并被搬運和再堆積的過程。它還涉及到粒子夾帶、輸送及沉降過程,這些過程與粒子的各種物理特性有關(guān)。
沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱,是強風(fēng)把地面大量沙塵卷入空中,使空氣特別混濁并且水平能見度低于1km的天氣現(xiàn)象。其中沙暴系指大風(fēng)把大量沙粒吹入近地面氣層所形成的攜沙風(fēng)暴;塵暴則是大風(fēng)把大量塵埃及其它細(xì)粒物質(zhì)卷入高空所形成的風(fēng)暴。大風(fēng)、地面的沙塵物質(zhì)和不穩(wěn)定的大氣是沙塵暴形成的3個基本條件。在不同的天氣系統(tǒng)的影響下,沙塵暴的強度會有較大的差別。我國曾將沙塵暴劃分成4個等級:4級<風(fēng)速<6級,500m≤能見度<1000m,稱為弱沙塵暴;6級<風(fēng)速<8級,200m≤能見度<500m,稱為中等強度的沙塵暴;風(fēng)速≥9級,50m≤能見度<200m,稱為強沙塵暴;當(dāng)瞬時最大風(fēng)速≥25m·s-1,能見度<50m時,稱為特強沙塵暴或黑風(fēng)暴。
2003年3月1日,中國氣象局開始實施新的沙塵暴標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)將沙塵天氣重新劃分為浮塵、揚沙、沙塵暴和強沙塵暴四類。其中,塵土、細(xì)沙均勻地浮游在空中,使水平能見度小于10km的天氣現(xiàn)象稱為浮塵;風(fēng)將地面塵沙吹起,使空氣相當(dāng)混濁,水平能見度在1km至10km以內(nèi)的天氣現(xiàn)象稱為揚沙;強風(fēng)將地面大量塵沙吹起,使空氣很混濁,水平能見度小于1km的天氣現(xiàn)象稱為沙塵暴;大風(fēng)將地面塵沙吹起,使空氣非;鞚,水平能見度小于500m的天氣現(xiàn)象稱為強沙塵暴。界定浮塵天氣過程和揚沙天氣過程則是在同一次天氣過程中,我國天氣預(yù)報區(qū)域內(nèi)5個或5個以上國家基本(準(zhǔn))站在同一觀測時次出現(xiàn)浮塵天氣;界定的沙塵暴、強沙塵暴天氣過程是在同一次天氣過程中,我國天氣預(yù)報區(qū)域內(nèi)3個或3個以上國家基本(準(zhǔn))站在同一觀測時次出現(xiàn)了沙塵暴天氣和強沙塵暴天氣。
目前,沙塵災(zāi)害研究手段主要有遙感監(jiān)測和地面定點觀測。遙感監(jiān)測多指對沙塵災(zāi)害的空間分布范圍、影響區(qū)進行識別、定位;對沙塵運移路徑和運移規(guī)律的變化過程進行動態(tài)監(jiān)測;沙塵信息的遙感定量提取;沙塵災(zāi)害產(chǎn)生的大氣及下墊面等背景狀況監(jiān)測;沙塵災(zāi)害動態(tài)模擬等研究。地面定點監(jiān)測分為集中觀測和長期觀測。沙塵災(zāi)害發(fā)生時的集中觀測主要包括沙塵光學(xué)厚度測定、自動氣象站氣象要素記錄、沙塵源地土壤狀況分析、激光雷達沙塵垂直分層觀測、沿氣流方向沙塵通量觀測、垂直方向沙塵通量觀測、能見度觀測(肉眼、能見度計)、多普勒聲探測器、沙塵粒子理化特征采樣分析等。長期監(jiān)測則包括自動氣象站氣象要素觀測、大氣氣溶膠光學(xué)厚度監(jiān)測、天空輻射計輻射觀測記錄、沙塵通量估算、能見度觀測、歷史氣候資料的整理分析、土壤觀測研究、沙塵暴歷史數(shù)據(jù)庫建立等。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”