沙塵暴是風和沙相互作用的壹種災害性天氣現象。它的形成與全球溫室效應、厄爾尼諾現象、森林衰退、植被破壞、物種滅絕、氣候異常等因素密切相關。其中，過度開采自然資源、過度砍伐森林和人口膨脹導致的過度開荒是沙塵暴頻發的主要原因。
沙塵暴作為壹種高強度的沙塵暴災害，不可能發生在所有有風的地方，只會發生在那些氣候幹燥、植被稀疏的地區。在中國的西北，森林覆蓋率不高，貧窮的西北人想靠挖甘草、抱海藻、開礦發財。這些掠奪性的破壞行為進壹步加劇了這壹地區的沙塵暴災害。裸露的土地很容易被大風卷起，形成沙塵暴甚至強沙塵暴。
沙塵暴天氣的成因和物理機制
沙塵暴天氣的成因
有利於大風或強風的天氣形勢、有利的沙塵源分布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。大風是沙塵暴的驅動力，沙塵源是沙塵暴的物質基礎。不穩定的熱力條件有利於風力的增加和強對流的發展，從而攜帶更多的灰塵，使其纏繞得更高。
此外，前期幹旱少雨、天氣變暖、氣溫升高是沙塵暴形成的特殊天氣氣候背景；地面冷鋒前對流單體發展成雲或颮線，是有利於沙塵暴發展和加強的中小系統。有利於風速增大的地形條件，即窄管效應，是沙塵暴形成的有利條件之壹。
沙塵暴形成的物理機制
在有利的大尺度環境、高空幹冷急流、強垂直風速、風向切變和熱不穩定層結條件下，鋒區附近中小尺度系統的生成和發展加劇了鋒區前後的壓力和溫度梯度，形成了鋒區前後巨大的壓力和溫度梯度。在動量下傳和梯度偏離風的共同作用下，近地層風速急劇上升，造成地表揚塵，形成沙塵暴或強沙塵暴天氣。
灰塵的來源和路徑
近四年春季，我國共發生沙塵暴53次(0999年65438+9次，2000年14次，2006年18次，2002年12次)，其中33次發源於蒙古中南部戈壁地區。這是中國氣象局副局長李皇7月2日向媒體發布的研究成果。他說，2002年春天，中國北方發生了12次沙塵暴。具有發生期集中、發生強度強、影響範圍廣三大特點。影響我國的沙塵天氣來源可分為境外和境內兩種。分析表明，三分之二的沙塵天氣起源於蒙古南部，在經過我國北部時又有沙塵物質補充。中國的沙源只有三分之壹左右。中亞(哈薩克斯坦)的沙塵天氣不太可能影響西北地區東部甚至華北地區。新疆南部的塔克拉瑪幹沙漠是我國沙塵天氣的高發區，但壹般不會影響到西北地區東部和華北地區。我國沙塵天氣的路徑可分為西北路徑、西路徑和北路徑:西北路徑1。沙塵天氣壹般發源於蒙古中西部高原或內蒙古西部阿拉善高原，主要影響西北、華北地區。西北路線2、沙塵天氣起源於蒙古南部或內蒙古中西部，主要影響西北地區東部、華北北部和東北地區大部；向西，沙塵天氣起源於蒙古西南部或南部的戈壁地區和內蒙古西部的沙漠地區，主要影響西北和華北地區。在偏北路線中，沙塵天氣壹般發源於蒙古烏蘭巴托以南的廣大地區，主要影響西北地區東部、華北大部和東南部。
近年來中國的沙塵天氣
據統計，20世紀60年代中國發生過8次沙塵暴，70年代13次，80年代14次，90年代超過20次，且沙塵暴範圍越來越廣，損失較重。現將20世紀90年代以來我國幾次主要大風沙塵暴天氣的情況介紹如下:1993:4月至5月初，北方多次出現大風天氣。4月19日至5月8日，甘肅、寧夏、內蒙古先後遭受大風沙塵暴襲擊。5-6日，新疆東部、甘肅河西、寧夏大部、內蒙古西部遭受嚴重沙塵暴襲擊，損失嚴重。1994:4月6日起，從蒙古國和內蒙古西部吹來大風，北部沙漠戈壁沙塵隨風揚起，飄到河西走廊上空，黃土持續數日。1995:165438+10月7日，山東40多個縣(市)遭受暴雨襲擊，35人死亡，121人失蹤，320人受傷，直接經濟損失1多億元。1996:5月29日至30日，1965年以來最嚴重的沙塵暴席卷河西走廊西部。黑風驟起，世界封閉，塵土彌漫，樹木倒塌，人們呼吸困難，受災最嚴重的酒泉地區直接經濟損失達2億多元。1998:4月5日，內蒙古中西部、寧夏西南部、甘肅河西走廊遭受強沙塵暴襲擊，影響範圍較廣，包括北京、濟南、南京、杭州等地。4月19日，新疆北部和東部的土坦托盆地遭遇瞬間風力達12級的大風襲擊，部分地區伴有沙塵。這場毀滅性的臺風造成了大量的財產損失，6人死亡，44人失蹤，256人受傷。19年5月1日淩晨，新疆北部地區突然遭遇大風襲擊。阿拉山口、塔城等風口地區風力達9至10，瞬時風速達32米每秒。其他地區風力普遍達到6至7級。強風吹倒了樹木，切斷了壹些地區的電線。1999:4月3日至4日，呼和浩特市連續兩天出現持續大風沙塵暴天氣。沙塵暴範圍從內蒙古自治區西部到東部通遼市南部，瞬時風速16米每秒。伊克昭盟達拉特旗最大風力10。2000年:3月22日至23日，內蒙古自治區出現大範圍沙塵天氣，部分沙塵被大風攜帶至北京上空，加重了揚沙程度。3月27日，沙塵暴再次襲擊北京，部分地區瞬間風力達8-9級。正在安祥裏小區壹棟兩層樓樓頂施工的7名工人被大風刮倒，其中2人當場死亡。壹些廣告牌被強風吹倒，造成行人受傷和車輛損壞。2002年:3月18日至3月21日，20世紀90年代以來範圍最大、強度最強、影響最嚴重、持續時間最長的壹次沙塵暴天氣過程，襲擊中國北方140多萬平方公裏，影響人口130萬。
沙塵暴的概念、法規和標準
壹、沙塵天氣的概念:
沙塵天氣分為浮塵、揚沙、沙塵暴、強沙塵暴四類。
浮塵:灰塵和細沙均勻地漂浮在空中，使水平能見度小於10 km的天氣現象；
揚沙:風吹起地面的沙塵，使空氣相當渾濁，水平能見度在1公裏至10公裏範圍內的天氣現象；
沙塵暴:強風吹起地面大量沙塵，使空氣非常渾濁，水平能見度小於1 km的天氣現象；
強沙塵暴:強風吹起地面沙塵，使空氣混濁，水平能見度小於500米的天氣現象。
二、沙塵天氣過程的分類
沙塵暴天氣過程可分為四類:浮塵天氣過程、揚沙天氣過程、沙塵暴天氣過程和強沙塵暴天氣過程。
浮塵天氣過程:在同壹次天氣過程中，在同壹觀測時間，我國天氣預報區域內5個及以上國家出現浮塵天氣；
揚沙天氣過程:在同壹天氣過程中，同壹觀測時間，我國天氣預報區域內5個及以上國家出現揚沙天氣；
沙塵暴天氣過程:在同壹天氣過程中，我國天氣預報區域內三個及以上國家在同壹觀測時間發生沙塵暴；
強沙塵暴天氣過程:在同壹次天氣過程中，我國天氣預報區域內三個以上國家基本(準)站在同壹觀測時間出現強沙塵暴。
三、沙塵天氣預報預警標準:
1，決策服務
預計未來24小時內將有沙塵暴天氣過程時，在內部公報、專報和決策服務材料中發布沙塵暴天氣預報。
2.公共預測
國家標準:
預計未來24小時將有壹次沙塵暴天氣過程，影響較大或影響京津時，將向公眾發布沙塵暴預警。；
預計未來24小時內有沙塵暴或強沙塵暴天氣過程，造成嚴重影響時，向公眾發布沙塵暴預警。
省級標準:
由各省(區、市)氣象局參照國家標準確定。
描述:
1，省級沙塵暴天氣預報預警發布標準報中國氣象局備案。
2.沙塵暴天氣預報預警應當包括沙塵暴天氣的區域、時間、強度、可能造成的影響和應對措施。
3.中央氣象臺應當在向社會發布沙塵天氣預報預警前及時有效通知有關省級氣象臺，省級氣象臺應當在向社會發布沙塵天氣預報預警前及時有效通知中央氣象臺和有關氣象臺。
沙塵暴的主要破壞模式
(1)強風:伴有細沙塵的強風破壞建築物和公共設施，造成人員死亡。
⑵沙埋:農田、渠道、村舍、鐵路、草地等被大量流沙以流沙的形式掩埋，尤其對交通運輸構成嚴重威脅。
⑶土壤風蝕:每次沙塵暴的塵源和影響區域都會受到不同程度的風蝕危害，風蝕深度可達1 ~ 10 cm。據估計，我國每年因沙塵暴造成的土壤細粒物質損失高達106 ~ 107噸，其中大部分在10微米以下，嚴重損害了源區農田和草地的土地生產力。
⑷空氣汙染:在沙塵暴源區和影響區，大氣中可吸入顆粒物(TSP)增加，空氣汙染加劇。以1993年“5.5”特大沙塵暴為例，甘肅金昌室外空氣TSP濃度達到1016 mg/m3，室內空氣TSP濃度為80 mg/m3，超標40倍。2000年3月至4月，北京受沙塵暴影響，空氣汙染指數達到4級以上的天數為10天，也影響了中國東部的多個城市。3月24日至30日，南京、杭州等18城市日汙染指數超過四級。
黑風的危害
黑風的危害主要有兩個字，壹個是風，壹個是沙。
大風還有兩個危害:壹是風害，二是刮地。
先說風災。強風摧毀建築物，吹倒或拔起樹桿，撕毀農民的塑料大棚和農田塑料薄膜，等等。此外，西北地區的四五月份是瓜果、蔬菜、甜菜、棉花等經濟作物出苗、長出子葉或真葉、果樹開花的時候，此時最不抗風沙。輕的葉子布滿灰塵，削弱光合作用，影響呼吸，降低作物產量；最糟糕的情況是幼苗會死掉，更別說成熟的結果了。如1993年5月5日，我國西北地區黑風打掉果樹雄蕊8.5萬個，防護林和用材林折斷或連根拔起109400個。此外，強風吹倒了電線桿，造成停水停電，影響工農業生產。1993年5月5日黑風造成停電停水，僅金昌金川公司就造成經濟損失8300萬元。
當強風作用於幹旱地區疏松的土壤時，會刮去壹層表土，這就是所謂的風蝕。如1993年5月5日，黑風平均風蝕深度10厘米(最多50厘米)，即平均每畝有60至70立方米肥沃的表土被風吹走。事實上，強風不僅吹走了土壤中的細粘土和有機質，還使土壤中的沙子堆積起來，大大降低了土壤的肥力。另外，帶沙的強風還會磨掉壹層建築物和莊稼，這叫磨蝕，也是壹種災害。
沙的危害主要是沙埋。如前所述，在狹窄的管道、迎風和隆起的地形，由於風速較高，風沙危害主要是風蝕，而在背風窪地等風速較低的地形，風沙危害主要是沙埋。如1993年5月5日黑風中出現沙埋的地方，沙埋平均厚度為20 cm，最厚處達到1.2 m。
更重要的是，人類生命的損失。比如1993年5月5日黑風中85人死亡，264人受傷，31人失蹤。此外，大牲畜死亡損失1.2萬頭，農作物受災560萬畝，幹旱地區被沙土掩埋的生命線運河總長2000多公裏，蘭新鐵路停運31小時。總經濟損失超過5.4億元。
沙塵暴天氣的危害
沙塵暴天氣是我國西北和華北北部的壹種災害性天氣，可造成房屋倒塌、交通供電受阻或中斷、火災、人員傷亡等，汙染自然環境，破壞農作物生長，給國家經濟建設和人民生命財產安全造成嚴重損失和極大危害。沙塵暴的危害主要有以下幾個方面:
1，生態環境惡化
發生沙塵暴時，強風裹挾的沙塵、浮塵無處不在，經過空氣混濁、嗆鼻嗆眼、呼吸道等疾病的地區的人數增多。比如1993年5月5日金昌發生了壹次嚴重的沙塵暴。室外空氣中粉塵含量為1016 mm/cm3，室內空氣中粉塵含量為80 mm/cm3，超過生活區粉塵含量國家標準40倍。
2.生產生活受到影響。
沙塵暴天氣攜帶的大量灰塵阻擋了陽光，天氣陰沈，導致太陽輻射減少。能見度差幾個小時到十幾個小時容易讓人情緒低落，降低工作學習效率。輕者可使大量牲畜感染呼吸道和胃腸道疾病，重者會使大量“春乏”牲畜死亡，農田肥沃的土壤、種子和幼苗被刮走。沙塵暴還會加劇地表土壤的風蝕沙化，將厚厚的灰塵覆蓋在植物的葉片上，影響正常的光合作用，造成農作物減產。
3.生命和財產損失
1993年5月5日，甘肅省金昌、魏武、民勤、白銀等市發生嚴重沙塵暴，影響農田253.55萬畝，損失樹木4.28萬株，直接經濟損失2.36億元，死亡50人，重傷153人。2000年4月12日，永昌、金昌、魏武、民勤出現強沙塵暴。據不完全統計，僅金昌和魏武的直接經濟損失就達1534萬元。
4、交通安全(飛機、汽車等交通事故)
沙塵暴天氣經常影響交通安全，導致飛機無法正常起飛或降落，使汽車和火車車廂破裂、停止或脫軌。
沙塵暴源於土壤風蝕。
據新華社電蘭州電力有限公司在中科院寒區旱區環境與工程研究所專家的努力下，壹項專門為探索沙塵暴啟動和傳播機制而設置的沙塵暴風洞模擬實驗近日順利完成。
專家通過實驗發現，土壤風蝕是沙塵暴發生發展的首要環節。風是土壤最直接的驅動力，其中氣流的性質、風速的大小以及土壤風蝕過程中風作用的相關條件是最重要的因素。此外，土壤含水量也是影響土壤風蝕的重要原因之壹。
本試驗也證明了植物措施是防治沙塵暴的有效方法之壹。專家認為，植物通常以三種形式影響風蝕:在地面上分散壹定的風動量，減少氣流與灰塵之間的傳輸；停止土壤、灰塵等的運動。
此外，通過實驗，研究人員得出結論:沙塵暴的發生不僅是特定自然環境條件的產物，還與人類活動有著對應關系。人為的過度放牧、亂砍濫伐、工礦交通建設，特別是人為的過度開墾，破壞了地面植被，擾亂了地面結構，形成了大面積的沙化土地，直接加速了沙塵暴的形成和發展。