沙塵暴監(jiān)測
摘要：隨著人口的膨脹和社會(huì)文明的進(jìn)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(jī)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(huì)文明的進(jìn)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(jī)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(dòng)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(duì)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(jì)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(jì)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(dòng)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(dòng)因素是指人類在發(fā)展經(jīng)濟(jì)過程中對(duì)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(duì)沙塵暴形成的機(jī)理研究應(yīng)該從風(fēng)蝕過程著手,而風(fēng)蝕過程又是一個(gè)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(duì)土壤圈或巖石圈進(jìn)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(yùn)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(qiáng)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(gè)基本條件。在不同的天氣系統(tǒng)的影響下,沙塵暴的強(qiáng)度會(huì)有較大的差別。我國曾將沙塵暴劃分成4個(gè)等級(jí):4級(jí)<風(fēng)速<6級(jí),500ｍ≤能見度<1000ｍ,稱為弱沙塵暴;6級(jí)<風(fēng)速<8級(jí),200ｍ≤能見度<500ｍ,稱為中等強(qiáng)度的沙塵暴;風(fēng)速≥9級(jí),50ｍ≤能見度<200ｍ,稱為強(qiáng)沙塵暴;當(dāng)瞬時(shí)最大風(fēng)速≥25ｍ·ｓ-1,能見度<50ｍ時(shí),稱為特強(qiáng)沙塵暴或黑風(fēng)暴。
2003年3月1日,中國氣象局開始實(shí)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(yáng)沙、沙塵暴和強(qiáng)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(yáng)沙;強(qiáng)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(qiáng)沙塵暴。界定浮塵天氣過程和揚(yáng)沙天氣過程則是在同一次天氣過程中,我國天氣預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)5個(gè)或5個(gè)以上國家基本(準(zhǔn))站在同一觀測時(shí)次出現(xiàn)浮塵天氣;界定的沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴天氣過程是在同一次天氣過程中,我國天氣預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)3個(gè)或3個(gè)以上國家基本(準(zhǔn))站在同一觀測時(shí)次出現(xiàn)了沙塵暴天氣和強(qiáng)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(diǎn)觀測。遙感監(jiān)測多指對(duì)沙塵災(zāi)害的空間分布范圍、影響區(qū)進(jìn)行識(shí)別、定位;對(duì)沙塵運(yùn)移路徑和運(yùn)移規(guī)律的變化過程進(jìn)行動(dòng)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(dòng)態(tài)模擬等研究。地面定點(diǎn)監(jiān)測分為集中觀測和長期觀測。沙塵災(zāi)害發(fā)生時(shí)的集中觀測主要包括沙塵光學(xué)厚度測定、自動(dòng)氣象站氣象要素記錄、沙塵源地土壤狀況分析、激光雷達(dá)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(jì))、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(dòng)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(jì)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。
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