1.引言

　　沙尘暴是破坏力很强的气象灾害, 沙尘暴天气不仅严重威胁着人民的健康、经济的发展，其所造成的经济和生态环境危害，已受到世界各国的重视。据联合国环境计划署（UNEP）报告，半个世纪以来，亚洲沙尘暴的强度增加了近5倍，是全球自然灾害增多的重要方面。仅在亚洲沙尘暴每年造成的经济损失达65亿美元左右。加强对沙尘暴研究和防御，提高公众科学认识和防御沙尘暴的能力，对促进我国生态保护和建设，构建人与自然和谐发展有着十分重要的意义。

　　2.沙尘暴危害及特点

　　路明[1]（2004a）指出，沙尘暴中的主要成分沙尘是直径d<100μm的微细颗粒.这些颗粒主要来自于那些经过传统方法翻耕、土壤表面缺少覆盖物的农田或退化的草原。叶笃正等[2]（2000a）认为沙尘暴和扬沙天气的发生一般需要有两个条件:足够强劲持久的风力。强冷空气是形成沙尘天气的驱动力；地表丰富的松散干燥的沙尘。在强大气流驱动下，地面缺少植被覆盖时，气流携带大量地表粉尘，悬浮在空中形成沙尘，其高度达１０００－２５００米，严重时可达２５００－３２００米。

　　沙尘暴一般有局地和区域性沙尘暴天气之分。局地沙尘暴是指发生在沙漠和沙漠戈壁地区，一般形成时间短，多停留在原地，或移动数十公里后，便减弱消失。区域性沙尘暴天气正好与局地沙尘暴相反。尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带沙砾的强劲气流所经之处，通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走沃土，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，对交通和供电线路等基础设施产生重要影响，给人民生命财产造成严重损失。

　　世界四大沙尘暴多发区位于中亚、北美、中非和澳大利亚。早在19世纪30年代，自然学家查理斯-达尔文（Charles Darwin）就开始注意到尘埃的踪迹。当他乘座的HMS Beagle 号船在加那利群岛停靠时，达尔文注意到船在穿越大西洋后，到处都积满了灰尘，这些灰尘弄脏了仪表，并给甲板蒙上了一层细薄的红色。达尔文开始观察研究这些灰尘的来龙去脉。从此以后，人们就开始了对飘浮尘粒的研究。20 世纪 30 年代发生在美国西南大平原的那场“黑风暴”是一场危及人类的生态灾难（Bennefield,1979;Hurt,1981;Howarth,1984;Lee et al.1999），“黑风暴”得名于1935年4月14日这个“黑色星期日”。

　　我国沙尘暴区属于中亚沙尘暴的一部分。影响我国沙尘暴沙尘源区之一的沙漠早在1.1亿年以前就已经形成。据研究表明，早在白垩纪末(距今7000万年)，就有风沙尘出现。据地方志记载公元351年甘肃武威一带就有强沙尘暴发生，造成房屋倒塌和人员与牧畜伤亡。我国主要发生在西北、华北和东北的部分地区，西北地区是我国沙尘暴灾害史最长、受灾最严重的地区。王式功等[3] (1995a)分析了西北地区春季４、５月份常发生黑风暴天气的宏观气候背景和下垫面条件。徐启运等[4～8]（1996）在分析我国沙尘暴天气时空分布等时指出，西北强沙尘暴西起新疆喀什，东接甘肃河西走廊，北连内蒙古阿拉善盟，向东延伸到宁夏河套地区。冯建英等[9]（2004a）利用1954-2001年131个国家基本基准气象站资料，运用小波分析等统计方法分析了中国西北地区区域性沙尘暴，结果表明:1954-2001年，中国西北地区共出现了1 974次区域沙尘暴天气过程，平均每年42次，共出现了247 次强沙尘暴天气过程，平均每年5次。

　　据统计，西北地区和内蒙古每年有666．7hm2农田和666．7lhm2草场遭受风沙侵袭。尤其是进入20世纪90年代以来，干旱和沙尘暴、大风天气有逐年增多的趋势。史培军等[10]（2002a）分析我国有1500km铁路、3万km公路和5万km灌渠由于风沙危害造成不同程度的破坏。尤其是1993年5月5日发生在西北地区的一次特大沙尘暴，导致116人丧生、264人受伤。2002年3月15到20日，我国北方发生了两次大面积的沙尘暴灾害，据中国气象局的监测结果，3月15－20日的沙尘暴持续时间49小时，沙尘暴高度3500m，其中20日11时颗粒物浓度达到峰值，能见度不足200米。这场沙尘暴天气过程覆盖面积达170万km2，影响人口达1.5亿。另据国家环保局监测结果，当时北京地区总悬浮颗粒物是国家空气质量二级标准的40倍，每平方米降尘量为29 g/㎡，影响北京地区的总面积约1064km2,总降尘达2.6万吨,为20世纪90年代以来我国最强的一次沙尘暴。据初步估算，全国“沙患”每年造成的损失达540亿元，而其造成的生态服务价值的损失，则更难以估计[11-16]。

　　3.沙尘暴云图的识别

　　每年春季（3-5月）是沙尘暴天气的高发期，占全年的73%，其次是初夏（6－7月）、深秋到冬季（11-2月）最少。凡是生活在北方地区的人们，大凡都经历过沙尘暴天气的危害。但是，熟悉沙尘暴云团的人并不多见。下面为大家提供了沙尘暴、尘卷风和积雨云的图片（图1），希望通过分析比较，以便增长对沙尘暴的了解。从4张图片中可以看出:

　　尘卷风，也叫小旋风。它的形状像漏斗形，又像大象鼻子一样上粗下细，从高空一直延伸到近地面，有垂直旋转的沙尘气拄,但是水平宽度窄, 持续时间短，影响范围小，破坏性强。

　　积雨云，云体浓而厚，云体庞大如高耸的山岳，云顶部开始冻结，颜色发白(或灰白)，底部十分阴暗，常有雨幡及碎雨云。每块积雨云覆盖范围一般直径只有数公里，高度约十余公里，远看就如空中的一座塔。积雨云临近时，常伴有强阵风，电闪雷鸣，倾盆大雨。

　　沙尘暴。沙尘暴临近时，远远望去，沙尘暴云团都有从地面垂直到高空500～3000米以上的宽广耸立、灰褐色翻腾旋转的“沙尘壁”（或称“沙尘墙”）。仔细观察“沙尘壁”，由于受光线变化的影响呈现上黄、中红、下黑三种颜色。当气势磅礴的强沙尘暴向前推进，在邻近1公里的地方就能听到沉闷的轰鸣声。

　　沙尘暴天气到达时，顷刻间8-12级狂风大作（已观测到的瞬间最大风速为25.0～55.0米/秒），飞沙走石，遮天蔽日，漆黑一片，伸手不见五指，白天瞬间变成黑夜，电灯光线极其昏暗；待沙尘暴持续数分钟后，又变成棕红色，再过一段时间呈黄色。

　　图1  沙尘暴、尘卷风和积雨云的比较图

　　
　　沙尘暴天气减弱后所经过的广大地区，一般风力不大（或者无风），但是天空昏黄，沙粒或浮尘伴随“泥雨”从天而降，落到树木和作物叶子上，叶子由绿变成“土黄” 色；落到房屋上，房屋变成“土黄”色，落到河水里，河水泛起黄色涟漪……。

　　4.沙尘暴防御常识

　　早在20世纪70年代后期，甘肃、新疆等省区气象局就开展了沙尘暴天气预报，90年代沙尘暴被纳入西北区气象台站灾害性天气预报预警服务工作。

　　2002年，中国气象局正式开始定期向公众发布“沙尘暴预报”。2004年8月，中国气象局又发布了《突发气象灾害预警信号发布试行办法》，同时还建立了具有国际先进水平的沙尘暴数值预报系统。2005年全国正式统一发布沙尘暴天气预警信号，这些工作为有效地防御和减轻沙尘暴天气带来的灾害，保护国家和人民的生命财产安全奠定了良好的基础。

　　每年在沙尘暴多发季节，科学减轻和防御沙尘暴危害,必须做到“一听（看）、二观察、三防御”。

　　一听（看）：即注意收听（收看）气象台站通过新闻媒体、气象网站、手机气象预警短讯等方式发布的“沙尘暴天气预报警报”信息，提前做好各项安全防御措施。

　　二观察：即观察天气演变，根据沙尘暴云团出现方位、移动方向（一般沙尘暴移动路径是自西北向东移动）、移动速度和自己所处环境等，迅速做出防御应急措施。

　　三防御：即指遇到沙尘暴天气时，应当采用的几种防御方法。

　　4.1.沙尘暴天气预警信号

　　中国气象局颁布的沙尘暴天气预警信号分为三级（Ⅲ，Ⅱ，Ⅰ级），按照灾害的严重性和紧急程度，颜色依次为黄色、橙色和红色，同时以中英文标识，分别代表较重、严重和特别严重（图2.1、2.2、2.3）。

　　图2.1  沙尘暴天气3级预警的级别、图标和防御建议

　　图2.2  沙尘暴天气2级预警的级别、图标和防御建议

　　图2.1  沙尘暴天气1级预警的级别、图标和防御建议

　　4.2沙尘暴常见防御方法

　　一旦遇到沙尘暴天气临近时，应当采取以下几种常见方法进行科学防范。

　　第一，学校、幼儿园等单位要立即让学生进入室内，迅速关闭门窗。户外人员要迅速远离水渠、河岸、高压线、水井、吊车、大型广告牌等危险地段，到安全的地方躲避。

　　第二，电力、通讯部门要注意安全保护。特别要防止线路中断，严防供电设备损坏后，所引起的火灾危害；

　　这在公路上行驶的汽车，应当打开防雾灯减速行驶，或者停靠在安全的地方，停运避风；

　　行驶在沙尘暴经过地区的火车，应当减速行驶，防止车箱侧翻；严防因沙尘暴气流夹裹的沙石打破车窗玻璃后，而引起的伤人事故；

　　遇到强沙尘暴天气过境的飞机场，应当根据地面指挥命令，尚未起飞的飞机应当停飞；飞行在途中的飞机，应当避开沙尘暴天气经过的地区飞行；需要降落的飞机，应当选择到临近机场降落。

　　第三，应当停止露天高空作业等，加固建筑塔吊等设备，加固各种蔬菜塑料大棚，对晾晒的物品进行覆盖保护。

　　第四，如果你是在野外来不及躲避沙尘暴时，一定要保持镇静，千万不要惊慌，应当选择在山坡（或土丘）背风一侧，采取顺着风向趴地，双手抓住坚固物体，或将头部放于双臂中间等自我保护措施，减少沙尘对眼睛、呼吸道等造成损伤。

　　    第五，千方百计做好抢险救灾和灾后重建等工作，将沙尘暴造成的损失减少到最低程度。 

　　参考文献：

　　[1]路明.我国沙尘暴发生成因及其防御策略[J].中国农业科学,2002,35(4):440～446.

　　[2]叶笃正,丑纪范,刘纪远,等. 关于我国华北沙尘暴天气的成因与治理对策[J].地理学报,2000,55(5):513-521.

　　[3]王式功,杨德保,金炯,徐启运,杨瑜峰.我国西北地区黑风暴的成因和对策[J].中国沙漠,1995,(1):19-30.3.

　　[4]徐启运,胡敬松.我国西北地区沙尘暴天气时空分布特征[J].应用气象学报,1996,7(4): 479～482.

　　[5]徐启运,尹宪志,等.西北地区强沙尘暴天气监测预警系统工程建设方案[J].甘肃气象,2001,19(2):52-54.

　　[6]徐启运,甘肃黑风的天气动力学特征.兰州全国沙尘暴天气学术研讨会论文,1993.9.

　　[7]徐启运,胡文超.美国“黑风暴”的启示.中国沙尘暴网,科学研究,2005-7-19.

　　[8]徐启运.揭开沙尘暴神秘的面纱.中国沙尘暴网,科学研究,2006-4-19.

　　[9]冯建英,陈旭辉,陆登荣,等.我国西北干旱区区域性沙尘暴特征及成因研究[J].中国沙漠,2004,24(5):582-587.

　　[10]史培军,王静爱,严平,袁艺.中国风沙灾害及其防治对策.国际环境保护大会论文集[C].第五届北京国际周组委会, 2002,174-179.

　　[11]周自江,王锡稳.近47年中国沙尘暴气候特征研究[J].应用气象学报,2002,(2):193-200.

　　[12]Wang Shigong, Wang Jinyan. Regional characteristics of dust events in China[J]. Journal of Geographical Sciences, 2003,(1):33-44.

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　　[14]丁瑞强,王式功,尚可政,等.近45 a我国沙尘暴和扬沙天气变化趋势和突变分析[J].中国沙漠,2003,23(3):306-310.

　　[15]王劲松,俞亚勋,赵建华.中国北方典型强沙尘暴的地面加热场特征分析[J].中国沙漠,2004,24(5):599-602.

　　[16]韩永翔,奚晓霞,宋连春,等.青藏高原沙尘及其可能的气候意义[J].中国沙漠,2004,24(5):588-592.