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2010年11月28日 星期日

沙塵暴

造成沙塵暴的原因既有自然的,也有人爲的。法新社的報道說,韓國政府官員表示,沙塵暴中的塵沙攜帶包括重金屬礦物質在內的污染塵埃,對人類的健康構成危害。
就造成沙塵暴日趨嚴重的原因,美國民間環保組織世界觀察的氣候變化研究人士簡納特-薩文(音譯)女士表示:砍伐森林會造成大片土地的沙漠化,而沙漠化顯然就會導致風暴帶有大量砂土。在近幾百年來,人類為了經濟生產而大量砍伐森林,挖掘其他自然資源,這些行為嚴重破壞了我們周圍的自然環境,沙塵暴現象在世界一些地區的頻繁化就是後果之一。

東亞一帶的沙塵暴源於中國北部的乾燥地區和內蒙古,然後一直橫掃到朝鮮半島和日本,不但給人們造成呼吸道疾病,而且還擾亂交通和生産。

旅居法國的中國環保問題專家鄭益(音譯)就中國的沙暴問題說:沙塵暴對於中國來說當然是一個老問題,中國西北部自古以來就有很大一片沙漠,但這個在中國過去沒有形成過一個問題,並不是非常嚴重的,在半個世紀以前,頻率是很低的。整個50年代,一共只有幾次,大概4、5次吧!在60年代大概是8次,然後逐漸的增加,到現在那就增加的太多了。

我們現在每一年刮的沙塵暴次數,是過去半個世紀以前10年差不多。主要的一個問題還是一個荒漠化的結果。砍伐森林,和不適當的放牧,使森林、草原就基本上絕跡了,草原、森林基本沒有了。草原已經變得急遽的戈壁化、沙漠化,實際上是制度問題。

沙塵暴侵襲東亞地區已經有大約一千年的歷史。近年來,聯合國和世界銀行等的國際組織都開始重視沙塵暴問題,並設立了研究專案。中國、朝鮮、和日本政府之間也開始合作,共同防治沙塵暴。


台灣會有沙塵暴嗎?
於大陸沙塵暴近年來對台灣的空氣品質及民眾健康影響甚鉅,環保署目前正在進行沙塵暴預報模式的健立,希望在明年初可以在沙塵暴來襲前二十四小時向民眾發出預警。
中時電子報消息, 環保署官員指出,沙塵預報模式有相當的難度,一方面需要大陸方面沙暴報發生的通報,另一方面還要有東亞地區的大氣環流的資料,在加上模式的運算,才能預估沙塵會不會傳送到台灣?何時會到達台灣地區?

就像在做天氣預報一樣,在得到上述數據資料後,還必須加上專業預報人員的主觀判斷,然將才對社會大眾發佈預警。

環保署官員表示,並不是大陸每一次的沙塵暴發生時,都會有沙塵傳送到台灣來,還必須要看當時東亞大氣環流的變化而定,而根據過去的例子來看,大陸的沙塵發生之後,大約要經過兩天的時間,才會影響到台灣地區,而這兩天的時間,就是做預報的黃金時間。

因此,很重要的關鍵就是在沙塵暴一發生的當時,台灣越早知道沙塵暴發生的時間越好,如此才有更多的緩衝時間,環保署官員表示,這一方面只有透過學術單位的管道,來儘早取得大陸發生沙塵暴的訊息,這些訊息包括沙塵暴發生的地點、規模、風速、方向等基本資料。


亞洲沙塵暴簡介 余嘉裕:任教文化大學大氣科學系

在氣象測計中規定,凡水平方向能見度小於1000公尺的風沙現象,稱為「沙塵暴」。

中國西北和外蒙的戈壁沙漠是亞洲沙塵暴的主要源地,浩瀚的沙海提供源源不絕的沙源。

沙塵暴是什麼?

「沙塵暴」是指強風將地面大量的沙和土粒捲揚起來,使空氣變得混濁、能見度大為減小的災害性天氣現象。在氣象測計中規定,凡水平方向能見度小於1000公尺的風沙現象,稱為「沙塵暴」;如果風力加到8-9級、被颳起的沙塵增多、天空變得越來越混濁、能見度小於200公尺,稱為「強沙塵暴」;如果風力再加大到超過10級、能見度小於50公尺,稱為「特強沙塵暴」。由於發生強和特強沙塵暴時天色昏暗,甚至黑得伸手不見五指,因此在中國西北地區,居民又將之稱為「黑風」或「黑風暴」。

沙塵暴的成因

沙塵暴形成需要三個要素同時配合:沙源、強風,和不穩定的氣流。中國西北和外蒙的戈壁沙漠(圖一)位於中亞沙漠區,排名世界四大沙漠區第二位(依序為北非、中亞、北美、澳洲),向來是亞洲沙塵暴的主要源地。這裡沙漠和沙地面積達100萬平方公里以上,浩瀚的沙海提供沙塵暴源源不絕的沙源。

在三個要素中,沙源是固定的,一年四季均存在,因此重要關鍵就是地面颳起的強風。中國西北和外蒙戈壁地區處在西伯利亞冷氣團南下的通道上,使得該區在冬、春兩季(特別是春季)的鋒面十分活躍。冬、春季節因為植物稀少,鋒面伴隨的地面強風極易造成沙塵暴;加上沙漠地區地表毫無遮蔽,且午後地表溫度上升很快,近地面氣溫可以升得很高,當遇上強冷空氣過境,產生上冷下熱的不穩定大氣,強風揚起的沙塵可以隨著不穩定氣流上升到數百甚至數千公尺的高空中,並順著高空西風氣流往下游輸送,影響其他地區。

在沙塵暴發生的同時,用氣象儀器能偵測到以下一些氣象要素發生的急遽變化︰(一)氣壓先下降後上升:沙塵暴過境前,氣壓急遽下降;當沙塵暴颳過後幾個小時內又迅速上升,然後轉入平緩階段。(二)氣溫先上升後下降:沙塵暴一般發生在午後,它來臨前氣溫通常會先上升;當沙塵暴到達後,氣溫又迅速下降,氣溫的變化正好與氣壓的變化相反。(三)濕度下降:由於平流過來的冷空氣本來就比較乾燥,加上冷空氣流向地面時的下沈絕熱增溫,使得相對空氣更為乾燥,所以沙塵暴過境時,空氣濕度將急遽下降。

沙塵暴的影響

日本和韓國是除了中國之外,受亞洲沙塵暴影響和危害最大的國家。在亞洲沙塵暴季節,空氣中懸浮微粒的濃度往往超過1000μg/m3,甚至曾經超過2000μg/m3。台灣地區由於所處緯度較低,不在亞洲沙塵暴的主要輸送路徑上,雖然受到的影響較中國、韓國、和日本地區為小,但在特定氣象條件下(如分裂高壓緯度較低),沙塵暴仍然會影響台灣。1995年3月12日,台灣北部許多地區降下「泥雨」,就是受到沙塵暴南移的影響,當時沙塵隨著分裂高壓的前緣往東南方移動到華南地區,在台灣附近被鋒面降雨沖刷下來,形成了罕見的泥雨,當時環保署在北部萬里、觀音和淡水等地監測站所觀測到的懸浮微粒濃度值都超過1000μg/m3,是有觀測紀錄以來受到沙塵暴影響最劇烈的一次。

強或特強沙塵暴在源地生成時極其兇猛,黑色的風沙牆多從西北方向或西方隨著強風快速推移過來,遠看風沙牆高聳如山,極像一道城牆(圖三)。隨後,濃密的沙塵鋪天蓋地,遮住了陽光,使人在一段時間內看不見任何東西,就像在夜晚一樣。

中國近年最著名的沙塵暴發生在1993年5月5日的內蒙古阿拉善地區,又被稱為「五五黑風暴」,由於「五五黑風暴」發生在下午,正值學校放學時分,許多放學的小學生們走在回家的溝渠田埂路上時,被突如其來的沙塵暴侵襲,驚慌失措的孩子們被狂風捲起並擲入溝渠中,或被沙塵灌入口鼻窒息而死。據統計,在甘肅、新疆、寧夏、內蒙古4個省或自治區的18個縣市中,共有85人死亡、31人失蹤,直接經濟損失高達5.6億人民幣。

沙塵暴的益處

沙塵暴對自然界的影響並非一無是處,近幾年科學家發現沙塵中的礦物質在恢復土地肥力方面的效果甚至要優於氮、磷、鉀肥;此外,沙塵暴攜帶豐富的鐵、鋁等礦物元素,能夠增加北太平洋海洋營養鹽、促進藻類生長、活化海洋食物鏈生機、增加海洋生物活動力。

由於海洋浮游植物在吸收二氧化碳方面的作用不亞於陸地植物,因此沙塵暴可能具有抵抗全球暖化的間接功用;另外,由於中國北方含鈣的矽酸鹽和碳酸鹽的土壤和沙漠沙粒偏鹼性,沙塵暴攜帶的鹼性物質可以中和大氣中的酸性物質,飄塵因而也偏鹼性;含鈣的矽酸鹽和碳酸鹽的飄塵會中和大氣中的酸性物質、減緩酸雨強度,例如近年在韓國和日本都發現沙塵天氣時,酸雨的pH值顯示都稍微提高了。

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