关于雾霾扬沙

1、沙尘与雾霾天气小组成员：刘贵然 段毅杭 曾凡堂 李遥 沙尘暴是自然现象。近年来沙尘暴是自然现象。近年来越刮越烈，不能排除人为因越刮越烈，不能排除人为因素，游牧文化被无情替代，素，游牧文化被无情替代，是沙尘暴危害越来越大的根是沙尘暴危害越来越大的根本原因。最大的受害者也是本原因。最大的受害者也是草原游牧民族，还有大量的草原游牧民族，还有大量的外迁户。外迁户。 一、什么是沙尘暴一、什么是沙尘暴沙尘暴是沙暴和尘暴二者的总称，沙尘暴是沙暴和尘暴二者的总称，是指强风把地面大量沙尘卷入空中，是指强风把地面大量沙尘卷入空中，使空气特别浑浊，水平能见度低于使空气特别浑浊，水平能见度低于1千千米的天气现象，其中

2、沙暴系指大风把米的天气现象，其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其它暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴细粒物质卷入高空所形成的风暴。沙尘暴的沙源分布 沙尘暴天气的沙源区主要分布在沙尘暴天气的沙源区主要分布在我国西北地区的巴丹吉林沙漠、腾我国西北地区的巴丹吉林沙漠、腾格里沙漠、塔克拉玛干沙漠、乌兰格里沙漠、塔克拉玛干沙漠、乌兰布和沙漠、黄河河套的毛乌素沙地布和沙漠、黄河河套的毛乌素沙地周围。尤其是塔克拉玛干沙漠、古周围。尤其是塔克拉玛干沙漠、古尔班通古特沙漠、巴丹吉林沙漠、尔班通古特沙漠、巴丹吉林

3、沙漠、腾格里沙漠是我国沙尘暴的主要沙腾格里沙漠是我国沙尘暴的主要沙尘源区。下图为我国八大沙漠分布尘源区。下图为我国八大沙漠分布图。图。三、沙尘暴是怎样形成的三、沙尘暴是怎样形成的有关研究指出沙尘暴的形成必须具备四个条件：有关研究指出沙尘暴的形成必须具备四个条件：一是地面上的一是地面上的沙尘物质沙尘物质，它是形成沙尘暴的，它是形成沙尘暴的物质基础；物质基础；二是二是大风大风，这是沙尘暴形成的，这是沙尘暴形成的动力基础动力基础，也是沙尘暴能，也是沙尘暴能 够长距离输送的动力保证；够长距离输送的动力保证；三是三是不稳定的空气状态不稳定的空气状态，这是重要的，这是重要的局地热力条件局地热力条件，沙，沙

4、 尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性；尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性；四是四是干旱的气候环干旱的气候环境，沙尘暴多发生于北方的春季，而境，沙尘暴多发生于北方的春季，而且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是很好的证据。且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是很好的证据。四、沙尘暴的危害四、沙尘暴的危害 强风危及人畜生命安全强风危及人畜生命安全：携带细沙粉尘的强风摧毁建筑：携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施，造成人蓄亡。物及公用设施，造成人蓄亡。 沙埋造成当年农牧业减产沙埋造成当年农牧业减产：以风沙流的方式造成农田、：以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙

5、掩埋，尤其是对交渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋，尤其是对交通运输造成严重威胁。通运输造成严重威胁。 土壤风蚀加剧沙漠化、荒漠化土壤风蚀加剧沙漠化、荒漠化：每次沙尘暴的沙尘源和：每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害，风蚀深度可达影响区都会受到不同程度的风蚀危害，风蚀深度可达110厘米。据估计，我国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流厘米。据估计，我国每年由沙尘暴产生的土壤细粒物质流失高达失高达106107 吨，其中绝大部分粒径在吨，其中绝大部分粒径在10微米以下微米以下，对，对源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。源区农田和草场的土地生产力造成严重破坏。污染大气环境污染大气

6、环境：在沙尘暴源地和影响区，大气中的：在沙尘暴源地和影响区，大气中的可吸可吸入颗粒物入颗粒物（TSP）增加，大气污染加剧。）增加，大气污染加剧。 影响交通运输安全影响交通运输安全（飞机、汽车等交通事故）（飞机、汽车等交通事故）沙尘暴天气经常影响交通安全，造成飞机不能正常起飞或沙尘暴天气经常影响交通安全，造成飞机不能正常起飞或降落，使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。降落，使汽车、火车车厢玻璃破损、停运或脱轨。五、沙尘暴的利五、沙尘暴的利沙尘暴作为一种自然现象，也并非沙尘暴作为一种自然现象，也并非有百害而无一利。有百害而无一利。 1、塑造了厚厚的黄土高原塑造了厚厚的黄土高原。穿过其间的黄河，把

7、大量的尘土。穿过其间的黄河，把大量的尘土冲击下来，沉积形成了广阔肥沃的华北大平原，黄河三角洲也冲击下来，沉积形成了广阔肥沃的华北大平原，黄河三角洲也将成为共和国新的战略发展区。正是黄土高原疏松土壤的易耕将成为共和国新的战略发展区。正是黄土高原疏松土壤的易耕性，才使我们的先民择此生根繁衍至今。沙尘暴还使荒芜死寂性，才使我们的先民择此生根繁衍至今。沙尘暴还使荒芜死寂的诸多海岛身披沃土而易居并繁荣，从夏威夷群岛、日本列岛的诸多海岛身披沃土而易居并繁荣，从夏威夷群岛、日本列岛到我国的庙岛群岛，无一不是沙尘暴的受益者。到我国的庙岛群岛，无一不是沙尘暴的受益者。2、弥补了一些地区的土壤养分的不足弥补了一些

8、地区的土壤养分的不足。如撒哈拉沙漠每年因。如撒哈拉沙漠每年因沙尘暴向亚马逊盆地输入的沙尘量就有约沙尘暴向亚马逊盆地输入的沙尘量就有约1300万吨，相当于该万吨，相当于该地区每年每公顷增加了地区每年每公顷增加了190公斤的肥沃土壤。沙尘暴刮走一些公斤的肥沃土壤。沙尘暴刮走一些地方土壤中肥沃的浮土，也给降落地的土壤增加了肥力。例如，地方土壤中肥沃的浮土，也给降落地的土壤增加了肥力。例如，澳洲沙尘暴裹带的红色粉尘也飘落到新西兰各岛，极大的增强澳洲沙尘暴裹带的红色粉尘也飘落到新西兰各岛，极大的增强了新西兰土地、草场的肥力；澳洲沙尘暴所造成的养分损失却了新西兰土地、草场的肥力；澳洲沙尘暴所造成的养分损失

9、却可造成新西兰土地的养分收获。可以说，可造成新西兰土地的养分收获。可以说，沙尘暴在一定程度上沙尘暴在一定程度上均衡了全球土壤的营养肥力。均衡了全球土壤的营养肥力。3、能有效的缓解酸雨能有效的缓解酸雨。我国北方地区工业很发达，工。我国北方地区工业很发达，工厂和交通工具排放的硫氧化物和氮氧化物数量也决不厂和交通工具排放的硫氧化物和氮氧化物数量也决不比常降酸雨的南方许多大城市少。可是，北方除了个比常降酸雨的南方许多大城市少。可是，北方除了个别城市以外却很少有酸雨发生。这与北方常有沙尘天别城市以外却很少有酸雨发生。这与北方常有沙尘天气有很大关系。因为沙尘含有丰富的钙等碱性阳离子，气有很大关系。因为沙尘

10、含有丰富的钙等碱性阳离子，这些外来的和地面扬起的碱性沙尘都能有效地中和酸这些外来的和地面扬起的碱性沙尘都能有效地中和酸雨。还有空气中漂浮的大量有害重金属，犹如沾满双雨。还有空气中漂浮的大量有害重金属，犹如沾满双手的油渍，非正常的降水所能洗刷，沙尘暴之裹带犹手的油渍，非正常的降水所能洗刷，沙尘暴之裹带犹如用泥土搓掉油渍般效果，这可能就是冬天北京大气如用泥土搓掉油渍般效果，这可能就是冬天北京大气污染严重却没有上映伦敦雾般的大气杀人灾祸的重要污染严重却没有上映伦敦雾般的大气杀人灾祸的重要原因。原因。4、减弱温室效应。减弱温室效应。沙尘还能大量反射进入地球的太阳沙尘还能大量反射进入地球的太阳辐射从而使

11、地球降温，大约能抵消人为排放温室气体辐射从而使地球降温，大约能抵消人为排放温室气体造成的全球升温值的造成的全球升温值的20%。5、维系了海洋生态系统的循环与稳定维系了海洋生态系统的循环与稳定。沙尘含有丰富。沙尘含有丰富的营养物，飘降到太平洋和大西洋海域后，极大的促进的营养物，飘降到太平洋和大西洋海域后，极大的促进该海域生物的繁茂。海洋的法则是大鱼吃小鱼、小鱼吃该海域生物的繁茂。海洋的法则是大鱼吃小鱼、小鱼吃虾米、虾米吃淤泥，淤泥中的营养物约虾米、虾米吃淤泥，淤泥中的营养物约40%是由沙尘暴是由沙尘暴带入的，假如我们人类有一天强大到能根除沙尘暴，那带入的，假如我们人类有一天强大到能根除沙尘暴，那

12、生猛海鲜恐怕又会成为历史的记忆。生猛海鲜恐怕又会成为历史的记忆。6、拥有了利于成云致雨的凝结核拥有了利于成云致雨的凝结核。据观测，沙尘颗粒。据观测，沙尘颗粒并非圆形，而是表面凹凸不平，这样十分有利水汽在其并非圆形，而是表面凹凸不平，这样十分有利水汽在其上凝结、上升而成云。上凝结、上升而成云。 我国西北大部分地区，虽然年我国西北大部分地区，虽然年雨量多在雨量多在50毫米以下，气候极为干旱，但是天上云量并毫米以下，气候极为干旱，但是天上云量并不少。例如年雨量仅不少。例如年雨量仅16毫米的吐鲁番，年平均总云量却毫米的吐鲁番，年平均总云量却高达高达4.4成（北京也不过成（北京也不过4.8成），即天空平

13、均成），即天空平均44%被云被云所遮，沙尘天气最多的春季更高达所遮，沙尘天气最多的春季更高达55%左右。虽然这种左右。虽然这种云多是四五千米以上的薄薄高云，但对地面干旱高温总云多是四五千米以上的薄薄高云，但对地面干旱高温总还有一定的缓和作用。还有一定的缓和作用。 六、对于沙尘暴我们要做些什么六、对于沙尘暴我们要做些什么沙尘暴预防措施沙尘暴预防措施1宏观措施：宏观措施：(1)建立先进的荒漠化动态监测与预报系统建立先进的荒漠化动态监测与预报系统.(2)加强环境的保护，把环境的保护提到法制的高度来。加强环境的保护，把环境的保护提到法制的高度来。(3)控制人口增长，提高人口素质，减轻人为因素对土地的压

14、力，控制人口增长，提高人口素质，减轻人为因素对土地的压力，保护好环境。保护好环境。(4)加快产业结构调整，按照市场要求合理配置农、林、牧、副加快产业结构调整，按照市场要求合理配置农、林、牧、副各业比例，积极发展养殖业、加工业，分流农村剩余劳动力，减各业比例，积极发展养殖业、加工业，分流农村剩余劳动力，减轻人口对土地的压力。轻人口对土地的压力。2生物措施生物措施(1) 封沙育林育草，恢复天然植被封沙育林育草，恢复天然植被实行一定的保护措施实行一定的保护措施(设置围栏设置围栏)，建立必要的保护组织，建立必要的保护组织(护林站护林站)，严禁人畜破坏，给植物以繁衍生息的时间，逐步恢复天然植被。严禁人畜

15、破坏，给植物以繁衍生息的时间，逐步恢复天然植被。封育同时可以加以人工补植补种和管理，加速生态逆转。封育同时可以加以人工补植补种和管理，加速生态逆转。(2)建立风沙区防护林体系建立风沙区防护林体系干旱区绿洲防护体系：一是绿洲外围的封育灌草固沙带，二是骨干旱区绿洲防护体系：一是绿洲外围的封育灌草固沙带，二是骨干防沙林带，三是绿洲内部农田林网及其他有关林种。现实情况干防沙林带，三是绿洲内部农田林网及其他有关林种。现实情况要比典型介绍复杂得多，要根据实际情况灵活运用。要比典型介绍复杂得多，要根据实际情况灵活运用。3工程措施：工程措施：(1) 沙障固沙：用枝条、柴草、秸秆、砾石、黏土、板条、沙障固沙：用

16、枝条、柴草、秸秆、砾石、黏土、板条、塑料板及类似材料在沙面设置各种形式的障碍物，以控制塑料板及类似材料在沙面设置各种形式的障碍物，以控制风沙流方向、速度、结构，达到固沙、阻沙、拦沙、防风、风沙流方向、速度、结构，达到固沙、阻沙、拦沙、防风、改造地形等目的。沙障作用重大，是生物措施无法替代的。改造地形等目的。沙障作用重大，是生物措施无法替代的。(2)化学固沙措施：将稀释了的有一定胶结构的化学物质，化学固沙措施：将稀释了的有一定胶结构的化学物质，喷洒于流沙表面，水分迅速下渗，化学物则滞留在一定厚喷洒于流沙表面，水分迅速下渗，化学物则滞留在一定厚度度(15mm)沙层间隙中，形成一层坚硬的保护壳，以增

17、强沙层间隙中，形成一层坚硬的保护壳，以增强沙表层抗风蚀能力，达到固沙目的。目前已研究出几十种沙表层抗风蚀能力，达到固沙目的。目前已研究出几十种化学固沙材料，但由于成本高，未普及推广。化学固沙材料，但由于成本高，未普及推广。 (3)风力治沙：是以输出为主的治沙措施，减小粗糙度，使风力治沙：是以输出为主的治沙措施，减小粗糙度，使风力加强，风沙流呈不饱和状态，造成拉沙和地表风蚀的风力加强，风沙流呈不饱和状态，造成拉沙和地表风蚀的效果。效果。 (4)农业措施：一是发展水利，扩大灌溉面积，增施肥料，农业措施：一是发展水利，扩大灌溉面积，增施肥料，改良土壤；二是防风蚀旱农作业措施，带状耕作、伏耕压改良土壤

18、；二是防风蚀旱农作业措施，带状耕作、伏耕压青青(一般在休闲当年或第二年一般在休闲当年或第二年67月份，进行伏耕压青，将田间杂草翻入土中，月份，进行伏耕压青，将田间杂草翻入土中，使之在气温、地温较高的情况下，腐熟分解，维持地力，蓄积夏秋雨水，同时使之在气温、地温较高的情况下，腐熟分解，维持地力，蓄积夏秋雨水，同时在秋、春季不再翻耕，有利于防止土壤风蚀在秋、春季不再翻耕，有利于防止土壤风蚀)、种高秆作物等。种高秆作物等。 在水气充足、微风及大气层稳定的情况在水气充足、微风及大气层稳定的情况下，如果接近地面的空气冷却至某程度时，下，如果接近地面的空气冷却至某程度时，空气中的水气便会凝结成细微的水滴悬

19、浮空气中的水气便会凝结成细微的水滴悬浮于空中，使地面水平的能见度下降，这种于空中，使地面水平的能见度下降，这种天气现象称为雾。天气现象称为雾。 一、雾的定义一、雾的定义 雾形成的条件：雾形成的条件： 一是冷却；二是加湿；三是有凝结核。一是冷却；二是加湿；三是有凝结核。 1立方米的空气，气温在立方米的空气，气温在4时，最多能时，最多能容纳的水汽量是容纳的水汽量是6.36克；而气温是克；而气温是20时，时，1立方米的空气中最多可以含水汽量是立方米的空气中最多可以含水汽量是17.30克。克。二、雾的成因二、雾的成因 三、霾的定义三、霾的定义 悬浮在空中肉眼无法分辨的大量微粒悬浮在空中肉眼无法分辨的大

20、量微粒, 使使水平能见度小于水平能见度小于10 km的天气现象。的天气现象。 气象学名词气象学名词 空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并化合物等粒子也能使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化，如果水平能见度小于导致能见度恶化，如果水平能见度小于10千千米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造米时，将这种非水成物组成的气溶胶系统造成的视程障碍称为霾或灰霾。成的视程障碍称为霾或灰霾。 霾看起来呈黄色或橙灰色。霾看起来呈黄色或橙灰色。 厚度可达厚度可达13公里左右。公里左右。 相对湿度相对湿度80%，是霾造成的，是霾造成的 相对湿度相

21、对湿度90%，是雾造成的，是雾造成的 80% 相对湿度相对湿度 90%，是霾和雾的混，是霾和雾的混合物共同造成的，但其主要成分是霾。合物共同造成的，但其主要成分是霾。雾霾天气：雾霾天气： 随着空气质量的恶化，随着空气质量的恶化，阴霾天气现象出现增多，阴霾天气现象出现增多，危害加重。近期我国不少危害加重。近期我国不少地区把阴霾天气现象并入地区把阴霾天气现象并入雾一起作为灾害性天气预雾一起作为灾害性天气预警预报。统称为警预报。统称为“雾霾天气雾霾天气”。 霾形成的原因？ 霾形成有三方面因素。 一是水平方向静风现象的增多。 近年来随着近年来随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系城市建

22、设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓气污染物向城区外围扩展稀释，并容易在城区内积累高浓度污染。度污染。 二是垂直方向的逆温现象。 逆温层好比一个锅逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，使盖覆盖在城市上空，使城市城市上空出现了高空比低空气温更上空出现了高空比低空气温更高的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低高的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。但是逆空向气温低的高空扩散，逐渐循环

23、排放到大气中。但是逆温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物的停留，不温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物的停留，不能及时排放出去。能及时排放出去。 三是悬浮颗粒物的增加。 在这几种原因中，第三种对形成灰霾是最主要的。在这几种原因中，第三种对形成灰霾是最主要的。1 1）道路扬尘、建筑施）道路扬尘、建筑施工扬尘。工扬尘。2 2）汽车尾气。）汽车尾气。3）工业化生产排放的大）工业化生产排放的大量污染颗粒。量污染颗粒。4）燃煤企业排放的大量）燃煤企业排放的大量污染颗粒物。污染颗粒物。5）焚烧秸秆焚烧秸秆霾的分布区域： 目前我国主要有四个地区灰霾比较严重，分别是：京津冀地区、长三角地区、珠三角地区

24、与四川盆地。黄淮海平原灰霾区和长江河谷灰霾区，呈现融合之趋势，而两个区域一旦融合，灰霾面积将更广大，空气污染治理也就更为困难。四、“雾霾”天气的危害2 2. .影响作业安全影响作业安全四、“雾霾”天气的危害3.3.影响交通安全。影响交通安全。影响外出，游玩，及心情四、“雾霾”天气的危害1.1.影响身体健康影响身体健康 PM2.5即细颗粒物。 2013年2月，全国科学技术名词审定委员会将PM2.5的中文名称命名为细颗粒物。细颗粒物的化学成分主要包括有机碳（OC）、元素碳（EC）、硝酸盐、硫酸盐、铵盐、钠盐（Na+）等。 PM2.5浓度的增加，直接导致灰霾天气频发和雾中有毒有害物质的大幅增加。虽然

25、PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。 伦敦毒烟雾事件伦敦毒烟雾事件 即1952年伦敦烟雾事件。1952年伦敦烟雾事件是1952年12月5日9日发生在伦敦的一次严重大气污染事件。这次事件造成多达12000人因为空气污染而丧生，并推动了英国环境保护立法的进程。西方发达国家如何治理雾霾？美国 重点限制机动车及电厂排污 ： 美国环保署已经针对发电站、汽车等微小颗粒物排放源发布了范和指导，其中包括对公共汽车和轻型卡车

26、使用清洁能源，减少排放；对柴油发动机执行多层次的废气排放标准，要求发动机生产商制造符合先进排放控制标准的产品，从而使废气排放减少90%以上。 美国公民可以对PM2.5的标准监控程序进行监督，根据公布的全年监测统计和日常监测数据，参与所在州的环保机构举行的公共听证会。西方发达国家如何治理雾霾？欧洲 对排污严重汽车征税 欧盟成员国目前空气中可吸入颗粒物还是比2000年减少了15%。欧盟各国在改善空气质量方面也是各显其能。如德国一些城采取了“环保贴”措施，即根据汽车的可吸入颗粒物排放情况，在车玻璃贴上不同颜色的“环保贴”。同时把城区分成4个不同区域，竖起标牌标明贴有何种颜色“环保贴”的车辆可以通行，违规者将被罚款40欧元。西方发达国家如何治理雾霾？日本 中央地方携手治理 日本环境省设有大气污染物质广域监视系统，对包括PM2.5在内的各种大气污染物质进行监测，将相关数据汇总分析通过网站24小时发布。 20