沙尘暴的影响因素:温度、降水、植被、地形、人类活动影响沙尘暴发生的次数和强度。

一、温度的影响。温度主要通过加强蒸发、减小土层湿度和加强湍流作用而促进。从春季的3月份起,气温开始明显回升,土壤解冻,又我国北方春季降水少,植被覆盖率低,蒸发旺盛,土壤因蒸发而干燥疏松,提供丰富的沙尘物质。在晴朗无云的午后,下层大气强烈受热,获得上升的加速度,大气层结变得不稳定,使其产生对流作用,有利于加大风速,使大气中带起的沙尘粒子,卷扬的更高,传播的更快,提供和加强沙尘暴活动的动力条件。与近地面层空气热力稳定性的日变化相关联,沙尘暴的发生时间大多集中于中午至傍晚,夜间至午前相对较少。我国北方这几年连续干旱,再加上全球变暖,造成西伯利亚北部和太平洋洋面气温温差越来越大,从而加大了作为沙尘暴运行动力的季风强度。故1999～2002年是沙尘暴的频发期。

二、降水的影响。一般来说,降水量越少,地表土层越干燥,越有利于沙尘暴的活动。降水可直接增加土层湿度,从而增加土粒、沙粒的固结性,减小沙尘暴发生的可能性;降水还可以促进植被的生长,从而提高植被覆盖状况,减小沙尘暴的形成和强度。但在降水量最少的12～1月份,因地表冻结或被雪覆盖,沙尘暴较少或无。在春季,降水量较少,气温较高,蒸发作用强,又植被稀疏,地表裸露,固结作用弱,为沙尘暴活动提供了丰富的物质源。而春季降水较多的年份,沙尘暴则明显偏少。

三、植被覆盖的影响。沙尘暴天气的产生、强弱是天气、气候条件起主导作用,是天气过程和下垫面状况综合作用的结果。在同样的气象条件下,沙尘暴途径区域下垫面状况的土地利用、覆盖状况和植被覆盖程度直接影响着沙尘暴的形成与强度的变化。由顾卫等人对2000年4月我国沙尘暴遥感影像数据的分析可知,我国华北地区的沙尘暴多是累加型的。在沙尘暴的开始阶段,沙尘暴密度分割图像上体现为低密度沙尘区,下垫面以退化草地和戈壁为主,植被覆盖度低,是沙尘暴的起沙阶段;沙尘暴过程经过浑善达克沙地后,强度显著增加并达到高密度阶段;接着在河北坝上地区的沙漠化土地上,沙尘密度稳定在了最高峰;此后,随着土地覆盖类型的改变和植被覆盖度的增加,以及地势的下降,沙尘暴的强度开始逐渐下降,进入以降尘为主的阶段,直到渤海上空,遥感图象上的密度将外降为最低。

中国北方地区是中国生态环境非常脆弱的区域之一,尤其在春季,较低的地表覆盖状况,为沙尘暴的发生和发展提供了丰富的物质基础。北方农牧交错带,由于人为的过度利用和破坏,不仅未能起到生态屏障的作用,已成为生态环境保护应该治理的重点区域。而大范围地恢复自然植被,是减缓沙尘暴的重要措施。

四、地貌结构的影响。特殊的地形、地貌结构对沙尘暴有重要的促进和加强作用。山地夹平原或山地夹盆地等的独特地貌结构,对空气起“峡管”的效应,加大了冷空气的流速,形成大风天气,易于沙尘暴天气的产生。如吐鲁番沙尘暴高发中心,其西段为托克逊风口;河西走廊和南疆盆地南缘是冷空气活动的通道,又这两地区南侧山地对风有地形环流作用,又进一步加大了风速,易形成强风⑿。背风坡的焚风响应区,也易产生沙尘暴。如1984年发生在河套地区的两次沙尘暴,是由于冷空气翻越贺兰山向银川盆地俯冲,冷空气迅速下沉,加之锋前高温,在银川盆地形成强烈的辐和上升运动,形成强烈的沙尘暴。

五、人类活动的影响。沙尘暴是一种自然现象,但人类对对大自然的破坏性活动,可诱发、加强沙尘暴。据统计,沙漠化与经济活动强度及人口数量增加相关联,而沙漠化是沙尘暴贫乏的重要因素。世界4大沙尘暴区,无一不于荒漠化区相联系。我国北方之所以是中亚沙尘区的重要组成部分,原因也在此。尤其随着人口的迅猛增加、科学技术的不断发展,人类的作用不断加强,人类活动不容忽视。另一方面,对大尺度、大范围的天气、气候,人类还没有能力改变,对原生沙漠也不能治理,也就是说,人类不能消除沙尘暴。但人类可以控制自身的行为,减弱或消除自身对大自然的不利影响,且人类可以利用先进的科学技术,来谋求自然环境的改善,从而减轻、减少沙尘暴而目前恰恰做到了前一点,而没有做到后一点。这些都要求我们重视自身行为。

随着人口的增加和科学技术的相对进步,滥垦、滥伐、滥牧等造成大面积植被的破坏,带来了沙化和沙漠化面积的增加,扩大了沙尘源区。根据主震达等人给出的定义,所谓沙漠化是指,在干旱、半干旱(包括部分半湿润)地区脆弱的条件下,由于人为过度的经济活动,破坏了生态平衡,使原非沙漠地区出现了以风沙活动为主的要特征的类似沙质荒漠环境的退化。据统计,20世纪70年代,我国土地沙化扩展速度每年234万亩,80年代每年315万亩,90年代前5年达369万亩,后5年则达515.4万亩。沙化土地扩展,5%是干旱等气候原因,95%是人为因素。

(一)滥垦:以对黑龙江、内蒙古、甘肃和新疆共53个县级单位的卫星遥感调查为例,1986年至1996年10年来,刨草毁林现象严重,开垦面积共174万hm2 ,而保留耕地总面积只有88.4万ｈ 占开垦面积的50.8%。撂荒形成了大面积的沙化土地,扩大了沙漠化,为沙尘暴的形成提供了丰富的沙尘物质。

(二)滥伐:分布在沙漠、沙地周围的天然林,共同形成防护体系,构成维持荒漠化地区生态系统稳

(三)滥牧:过度放牧导致草场退化。以内蒙古中部浑善达克沙地为例,由于过度放牧而导致草场沙化:1989至1996年7年间流沙面积增加了93.3%,草地面积由1989年的60.25万hm2 减少到1996年的43.01万hm2 ,减少了28.6%。

(四)滥用水资源:西北干旱、半干旱区的水资源主要来源于降水、地表径流、冰雪融水和地下水,天然水资源严重不足,不足以维持生态环境现状;历史时期由于战争、樵恳等原因,破坏了生态建设,灌溉水源短缺,绿洲沙化,后期又未得到植被恢复。如唐代锁阳城绿洲、敦煌西部南胡附近的汉代龙勒绿洲、唐代寿昌遗址、孔雀河下游的楼兰及塔里木盆地的迪那河和渭河两岸,都是历史时期形成的荒漠化土地。现代由于各地对水资源的利用缺乏科学的管理,浪费现象严重。如上游修建水库,又用水缺乏严格的管理制度,灌溉用水量过大,引起下游水量减少,形成砂质干河床,潜水位普遍下降,使大面积天然林死亡,植被干枯,使沿河土地荒漠化。如塔里木河下游、弱水下游等,因水资源利用不当,造成大片土地沙化。而在经济建设事业不断发展,水资源开发强度日益增加的情况下,致使河流下游断水,地下水开采过度,水土不平衡和沙化加剧。