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有谁敢小看那些不足一毫米的黄沙？它们在地球上空长征的能力简直令人咋舌！它们可以横贯欧亚大陆、越过浩瀚的太平洋，在千百万年的时间里造就巍巍的黄土高原和明珠般的夏威夷岛。就在几年前，它们还创造了一个令科学家目瞪口呆的奇迹——仅2000年7月份一个月的时间里，就有将近800万吨的黄沙从撒哈拉沙漠远渡大西洋来到波多黎各，如此庞大的队伍是怎么飞越7000公里的大西洋长征到那里的呢？让我们从这个难得一见的过程中来领略沙尘暴飞扬的风采吧！ 强对流发出动员令 沙尘暴天气的形成，一般需要有足够强劲持久的风力，平均风速在12～19m/s以上，只有足够的冷空气才有可能形成强气压梯度，推动大气的水平流动。 夏季，撒哈拉沙漠地表温度最高可达70～80摄氏度，它像一块巨大的电热毯，源源不断地释放着热量，它干热到什么程度呢？有人非常形象地描述过：如果你在这里洗衣服，一件一件地洗，当洗到第三件时，第一件就已经干了，绝对立等可穿。 此时从地中海吹来的冷湿气流与撒哈拉沙漠的干热空气形成了上冷下热的气层结构，这种极不稳定的结构导致了热气流急剧上升，冷气流迅速下降的强对流大风，撒哈拉的尘沙被气流鼓动，全部跃跃欲试，准备应征入伍。 风挑选出精锐部队 沙粒要想离地升空可没那么容易，它需要风的上升力和冲击力大于沙粒的重力、克服沙粒相互间的联结力和地表的摩擦力。风对沙粒的作用主要取决于沙粒的大小和质量。风可将粒径小于0.1毫米的沙尘擎入千米高空，这叫风扬，这些沙尘也是被风选中的精锐部队。科学家们观测证实：撒哈拉沙尘暴期间，沙尘云顶高度一般在1.5千米到6千米之间，在2千米到3.3千米高空处有一高含沙层，沙尘粒径大部分都为2微米到32微米。 对付粒径在0.25～0.5毫米的中细沙粒，风就像踢皮球一样，把沙粒升高到几厘米后，再给沙粒一个水平加速度，使之在风力和重力的双重影响下，沿着平滑的抛物线轨迹急速下降，这时的沙粒带着较大的能量撞击地表，强大的冲力撞击不易被风移动的大沙粒，把它们撞碎成小颗粒，也产生移动，这是风在借力使力，沙粒的这种运动称作跃移；第三种作用是蠕移，粒径大于1毫米的较大沙粒，让风也头疼，风只能让它沿沙面短距离滚动或滑动。这些做跃移和蠕移的沙粒最后成为老弱残兵，无法随风远征。 黄沙大军铺天盖地 因为沙尘颗粒大小的不同，从地面到高空，沙尘的含量和颗粒大小成阶梯状逐渐减小。天上地下弥漫一片沙尘壁，沙尘壁形成后，由于它不断前进，后部沙尘滚滚，能见度变差，太阳辐射被浓密的沙尘反射，辐射增温明显减少，促使冷空气进一步变冷，下沉气流得到加强；而沙尘壁前部则是天气晴朗，辐射增温明显，地面气温不断上升，使沙尘壁前后温差和气压梯度急剧拉大，冷空气推动暖空气，扰动起地面大风，让气团得到更大能量把更多的沙尘输送到高空。 升空的沙尘绝不是老老实实的听从风的指挥，它们因自身重力的作用在移动过程中不断沉降，扩散。直径0.1毫米的尘粒在空中只能停留几分钟，最多几小时。因此如果没有后备力量的补充，随着大风区的移动，大气中的含尘量就会越来越少，沙尘暴的威力也会大打折扣。不过面积和整个中国领土一般大的撒哈拉沙漠，最富足的资源就是沙尘，它可以源源不断的补充新兵，把它的威力散播到更远。 飞越大西洋的考验 撒哈拉沙尘大军来到大西洋时，会受到大西洋海岸东北信风的影响。东北信风是低空下沉气流，它使3000米以下的含沙层大部分坠入到1000公里长的非洲海岸线，这时剩下的一千多米厚的高空含沙大气层通常叫做撒哈拉尘层，它西行于东北信风层之上，好像被信风托着走一样。东北信风层不断接收从撒哈拉尘层下落的沙尘，信风层沙尘含量逐渐增多，最后在撒哈拉尘层下形成一层重尘层。 撒哈拉沙尘暴在西行过程中，由细变宽，开始在北纬14度～20度之间，到西经30度时已扩展为北纬10度到25度之间，垂直厚度也从1千米扩大到大西洋上空的1～5千米厚，但是浓度却变低了。 沙尘暴继续向西进入赤道辐合带中。夏季，赤道辐合带处在北纬10～20度一带，辐合的两支气流分别是北半球的东北信风、南半球的东南信风越过赤道后转成的西南季风。赤道辐合带由于两支气流的交汇，辐合上升运动强烈，它能有力的推动撒哈拉尘层西移。 落脚在他乡 撒哈拉沙尘行进了7000公里长的距离后，势头渐缓，稍大沙尘颗粒的沉降使撒哈拉尘层的高度一降再降，也使降雨等作用对它的影响更为显著。科学家观测证明25%的沙尘量沉降在初始源地下游250千米的范围；50%的沙尘量沉降在1000千米范围；20%的沙尘可输送至10000千米远的地区。 从非洲海岸吹来的信风携带着大量的沙尘一直吹到了加勒比海的广大区域，这种现象本身与非洲的降雨量是密切相关的。非洲逐年减少的降雨量使信风中挟带的沙尘很难沉降，最终导致吹越大西洋的信风中含沙量急剧增加。 虽然最后到达遥远国度的沙尘队伍只是出征前的很少一部分，不过就是它们也足以发动一场轰轰烈烈的战斗。改变那里的气候状况，改变人们的生活，诸如赤潮、加勒比海的珊瑚之死等等，早已为人们熟知。 这段声势浩大的长征大概只需5～7天便能完成。 无人能敌的远征 全世界有四大沙尘暴多发区，分别位于非洲的撒哈拉沙漠区，中亚及中国西北部，美国中西部和澳大利亚中部。 每年，撒哈拉沙漠的沙尘通过热带东风气流携带，越过大西洋，输送到美洲大陆，亚马逊平原，德国北部地区，涉及面积至少相当于三分之一个中国那么大。 而中亚形成的沙尘暴不仅影响我国西北，华北，东北地区，而且还可以飞越朝鲜半岛，日本列岛，有时甚至可以覆盖到太平洋上空数千千米的面积。有强大天气系统影响时，在夏威夷和美国西海岸以及阿拉斯加北部都可以观测到来自蒙古国和我国西北地区的沙尘。 如此看来，地球各处确实比我们想象的近多了。人们也因此对发生在遥远地方的事情投入了更多的关注，因为从来就没有可能把你自己安置在一个绝对安全的世外桃源。 |
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