沙尘暴在生态系统中有什么作用？

在人们的眼里沙尘暴天气对人们的危害是很大的，但它同时也是地球自然生态系统中不能缺少的一部分。例如澳洲的赤色沙暴中所夹带来的大量铁质已证明是南极海浮游生物重要的营养来源，而浮游植物又可消耗大量的二氧化碳，以减缓温室效应的危害，因此沙暴的影响层级并非全为负面。

从另一个角度来讲，沙尘暴就像地球为了应付环境变迁而出现的一种症候，与人类感冒后发生咳嗽而排出气管中的废物是一个道理。为研究沙暴提供塔斯曼海养分以及其它诸多效应等，澳洲曾汇集了许多气候学者。他们发现澳洲沙暴的红色石英沉积物也可在新西兰找到，并且反而肥沃了新西兰的土地。因此澳洲沙尘暴所造成的养分损失却可造成新西兰土地的养分收获。

根据资料分析也可以发现，夏威夷当地肥沃的土壤沉积物中有许多的养料成分也是来自遥远的欧亚大陆内部。由于两地相隔太远，普通的风无法把内陆的尘埃吹到很遥远的地方，而沙尘暴却能做到。正是沙尘暴，把细小却包含养分的尘土携上3000米高空，穿越大洋，再像播种一样把它们撒下来。除了夏威夷群岛，科学家还发现，地球上最大的绿肺——亚马孙盆地的雨林也得益于沙尘暴，它的一个重要的养分来源也是空中的沙尘。沙尘暴能把盘石变得葱葱郁郁的秘密在于，沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。此外由于沙尘暴多诞生在干燥高盐碱的土地上，沙尘暴所挟带的一些土粒当中也经常带有一些碱性的物质，所以往往可以减缓沙尘暴附近沉降区的酸雨作用或土壤酸化作用。中国科学院大气物理研究所的王自发先生曾说：“沙尘暴的确降低了酸雨的酸性。”沙尘暴的成分是带有负电荷的硅酸盐，能中和酸雨中的氢离子，减轻酸雨危害。其原理是：SiO32-＋2H+=H2SiO3↓。

经过测量分析，沙尘及其土壤粒子的中和作用，能使中国北方降水的PH值增加08～25，韩国的增加05～08，日本的增加02～05。这说明，若没有沙尘的作用，很多地方的酸雨会更加严重。也因此，沙尘暴虽然危害甚大，却也是地球自然生态当中的一个必经的过程，因为自人类有史以来，便有沙尘暴的出现了。只是人们应该更积极的探索异常沙尘暴频率发生的机制，以真正解决异常气候变迁给人类生存环境带来的危害。

沙尘所带来的甜味通常是来自于附着在粒子表面上的微生物或胶体物质。这些微生物或物质可能含有碳水化合物，类似于糖的成分，导致沙尘呈现出甜味。另外，沙尘中可能会含有某些有机物质，如花粉或其他植物组织残留物，也可能会导致沙尘具有一定的甜味。

沙尘暴 (sand duststorm) ，沙暴与尘暴的总称，是一种多发生在干旱和半干旱地区的天气现象，由强风刮起干燥地表上的松软沙土和尘埃形成，其导致空气混浊，能见度变低。　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。沙尘暴源头曾经是草原而不是森林，因为那里降雨量少，不能长树。所以植树不植树和沙尘暴成因没什么关系。保护草原植被，禁止开垦和其他破坏草原的行为才是防治沙尘暴的根本办法。

　形成原因

　自然条件

有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。

除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气气候背景;地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统;有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。

土壤、黄砂主要成分是硅酸盐，当干旱少雨且气温变暖时，硅酸盐表面的硅酸失去水分，

H2SiO4=SiO3 -2 + H2O(气)↑

这样硅酸盐土壤胶团、砂粒表面就会带有负电荷，相互之间有了排斥作用，成为气溶胶不能凝聚在一起，从而形成扬砂即沙尘暴。沙尘暴本质上是带有负电荷的硅酸盐气溶胶。

总之，沙尘暴的形成需要这三个条件：

一是地面上的沙尘物质。它是形成沙尘暴的物质基础。

二是大风。这是沙尘暴形成的动力基础，也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证。

三是不稳定的空气状态。这是重要的局地热力条件。沙尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性。

　物理因素

在极有利的_环境、高空干冷急流和强垂直风速、风向切变及热力不稳定层结条件下，引起锋区附近中小尺度系统生成、发展，加剧了锋区前后的气压、温度梯度，形成了锋区前后的巨大压温梯度。在动量下传和梯度偏差风的共同作用下，使近地层风速陡升，掀起地表沙尘，形成沙尘暴或强沙尘暴天气。

　环境因素

在中国科学院寒区旱区环境与工程研究所专家的努力下，一项为探讨沙尘物质的启动、传输机理而专门设立的沙尘暴风洞模拟实验顺利完成。

通过实验，专家们发现，土壤风蚀是沙尘暴发生发展的首要环节。风是土壤最直接的动力，其中气流性质、风速大小、土壤风蚀过程中风力作用的相关条件等是最重要的因素。另外土壤含水量也是影响土壤风蚀的重要原因之一。

这项实验还证明，植物 措施 是防治沙尘暴的有效 方法 之一。专家认为植物通常以3种形式来影响风蚀：分散地面上一定的风动量，减少气流与沙尘之间的传递;阻止土壤、沙尘等的运动。

此外，通过实验研究人员得出一条结论：沙尘暴发生不仅是特定自然环境条件下的产物，而且与人类活动有对应关系。人为过度放牧、滥伐森林植被，工矿交通建设尤其是人为过度垦荒破坏地面植被，扰动地面结构，形成大面积沙漠化土地，直接加速了沙尘暴的形成和发育。

强风、强热力不稳定和沙源分别作为动力因子和物质基础，是沙尘暴形成的三个重要条件。

有利于产生大风或强风的天气形势，有利的沙、尘源分布和有利的空气不稳定条件是沙尘暴或强沙尘暴形成的主要原因。强风是沙尘暴产生的动力，沙、尘源是沙尘暴物质基础，不稳定的热力条件是利于风力加大、强对流发展，从而夹带更多的沙尘，并卷扬得更高。

除此之外，前期干旱少雨，天气变暖，气温回升，是沙尘暴形成的特殊的天气背景；地面冷锋前对流单体发展成云团或飑线是有利于沙尘暴发展并加强的中小尺度系统；有利于风速加大的地形条件即狭管作用，是沙尘暴形成的有利条件之一。

一、形态特征

1、风沙墙耸立

大陆强沙尘暴多从西北方向或西方推移过来，也有少数从东方推移过来。几乎所有的沙尘暴来临时，我们都可以看到风刮来的方向上有黑色的风沙墙快速地移动着，越来越近。远看风沙墙高耸如山，极像一道城墙，是沙尘暴到来的前锋。

2、漫天昏黑

强沙尘暴发生时由于刮起8级以上大风，风力非常大，能将石头和沙土卷起。随着飞到空中的沙尘越来越多，浓密的沙尘铺天盖地，遮住了阳光，使人在一段时间内看不见任何东西，就像在夜晚一样。