第二章 沙塵暴概述
第二節 沙塵暴的樣貌與分布
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四、乾旱的氣候環境
春季時大陸北方地區氣溫回升，大地解凍，同時春季乾旱少雨，土壤濕度小，
地表乾燥鬆軟，不論是耕地還是荒漠草原，均無植被覆蓋，也是含塵量豐富的沙 塵源。14
其它，還有「地貌」，對沙塵暴、沙塵源分佈、運行路徑，對氣流的阻擋、
摩擦、分支、繞流、狹管效應及局部熱力效應，都有著顯著作用，對沙塵暴的發 生、發展有著極大的影響。
地貌的空間格局對沙塵暴的路徑有明顯的控制作用。首先是高山的山埡口、
峽穀，或平坦無阻的地形，為強大的冷空氣入境創造了條件。 如秦嶺山系及大 興安嶺等一系列山系阻擋，一般強沙塵暴很難逾越這兩條地形界限。北路強沙塵 暴能夠爆發或南下，是由於蒙古高原地形坦蕩，使源於貝加爾湖的冷空氣得以長 趨直下。
地貌對大風的風力和風向有明顯影響。據觀測，在河谷地區，由於兩側山地 的聚風作用，在進溝口處風速可增加 17%。在山的丘陵區，山丘的迎風側，氣流 受山丘的屏障作用而擁塞，流速明顯減弱，越靠近山減速越大。氣流爬坡，風力 開始增大，山丘的背風側因山丘的屏障作用，風速明顯降低，如陡立的山丘背風 側山根處的風速較山前平原處的風力降低 60%，距山根一定距離後，風速又逐漸 增大。15
第二節 沙塵暴的樣貌與分布
全球沙塵暴多發生於乾旱的荒漠地區，受大氣環流推進擴散沙塵天氣，因為
14 曹文炳等著，〈黑河下游水環境變化對生態環境的影響〉，《水文地質工程地質》，2004 年，第 5 期，頁 21~22。
15 同註 9，頁 39。
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沙礫大小、顏色與天氣、光學變化，呈現多種樣貌，尤其強沙塵暴與特強沙塵暴 發生時體積龐大，不同的面貌可以體現其強大與危害；而沙塵暴的分布更可以看 出發生源區的自然環境，有助於分析其關聯性與危害。
壹、沙塵暴的樣貌
沙塵天氣在氣象學包括浮塵、揚沙和(強、特強)沙塵暴。外圍看是一團灰、
黃色沙塵向前推進或滾動，身處其中則會因為氣流變化與光學作用，分別或同時 呈現黑、紅、黃色，如特強沙塵暴的下層為黑色，中上層則為紅、黃色。16沙塵 暴的樣貌可以看出其強度與威脅。
一、沙塵牆聳立
沙塵牆是強沙塵暴與特殊地理環境的共同作用，幾乎所有的沙塵暴來臨時，
人們都可以看到風沙刮來的方向似有黑色的沙塵牆快速移動著，越來越近。遠看 沙塵牆高聳如山，極像一道城牆，再近些便可分辨出它的一些結構和特徵。它有 形狀像菜花向上拱起的頂部，有沙塵不斷翻滾的內部，看上去非常壯觀，很向原 子彈爆炸時的蘑菇狀煙雲。「沙塵牆」並不是十分整齊的「牆」，而是沙塵暴到來 的前鋒。2004 年 7 月 12 日發生大陸內蒙古與河西走廊的沙塵暴，在酒泉市出現 沙塵牆。17
二、漫天昏黑
沙塵暴發生時，由於刮起 8 級以上大風，風力非常強勁，能將石礫和沙土捲 起。隨著飛到空中的沙塵越來越多，濃密的沙塵鋪天蓋地，遮住了陽光，水平能
16 岳高偉、藺海曉、常旭著，《沙塵暴科學問題研究》，(鄭州：鄭州大學出版社，2009 年)，頁 52~53。
17 岳平、牛生杰、劉曉雲，〈「7‧12」特異沙塵暴成因研究〉，《乾旱區研究》，2005 年，第 22 卷 第 3 期，頁 345~348。
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見度低於 500 公尺，起初一段時間內看不見任何東西，就像在夜晚一樣。1935 年 4 月 4 日發生在美國堪薩斯西部的沙塵暴歷時數小時，史稱「黑色星期日」，18 可以想見當時的情況。
三、翻滾沖騰
刮沙塵時，靠近地面的空氣很不穩定，下面受熱的空氣向上升，周圍的空氣 流過來補充，以致空氣攜帶大量沙塵上下翻滾不息，形成無數大小不一的沙塵團 在空中交匯沖騰。沙塵暴揚起的沙粒和塵埃造成的幅射冷卻能使冷鋒鋒面後大氣 降溫升壓，加大與冷鋒前低壓區的氣壓差，使風速更大，加劇對流的發展。19發 生在大陸河西走廊地區的沙塵暴，因為深厚的熱對流和強對流，容易出現特強沙 塵暴。
四、流光溢彩
風沙牆的上層常顯黃至紅色，中層呈灰黑色，下層為黑色。上層發黃發紅是 由於上層的浮塵稀薄、顆粒細，大部份陽光能穿過沙塵射下來之故。而下層沙塵 濃度大、顆粒粗，陽光幾乎全數被沙塵吸收或散射，所以發黑沙塵牆移過之地，
天色時亮時暗，不斷變化。這是由於光線穿過厚薄不一、濃稀也不一致的沙塵帶 時所造成的。20
五、「沙塵壁」現象
沙塵暴發生時，在於一股強烈的上升氣柱，在氣柱的中心，上升運動最強，
偏離氣柱運動逐漸遞減，由於高空阻力，氣柱四周的上升運動首先減弱，達到一 定程度，由上升轉而下沉。當沙塵壁後部邊緣的下沉氣流遇到鋒面後的偏西大
18 唐納德。《塵暴：1930 年代美國南部大平原》，侯文蕙譯。北京：三聯書店，2003 年，頁 12~13。
19 同註 16，頁 81。
20 同註 7，頁 3~8。
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風，將下沉氣流吹向沙塵壁氣柱，隨上升氣流再度上升，從而進一步加速氣柱的 上升運動，上升後再下沉，往復循環，隨著沙塵壁氣柱的上升和鋒後偏西大風的 推動，形成沙塵壁的自循環，促使沙塵壁的自我發展和維持。
由於沙塵壁的自循環，使沙塵壁氣柱在上升東移過程中，不斷有渦旋狀的擾 動存在。擾動挾裹著沙塵壁中的沙塵，不斷旋轉，從而形成球狀團，這種塵團在 沙塵暴中有無數個。由於沙塵壁中，隨高度不同沙塵的濃度也不同，低層沙塵最 濃，中、高層逐漸變稀。在人們的視覺中，從低層到高層，分別成黑、紅、黃三 層結構，而且每層分別有球狀塵團不斷旋轉，這就是所謂三層塵團的成因。人的 視覺只能分辨出每層有一個塵團，實際上是連續的擾動，也就是無數個塵團不停 地旋轉。21
貳、全球沙塵暴的分布
全世界有四大沙塵暴源區，分別位於非洲、中亞、澳大利亞和北美。其中，
亞洲沙塵暴活動的中心主要在約旦沙漠、巴格達與海灣北部沿岸之間的下美索不 達米亞、阿巴斯附近的伊朗南部海濱、碑路支到阿富汗北部的平原、中亞地區的 哈薩克、烏茲別克和土庫曼等地。22沙塵暴區再透過季風延伸到中國大陸的準噶 爾盆地、塔里木盆地、蒙古高原、戈壁及黃土高原和華北地區，局部以及過境沙 塵暴還會影響中東、中亞及南亞等部分地區。23