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第一章 緒論

第五節 論文架構

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圖 2 大陸沙塵暴路徑圖

資料來源:柳中明教授,www4.tcgs.tc.edu.tw

第五節 論文架構

本論文共分六章,第一章為「緒論」,分別說明「研究動機與研究目的」、「文 獻探討」、「研究範圍與研究限制」、「研究方法」與「論文架構」。

第二章為「沙塵暴概述」,旨在綜述沙塵暴的定義、樣貌、全球的分布情況,

使讀者了解其成因,並認知這種非屬世界普遍存在的特殊天候,何以有大範圍、

遠距離、多傷害且影響深遠等危害;接續探討沙塵暴與荒漠化及氣候的關聯,並 介紹國際上對沙塵暴等級的劃分標準,以說明各種等級沙塵暴所可能造成的不同 程度損害。最後,從學者研究資料介紹沙塵暴有利的一面。

第三章為「大陸沙塵暴問題」,依據文獻紀錄中有關大陸沙塵暴自然與人為 的成因,了解四大沙塵暴的分布、常(多)發區、各源區發生與移動路徑等基本情 況(包含北京地區),據以綜論沙塵暴的一般危害情況及對大陸地區造成損害威 脅,佐以重大事件介紹,探究中共治理沙塵暴的急迫性與制訂防治策略的時空因 素。

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第四章為「大陸沙塵暴防治作法」,針對中共治理沙塵暴的思路,據此了解 其面臨沙塵暴災害的應急作法與防治措施,以進一步分析相關重大工程建設內 容,再依長年治理情形與沙塵暴現況,進行成效評估、困境檢討。

第五章為「大陸與國際社會合作防治沙塵暴」,主要是分述聯合國防治沙塵 暴做法暨各國治理草原、植被經驗,大陸防治沙塵暴的國際合作與引發問題。重 點說明沙塵暴雖然有其發生的源頭,但卻經常跨越地域影響到更遠的國家,所以 沙塵暴是一種不受國界和地域限制的國際性環境問題。正因為沙塵暴所具有的國 際性特點,單一國家不可能真正對沙塵暴進行地域性監測,只有通過國家間的相 互溝通與合作才能有效預防、治理和減少災害損失。所以,《防治荒漠公約》的 制定及成為締約方最多的公約,足見各國對防治沙塵暴已具一定程度的共識,然 運行迄今十餘年,聯合國各締約方對現行防治沙塵暴機制運行的成效仍有不足之 處,殊值檢討探究。同時,藉相關國家對於沙塵暴及其密切相關的沙漠、沙地、

草原治理經驗,了解中共如何在防治沙塵暴的國際合作,過程中取得、借鏡或協 助國際社會。

第六章為「結論」,綜合大陸防治沙塵暴政策的歷史,參考大陸近年沙塵暴 統計數據,驗證其防治成效,總結點引中共防治沙塵暴潛存的社會問題。同時在 大陸國內立法與應對國際社會的做法,評估未來發展趨勢。最後,就大陸治理沙 塵暴過程中,引發的水資源危機與生態補償機制問題,做為未來深入相關研究的 議題,並回應當前氣候變遷,使得耕地荒漠化情況加劇,恐將引發糧食危機與局 部戰爭,值得世人持續關切。

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第二章 沙塵暴概述

沙塵暴是一種危害較強的災害性天氣,主要出現在全球的乾旱荒漠區,各地 也有不同的稱法,如印度的新德里稱之為「安德海」(Anddhi);在非洲和阿拉伯 地區稱之為「哈布」(Haboob);有的地區稱為「鬼怪」(Phantom)。1中國的史書、

地方誌及詩書記載有「風霾大作」、「黃霧下塵」及「邊沙獵獵卷晴沙」等沙塵現 象,2而民間一般稱為「黃龍」,大概是因為它巨大而飄忽的特性,如明朝進士曾 棨榮在《曉過盧溝橋》詩中「渺渺平沙接遠堤」與清代嘉靖年間官員吳國倫作詩 記述在蘆溝橋所見「飄風忽西至,黃沙蔽天起」,3都能想見當時的風沙活動情況。

但是,較廣泛而深入的研究,是因為近年的強(特強)沙塵暴事件引起中共高層重 視而加大推廣力度。

第一節 沙塵暴的定義與成因

氣象學把沙塵天氣分為浮塵、揚沙和沙塵暴等三種狀況。當季風氣候的強烈 大氣環流通過地表鬆軟地區,大面積捲起地面沙礫、塵土等物質,質量較重的在 近距離沉降,質輕的隨風飄散數千至上萬公里遠;過程中,依各地的地理條件阻 擋或加強風勢,在乾旱及半乾旱地區可以提供更多沙源,若是工業地區則可能吸 附許多致癌物質與廢氣,傷害人體健康與造成經濟損失。4還有人類的經濟活動,

掠奪式的獲取資源,又缺乏有計劃的復原措施,裸地使得大量沙塵藉沙塵暴擴 散,或是颳走土地有機質,加速土地「三化」而喪失地力,草原不斷退化與森林 面積銳減,土地荒漠化嚴重,可以提供更多沙塵,惡性循環下,沙塵天氣將不斷 頻發且強大。

       

1 劉俊,《關注龍捲風‧沙塵暴》,(北京:軍事科學出版社,2008 年),頁 56。

2 劉景濤等主編,《沙塵暴成因及綜合防治》,(呼和浩特:內蒙古人民出版社,2004 年),頁 3。

3 景愛,《警報:北京沙塵暴》,(北京:人民出版社),2001 年),頁 5~6。

4 葛肖虹、任收麥。〈中國西部治理沙漠化的戰略思考與建議〉,《第四紀研究》,2005 年 7 月,

第 25 卷第 4 期,頁 484~485。

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壹、沙暴與塵暴

沙暴(sand storm)是指大風(即氣象學指風速超過 6 級,即 12 米/秒的風)把 大量沙粒吹入近地大氣層所形成的攜沙風暴,而沙暴風速多在 7~8 級(14 米/秒) 以上,吹起近地氣層的細沙和粉沙,距地表的輸移高程一般為 15~30 米,天空昏 暗,水準能見度多在 1~10 米;沙暴通常就地形成,其攜帶的沙物質一般距離不 遠,遇到障礙物和綠洲邊緣即行沉積,造成沙埋、沙割之害。強沙塵暴也能把大 量粉沙和粘粒輸送到空中,伴隨塵暴發生,大多形成不了「黑風暴」(black storm) 或「塵霾」(dust haze)。5

塵暴(dust storm)則是指大風把大量塵埃及其他細顆粒物質捲入空中所形成 的攜塵風暴。一般情況,沙暴一脫離沙源區就趨於消失,而塵暴可脫離沙塵源地,

懸浮於高空氣流的塵埃可飄移到數千公里之外。塵暴在過境地區特別是前鋒一帶 出現降塵現象,並可能出現「塵雨」(dust rain)奇觀;塵暴風力強勁,風速達 8~9 級(20 米/秒)以上,遇到裸露或植被稀疏的沙質地表,就地形成沙暴。塵暴與沙 暴結合即形成「沙塵暴」(sand-dust storm),大量沙塵被強風捲入空中,使得空氣 混濁,水準能見度低於 1km,對交通、工農業生產、生態環境和人民生財產等造 成重大危害。6

沙暴和塵暴的運動是不可分割的,風沙運動是風塵運動的基礎和動力,也就 是說,沒有風沙動力,就不可能有風塵運動。風塵是風沙運動的伴生現象與運動 過程。地表細顆粒是風塵運動的主要物質。風沙運動的物質是地表沙粒。風塵運 動高度大於風沙運動高度,低於氣溶膠高度,濃度含量小於風沙運動,大於氣溶 膠濃度,運動的時間大於風沙運動,小於氣溶膠懸浮的時間。風塵沿主風帶輸移

       

5 秦大河,《氣候變化:區域應對與防災減災─氣候變化背景下極端事件相關災害影響及應對策 略》,(北京:科學出版社,2009 年),頁 41。

6 同註 1,頁 55~56。

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過程中,與途中的下墊面之間,顆粒物交換和混合作用,致使大氣降塵的物質組 成,特徵屬性便更加複雜與多樣(多源性)。7

沙塵暴是由於持續性強風將地面大量沙礫和塵土吹起,使得空氣混濁,水準 能見度低於 1km 的災害性天氣現象。8它是一種在特殊的地理環境和氣象條件下 發生的氣象災害,它是氣候因數、環境因數和人類活動共同作用的產物。沙塵暴 的發生與土地荒漠化區域相聯繫。9

貳、沙塵暴的成因

全世界有四大沙塵暴多發區,分別位於中非、中亞、澳大利亞和北美地區。

以大陸為例,整個北方廣大的沙漠區沙源豐富,每年春季時蒙古強烈冷空氣夾帶 沙塵通過大陸北方沙區時得到補充與加強,使得沙塵暴頻發,刮走土壤的有機物 而喪失地力,加速土地荒漠化的形成,並因為土塵微粒吸附有害物質與氣體,對 大氣環境造成嚴重污染,給人類健康、城市交通、工業和農業生產帶來負面影響,

嚴重危害人民生命財產安全和經濟建設。10沙塵暴的形成有 4 個基本條件:

一、大風

這是形成沙塵暴的動力條件,也是沙塵暴能夠長距離輸送的動力保證。強冷 空氣是形成沙塵天氣的驅動力,只有足夠的冷空氣才有可能形成強的氣壓梯度,

推動大氣的水準流動。沙塵暴的發生需要足夠強勁持久的風力,在瞬時最大風速 達到 17 米/秒、短時出現 7、8 級西北大風或西北北風力普遍達 6、7 級,短時 8、

9 級以上,即可出現沙塵暴。

       

7 楊更生等編著,《防禦沙塵暴》,(蘭州:甘肅科學技術出版社,2009 年),頁 7~8。

8 黃菁蓮。〈沙塵暴的概況及其治理對策〉,《現代農業科技》,2007 年,第 7 期,頁 129。

9 秦大河主編,《沙塵暴》,(北京:氣象出版社,2003 年),頁 39。

10 錢正安等著。〈中蒙地區沙塵暴研究的若干進展〉《地球物理學報》,2006 年,第 49 卷第 1 期,

頁 87。

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二、不穩定的大氣層結狀態

這是形成沙塵暴重要的局地熱力學條件。在大氣層中,若低層空氣穩定,則 受到某種擾動的沙塵將不會被捲得很高;若低層空氣不穩定,則受到擾動後的沙 塵將會捲揚得很高;特別是在風力和沙塵具備的情況下,大氣層的穩定程度是形 成沙塵暴的決定性因素。11大氣中的強烈對流和湍流,以及在野外觀測到的沙塵 暴前沿的沙塵壁,正是由此造成的。觀測大陸北方各地的沙塵暴多出現於春季,

而且在午後,是因為春季是全年中空氣冷暖變化最劇烈,而午後到傍晚之前又是 一天中氣溫最高的時段,更容易造成空氣層結的不穩定;對流層低層有無強烈的 垂直不穩定層結是發生沙塵暴或單純大風的區別。12

三、地面上豐富的沙塵

這是形成沙塵暴的物質基礎。如中國大陸北方地區沙塵源的形成主要有兩 類:一類是自然形成的第四季沉積、堆積物,有風成沙、沙礫戈壁、風蝕劣地、

沙質粘土、第三紀紅色沙岩、現代流水沖積物、湖積物、黃土等;另一類是人類 生產活動形成的堆積物,有尾礦砂、廢棄物、爐灰等堆積物和開墾的裸地等。

沙質粘土、第三紀紅色沙岩、現代流水沖積物、湖積物、黃土等;另一類是人類 生產活動形成的堆積物,有尾礦砂、廢棄物、爐灰等堆積物和開墾的裸地等。