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沙塵暴

強風將地面大量的沙和塵土粒捲揚起來,使空氣變得混濁,能見度低於1公里的天氣現象。多發生在沙漠地區(如北非撒哈拉沙漠、中國西北部塔克拉瑪干沙漠與黃土高原、蒙古戈壁沙漠、阿拉伯沙漠、印度瓦哈沙漠),以及其他乾旱或半乾旱地帶,也可能發生在旱災持續的大平原地區。特別強烈的沙塵暴發生時,天色昏暗,甚至伸手不見五指,因此中國西北地區居民稱為「黑風」或「黑風暴」。沙塵暴亦發生在其他星球上,如火星上的沙塵暴,比地球上的沙塵暴時間更長,面積更廣,有時甚至覆蓋整個星球。
沙塵暴形成的三要素為強風、沙源和不穩定的大氣,後者是沙塵暴向高空、遠處傳送的重要條件。沙塵暴除了降低能見度,影響地面、空中交通安全之外,大量吸入沙塵會影響呼吸器官的健康,所以也是一種空氣污染。此外,風沙的吹送會造成下游沙埋現象,嚴重者可摧毀農田、牧場、房舍、溝渠、道路、鐵路。風沙還具有強烈的磨蝕作用,除了吹刮地表、植物之外,也會損傷建築物和室外的儀器、機具等各種設備。
沙塵暴會由於地表有沙漠而產生,卻也會因為其風蝕作用與沙埋作用而造成沙漠化。另一方面,沙漠化也會因為氣候變遷,以及濫墾、過度畜牧、破壞水土保持等人為因素而造成。類似的現象也可能在非乾燥地區發生,例如在美國大平原或臺灣嘉南平原,農地、牧場的開墾使得土壤暴露,在強風吹襲之下也會造成土壤的風蝕流失,空氣中則充滿沙塵。水土保持不力也會造成河流「荒川化」,岸邊地表狀態類似荒漠。臺灣許多河川地在颱風接近或其他強風狀況下,偶爾會發生小型「沙塵暴」。
沙塵暴也不盡然只造成負面影響,例如沙塵的鹼性特質,就使其具有中和酸雨的能力;臺灣在東北季風的季節,位於中國東部、韓國、日本等高污染區的下游,雨水通常偏酸,但當鋒面系統挾帶沙塵暴時,所造成的降雨往往偏中性甚至呈鹼性。此外,大氣的傳送可將沙塵送至偏遠海洋,沙塵中所含部分礦物質為海洋生物的重要營養鹽。
對臺灣地區影響較大的沙塵暴,主要源自中國的西北、華北、東北以及蒙古地區,這裡浩瀚的沙漠和沙地面積達100萬平方公里以上,是全球僅次於北非撒哈拉沙漠的沙塵源區。在冬、春季時,這些地區的鋒面系統特別活躍,提供當地強風有利的條件。尤其是春季時,土壤解凍、積雪融化,因此沙土鬆動、暴露,再加上沙漠表面在陽光加熱下溫度上升快速,容易形成不穩定大氣,有利產生沙塵暴。觀測顯示,中國西北各地的沙塵暴主要出現在3-5月,而且其強度在午後至傍晚時特別高。沙塵暴自源地到達臺灣時,通常威力已大幅減弱,但偶爾會造成空氣品質指標到達不良的程度,也曾造成泥雨的現象,污染街道、樹木、車輛與房舍。

撰稿者:陳正平
最後修訂日期:98年09月24日
參考資料:
1 Chinese Geoscience Union, ed. 2004. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 15(5).
2 Meteorological Society of Japan, ed. 2005. Journal of the Meteorological Society of Japan, 83(A).
3 楊德保、尚可政、王式功。2003。《沙塵暴》。「全球變化熱門話題叢書」7。北京:氣象。