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橘黃天空,塵沙之幕,因何而生?

地質學家稱北京的沙暴可能比想象中更嚴重

簡介:沙塵暴遠比我們想的要更糟糕

橘黃天空,塵沙之幕,因何而生?

被沙塵籠罩的城市,天空變成了橘黃色,而這種現象的出現是由于被廣泛報道的大規模沙暴造成的。而從公共衛生角度來看,這實際上不是沙暴,而是塵暴。

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圖源:NOTICIAS CARACOL

這聽起來像是在賣弄地質學學問,但是這其實代表了一個關鍵的差別,即它們的礦物顆粒的大小問題。沙粒是直徑大于0.06毫米的礦物顆粒——在海邊的多風的日子,揚起的沙粒會刮傷你的腳踝,你會在準備好的三明治裡嚼到沙粒,你的野餐計劃就這樣被毀掉了。而粉塵的潛在危害性比揚沙更加嚴重。

北京和中國北方的其他地區遭受了十年來最大的沙暴襲擊;同樣受到侵襲的蒙古國至少有6人死亡,81人失蹤。

—BNO新聞 2021年03月15日

粉塵顆粒(或被衆多地質學家稱為粉沙和黏土)是相對較小的顆粒,摸起來有絲滑的觸感,并且不會刮傷皮膚。至關重要的是,這些更小,更輕的顆粒會随着風傳播到更遠的地方。

它們不依賴于沙粒的那種短距離的發射式移動,而是會懸浮在大氣層中,并随着大氣在全世界傳播。沙子不會輕易地被吹到幾百公裡外,更不用說是是世界各地了——但是粉塵會。

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圖源:ScienceDirect

顆粒的大小也是一項重要特征,因為更微小的,小于10微米(pm10),特别是小于2.5微米(pm2.5)的粉塵會對人類健康産生嚴重危害,因為它們小到能夠被吸入肺部,抵達人體深處。

早在人類對自然景觀産生廣泛的影響之前,中國就已經開始受到沙暴的侵襲。在過去260萬年間的重複冰河期中,大量粉塵由于冰川移動産生并沉澱下來,形成了黃土沉積物。

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圖源:Wikipedia

千年來,這些沉積物已經累計達到了350米之高,形成了中國的黃土高原,其面積甚至比法國國土面積更大。黃土含有豐富的礦物質養分,是高産的農用土壤。而現在,這些土壤收到了風力侵蝕,并且以粉塵的形式重新進入了循環。

如果在過去就已經見證了如此之大的變化,那麼現如今沙暴的頻率是否也發生了變化?單單從中國一個地區出發是不明智的,因為即便是在這一個區域内,也有許多不同的模式與變化。

事實上,有許多證據表明在過去的幾十年裡中國的沙暴頻率已經在下降了。而同時也有研究表明,過去的幾個世紀以來,中國某些地區的塵暴頻率在增加。

同樣的複雜情況在全球範圍内也是如此。以色列研究表明,過去三十年來塵暴的發生頻率有所增加,然而其他研究表明其他地區的發生頻率有所下降。

五分人為,五分自然

那麼,是什麼原因導緻了現在的塵暴問題呢?這是完全由于自然過程,還是因為氣候變化的作用,或者是土地管理不當所緻?答案很複雜——可能包含以上這些因素中的任何一點。

最近的一項研究考量了過去兩千年來不同朝代的制度和氣候變化對中國塵暴頻率的綜合作用,并表明塵暴的增多與人口增長和亞洲季風環流的增強相吻合。而與之沖突的是,塵暴的增加發生在降雨量增加的時期,這時的環境允許時代繁榮和人口增長,增加了清理農業土地的需求。

在其他地區,這個過程大多是由自然因素造成。例如,位于撒哈拉沙漠,查德西部偏僻一角的博德萊窪地,盡管面積不大,幾乎無人居住的這裡是世界上最大的大氣粉塵來源地。

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上圖為衛星拍攝圖像,高亮區域即為博德萊窪地的大氣粉塵。圖源:NASA

這種情況主要是由當地極其幹旱的沙漠條件,一個由細小的遺迹湖泊沉積物構成的易受侵蝕的表面,以及附近的山脈地形的狹管效應造成的。

表面上來看,塵暴帶來了許多負面影響,它造成了景觀侵蝕、農耕地損失和大氣污染,并且影響到了人們的健康。但是塵暴也有一些正面的作用。它們在向海洋運輸關鍵養分,特别是鐵分上起到了關鍵作用,而這一點已經被人們發現了一段時間。是以,塵暴還被認為是海洋食物鍊基礎——浮遊植物的主要“肥料”。

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上圖為衛星拍攝的大西洋上空撒哈拉沙漠粉塵的圖像。圖源:Wikipedia

2014年,一項研究表明大西洋北部有四分之三以上的溶解鐵來自由風力帶來的撒哈拉粉塵。其他研究表明,撒哈拉的粉塵中所含的磷元素在滋養亞馬遜雨林方面也起着關鍵作用。

是以,像是上空受風力揚起沙漠粉塵的故事,是由多方面因素造成,并且是全球性的。

BY: Dendi

FY: Beakabuse

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選文:天文志願文章組-

翻譯:天文志願文章組- Beakabuse

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學名詞

3.原文來自:https://www.sciencealert.com/beijing-s-sandstorm-was-actually-a-dust-storm-which-is-bad-news-health-wise

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