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第15章 海洋大气(5)

霭在汉字字典中的解释是云气和轻雾,在气象学中则指的是气体中悬浮有微小水滴的现象。当霭出现时,水平能见度一般比雾出现的时候要高,通常在10千米以上。由于目前城市空气中悬浮颗粒物较多,提供了大量的水汽凝结核,因而霭出现的也较多。据报道,深圳市一年当中有100多天都出现了霭这种天气现象。但是霭是一个不大严格的概念,因而在气象学中较少用到。

霾这个字在史书中是用来表示有风沙的天气的,有“风而雨土为霾”之说。在气象学中霾是一种天气现象,是指大量极细微的干尘粒均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10千米的空气普遍混浊的现象,霾可使远处光亮物体微带黄、红色,使黑暗物体微带蓝色。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时,霾就会转化为雾。霾的形成与污染物的排放密切相关,城市中机动车尾气以及其他烟尘排放源排出粒径在微米级的细小颗粒物,停留在大气中,当逆温、静风等不利于扩散的天气出现时,就形成霾。

总的来说,在出现上述三种天气现象时,空气都比较混浊,颗粒物污染较为严重,空气质量较差,特别是霾和浓雾的天气。因此应尽量避免在此期间进行户外活动。

春天的“天敌”——沙尘暴

沙尘暴是一种自然现象,有着巨大的破坏力。沙尘暴也被称为沙暴或尘暴,指的是强风将地面尘沙吹起使空气非常混浊,水平能见度小于1千米的天气现象。沙尘暴出现时,黄沙滚滚,昏天暗日,一般在冬季沙漠地区的午后和长期缺雨的干松土地上常见。气象上将浮尘、扬沙、沙尘暴统称为沙尘天气,它们之间的区别主要以能见度和风力的大小来区分。浮尘是指均匀悬浮在大气中的沙粒或灰尘,它的水平能见度小于10千米;扬沙是指将地面沙土吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1—10千米;当强风将地面沙土吹起后,使天空变混浊,水平能见度小于1千米,则称为沙尘暴;当水平能见度小于500米时,定义为强沙尘暴。

现代科学技术研究表明:沙尘暴的发生多少与人类活动有一定关系,但根本的原因还是自然因素引起的。主要有三个原因:一、我国北部和西北部有浩瀚的沙漠,加之北方地区连年少雨干旱,土地裸露,提供了取之不尽的沙尘。二是有蒙古气旋的存在,将大量沙尘卷入高空。三是有冷气气流将卷入高空的沙尘携带到了远方。这三个条件缺一个就很难形成大范围的沙尘暴。

最近几年,沙尘天气频繁袭击北京,严重地影响了百姓的生活,它是环境恶化的表现,同时也成为社会公众关注的热点问题。2002年雨季,我国北方降水比上年偏多因而植被覆盖较好,2003年的沙尘天气明显减少。2002年是我国北方地区沙尘频发的一年,沙尘甚至影响我国南方和韩国等。特别是2001年干旱更为严重,河北、天津、内蒙古、辽宁等地又受到了严重的旱灾,导致了沙尘天气频繁发生。4月6日,北京遭遇了2005年首次沙尘天气,同时还有冷空气影响北京,气温降低了10℃。沙尘天气出现时,应尽量减少外出,避免在污染严重的情况下,过多吸入污染严重的空气,如外出时要增加衣物,以免着凉。

早在我国古代史书中就有沙尘现象的记载,如“黄风自西北来,拔树发屋”,“飞沙如雨”,公元1020年“宋真宗天禧四年四月丁垓,大风起西北,飞沙折木,昼晦数刻,五月乙卯,暴风起西北有声,黄土蔽天”,描述了春季在我国西北地区发生沙尘暴时飞沙走石、催朽拔木、遮天蔽日的情景。老百姓俗称为“风沙”、“黄风”或“黑风暴”等。沙尘天气并不仅在我国存在,世界上许多国家也都发生过。

全球有四大沙尘暴高发区:中亚、北美、中非和澳大利亚。我国的西北地区是中亚沙尘暴高发区的组成部分,其中不少地区每年沙尘暴日数达30天以上。20世纪30年代在美国、加拿大发生的“黑风暴”就是其中典型的例子。1934年5月12日的沙尘暴东西长达2400千米,南北宽400千米,几乎横扫2/3的领土。从西海岸到东北海岸刮起了约3亿吨表土,其后果导致美国冬小麦严重减产,比过去10年减少了52亿公斤。当时的“黑风暴”毁灭性地打击了美国的农业,给美国社会和人民的生活带来无穷后患,生态环境遭到前所未有的严重破坏。

沙尘暴并非一无是处,它所携带的大量沙尘可以起到抑制我国北方酸雨的作用,而且对韩国、日本两国的酸雨也起到显著的抑制作用。

目前,北京市沙尘暴监测预警服务系统前期工程已经顺利实施。其中太阳光度计和气溶胶监测仪等设备,将不间断地记录沙尘的粒度、矿物成分、化学成分、发生的强度等基本数据资料。可以有效监测、准确预警沙尘暴造成的危害和影响。

春季谨防“倒春寒”

每年一进入三月,就经常能听到关有“倒春寒”的话题。

在一年四季中,气温、气流、气压等气象要素变化最无常的季节就是春季。经常是白天阳光和煦,让人有一种“暖风熏得游人醉”的感觉,早晚却寒气袭人,让人倍觉“春寒料峭”。这种使人难以适应的“善变”天气,就是通常所说的“倒春寒”。据历史资料显示:北京30年中出现“倒春寒”的几率在57%左右。特别是早春时节,这种气候特点表现得尤为明显。例如:3月8日南郊观象台的最高气温已达到15.2℃,而最低气温只有3.3℃,早晚温差比较大。

通常,人们将进入3月作为春天的开始。春季气候的最大的特点就是乍暖还寒:一是春季的气温日夜温差较大;二是春季冷空气活动频繁,天气变化较多。在气象学中,“倒春寒”最早来源于农业,主要指真正的春天,即气候学所说的侯(5天为一侯)平均气温超过10℃以后,由于受较强冷空气频繁袭击,气温下降较快,持续时间长达1—2个星期以上的那种前暖后冷,并造成大范围地区农作物受冻害的天气现象或天气过程。“倒春寒”发生时,可使正处于返青或拔节生长阶段的冬小麦遭受不同程度的冻害,可使已经播种尚未出土的棉花、水稻等农作物出现烂种,使已经出土的幼苗大量被冻死。

我国是个典型的季风气候国家,冬季受北方来的冬季风控制,气候寒冷而干燥,春季气温变化无常,骤然升降,空气寒冷而干燥。由于天气转暖以后,人们身体的抗寒能力和抗病能力出现下降,会经受不住突然袭来的冷空气的刺激,直接影响呼吸道黏膜的防御功能,全身的抗病能力整体下降,容易使人体植物神经中枢系统发生紊乱,导致调节功能减弱。因此,春季是流感、流脑、病毒性肝炎等多种疾病流行或复发的季节。同时,呼吸道疾病和心脑血管疾病患者也明显增多,尤其是抵抗能力较低的老人和儿童。如不注意预防,“倒春寒”对人体的健康会造成一定的危害。

要预防“倒春寒”的袭击,应注意收听收看天气预报,根据天气变化,注意防寒保暖,适时、适度增减衣物,可遵循“春捂”的规律。“春捂”要看气象指数,根据天气而定。春季早晚气温较低,可适当“捂”。在阳光充足的中午,气温达10℃以上时,便可适当减少衣物。当春暖花开,阳光明媚时,要多参加体育活动,增强机体的免疫能力和抗病能力,可保证大脑、心脏等重要器官的血液循环,使人精力充沛,也可减少心脑血管疾病的发生。还要讲究科学的饮食和起居,室内要经常开窗通风换气,尽量避免在人群密集的区域逗留,安全度过气候多变的春天。

世界主要国际海运运河

天空的颜色为什么是蓝色的

在晴朗无云的日子里,若有人问你,天空是什么颜色?你一定会肯定地回答:天空是蔚蓝色的。宇宙飞船上的宇航员可以看到地球壳体外笼罩着蔚蓝色的大气层,我们也可在晴朗日子里站在旷野中看到蔚蓝的天空,而且天气越晴朗,天空的蓝色越显得澄澈。天空为什么呈蔚蓝色呢?

有人猜想,天空中含有一种蓝色的气体,或者大气本身就是蓝色的。事实究竟怎样?通过科学实验表明,当太阳光射入地球大气层时,遇到大气分子和其他微粒而被散射,这些大气分子和微粒本身是不会发光的,但是由于它们散射了太阳光,每一大气分子就变成了一个散射光的光源。它们向四面八方发射出光来。在高空没有多少飘尘粒子,故以分子散射(瑞利散射)为主,散射光的光强与入射光的波长四次方成反比。阳光所含的七种颜色中,紫、蓝、青光等的波长短,最容易被大气分子散射出来;而波长较长的橙、红、黄等颜色的光波透射力最强,被散射便弱,它们能透过这些大气分子而保持原来的射程方向。这样光波的分离作用就此发生,在高空的散射光便以紫、蓝、青光等为主。另外,散射光线的颜色与微粒的大小有密切关系,微粒越小,则只有短光波遭到散射,对下层空气分子散射来讲,主要是蓝色光线被散射出来。因此我们看到的天空是蔚蓝色的,而且天气越晴朗,天空越蓝。

那么高空天空的颜色是否也是蓝色的?不一定。愈到高空,天空的颜色愈灰暗,甚至变成黑灰色。

原来,愈到高空,空气愈稀薄,空气分子数减少得很厉害,分子散射出的光辉就逐渐变弱,天空的亮度因此就愈来愈暗,由青色(离地约8千米以上)递变为暗青色(离地约11千米),再递变为暗紫色(离地约为13千米),只有那最易被散射的紫色光波才被高层稀疏的空气分子散射出来。到20千米以上的高空,分子更稀少了,散射作用几乎完全看不出来,没有散射光,天空当然变成黑灰色的了。

低层大气中含有较多的尘粒,这里的散射以米散射为主,米散射不遵从分子散射那样的散射规律而是遵从更复杂的规律,阳光被散射后基本上仍为白光,我们也就看到地平线附近的天际为灰白色或青灰色。