撒哈拉沙尘:定义、属性和影响

飓风并不是唯一一种从非洲西海岸滚过大西洋的风暴。撒哈拉沙漠的沙尘暴——从撒哈拉沙漠表面吹来的大量沙尘和淤泥——也穿越大西洋，并喷洒超过1.8亿吨每年覆盖欧洲、地中海、加勒比和北美的富含矿物质的撒哈拉沙漠。

这些沙尘云或撒哈拉沙尘羽通常发生在晚春到早秋，当热带波浪(低气压区域拉长而不是圆形)沿着撒哈拉沙漠的南部边缘移动时产生。当这些波纹移动时，它们扬起了灰尘和沙子的云朵。随着这些尘埃的积累，它会形成一个非常干燥、多尘、温暖的2到2.5英里厚的气团，即撒哈拉空气层(SAL)。因为SAL位于沙漠表面一英里左右，能延伸5000到20000英尺进入大气层后，它处于被地球从东向西吹的信风吹向海岸的完美位置，这种信风存在于相似的高度。

NASA / Wikimedia Commons / Public Domain

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SAL的爆发通常会持续一两天，然后稳定下来，再次搅动，在6月和8月SAL的高峰期，产生一系列的沙尘羽，每三到五天向西向美国移动一次。然而,2020年6月，一场历史性的尘暴造成连续4天的粉尘排放。它不仅经久耐用，而且非常大。它跨越了从非洲大陆到墨西哥湾5000英里的距离，大约相当于美国本土的面积，从德克萨斯州到北卡罗来纳州布满了美国的天空。

撒哈拉沙尘的属性

撒哈拉沙漠的尘埃由各种矿物组成，包括石英(SiO)等硅酸盐₂)．除硅酸盐外，最丰富的组分是粘土矿物(高岭石和伊利石);碳酸盐，如方解石(CaCO_3.）;氧化铁，如赤铁矿(Fe₂O_3.）;盐;和磷酸盐。你可能已经猜到了，正是氧化铁使撒哈拉沙漠的尘土呈现出赭色。

这些矿物沉积物来自过去的岩石，其大小从直径超过10微米的粗颗粒(PM10或更大)到直径小于2.5微米的细颗粒(PM2.5或更小)不等。根据杂志上的一篇文章流行病学在美国，到达西大西洋的沙尘气溶胶中，99.5%是超细颗粒物;在2000到6000英里的长途跋涉中，较大的粒子会在重力的作用下被“筛掉”。

环境影响

当富含矿物质的灰尘洒落在地面上时，它与空气、土地和海洋以各种方式相互作用，既有有利的，也有有害的。例如，撒哈拉沙尘中的铁和磷给陆地和海洋上的植物(如浮游植物)施肥，这些植物需要这些微量元素来正常生长。

另一方面，如果过多的磷或铁使海水和淡水藻类过度生长，就会发生有害的藻华。2017年至2018年，赤潮生物大量繁殖Karenia短佛罗里达西南海岸的海水变成了暗红色，并毒害了无数的鱼、海鸟和海洋哺乳动物暴露在它的毒素中，这些毒素可以被摄入和吸入。在人体中，这类毒素可引起从呼吸道刺激到胃肠道和神经系统影响的各种症状。

撒哈拉沙漠的沙尘也会影响天气。如果它与阵雨或雷雨混合在一起，特别是在附近的欧洲，它会引发“血雨”事件——当雨滴凝结到铁锈色的沙粒上时产生的红色降雨。

与SAL相关的干燥多风条件也抑制了飓风活动。SAL空气不仅含有热带气旋所需的一半水分，而且其强大的垂直风切变可以将风暴的结构彻底摧毁。在尘羽尾流中的海洋表面温度也可能太冷比正常温度低1.8华氏度——可以增强风暴强度，因为灰尘起到了屏蔽的作用，反射地球表面的阳光。

撒哈拉沙漠的沙尘不仅反射了更多的阳光，也散射了更多的阳光。这就导致了壮观的日出和日落，因为有越多的分子将紫色和蓝色光波从我们的眼睛中散射开，我们通常在早晨和晚上看到的红色和橙色光波就会更加纯净(因此也就更加生动)。

人类的影响

如果您患有哮喘、过敏症或其他健康敏感症，您可能想从室内享受这些SAL日落。与撒哈拉沙尘事件相关的高浓度颗粒污染，如果被吸入，会极其危险。例如，杂志上的一项研究环境卫生发现在撒哈拉沙尘日，因哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)和呼吸道感染而进急诊室的人数分别增加了38%、57%和60%。美国国家经济研究局(National Bureau of Economic Research)发布的一份工作论文解释说，撒哈拉沙漠的尘土也与婴儿死亡率上升22%有关。