顆粒學(xué)是一門(mén)跨學(xué)科、多學(xué)科和交叉學(xué)科的學(xué)問(wèn),由大量的基礎科學(xué)和許多相關(guān)的應用技術(shù)組成。自然界中多數固體都是以顆粒形態(tài)存在,如土壤、沙子、灰塵。人們的食物通常也是顆粒物,如大米、小麥、大豆、食鹽、蔗糖。人工制品,諸如煤粉、催化劑、水泥、肥料、顏料、藥品,大部分都呈粉末狀態(tài)。和這些物質(zhì)相關(guān)的基本現象的研究不但對環(huán)保、人類(lèi)健康非常重要,且對化工、冶金、能源和輕工業(yè)也同樣提供科學(xué)技術(shù)基礎。顆粒學(xué)涉及顆粒的測量和標定,顆粒的形成與團聚,顆粒與氣、液的分離,固體顆粒的輸送,流態(tài)化,破碎,團球,氣溶膠等諸多科學(xué)與技術(shù)問(wèn)題。
一、顆粒、粉體、粒度的定義
顆粒:在一尺寸范圍內具有特定形狀的幾何體。這里所說(shuō)的一尺寸一般在毫米到納米之間,顆粒不僅指固體顆粒,還有霧滴、油珠等液體顆粒。
粉體:由大量的不同尺寸的顆粒組成的顆粒群。
粒度:顆粒的大小叫做顆粒的粒度。
粒度分布:用特定的儀器和方法反映出的不同粒徑顆粒占粉體總量的百分數。有區間分布和累計分布兩種形式。區間分布又稱(chēng)為微分分布或頻率分布,它表示一系列粒徑區間中顆粒的百分含量。累計分布也叫積分分布,它表示小于或大于某粒徑顆粒的百分含量。
二、粒徑和等效粒徑
粒徑就是顆粒直徑。這概念是很簡(jiǎn)單明確的,那么什么是等效粒徑呢,粒徑和等效粒徑有什么關(guān)系呢?我們知道,只有圓球體才有直徑,其它形狀的幾何體是沒(méi)有直徑的,而組成粉體的顆粒又絕大多數不是圓球形的,而是各種各樣不規則形狀的,有片狀的、針狀的、多棱狀的等等。這些復雜形狀的顆粒從理論上講是不能直接用直徑這個(gè)概念來(lái)表示它的大小的。而在實(shí)際工作中直徑是描述一個(gè)顆粒大小的*直觀(guān)、*簡(jiǎn)單的一個(gè)量,我們又希望能用這樣的一個(gè)量來(lái)描述顆粒大小,所以在粒度測試的實(shí)踐中的我們引入了等效粒徑這個(gè)概念。
等效粒徑是指當一個(gè)顆粒的某一物理特性與同質(zhì)的球形顆粒相同或相近時(shí),我們就用該球形顆粒的直徑來(lái)代表這個(gè)實(shí)際顆粒的直徑。那么這個(gè)球形顆粒的粒徑就是該實(shí)際顆粒的等效粒徑。
三、沙塵暴、揚塵、浮塵的定義
浮塵:而浮塵是由于遠地或本地產(chǎn)生沙塵暴或揚沙后,塵沙等細粒浮游空中而形成,俗稱(chēng)“落黃沙”,出現時(shí)遠方物體呈土黃色,太陽(yáng)呈蒼白色或淡黃色,能見(jiàn)度小于10公里。
揚塵:揚沙與沙塵暴大多在冷空氣過(guò)境或雷雨、颮線(xiàn)影響時(shí)出現,北方都是在春季容易出現。所不同的是揚沙天氣風(fēng)較大,影響的能見(jiàn)度在1-10公里;而沙塵暴風(fēng)很大,能見(jiàn)度小于1公里。
沙塵暴:由強風(fēng)將地面大量沙塵吹起,使空氣渾濁,水平能見(jiàn)度小于1千米的天氣現象。
強沙塵暴:能見(jiàn)度小于200米,風(fēng)速大于20米/秒,9級以上。
特強沙塵暴:能見(jiàn)度小于50米,風(fēng)速大于25米/秒,10級以上。
四、沙塵暴的危害方式
沙埋——以風(fēng)沙流的形式將農田、渠道、房屋、道路、草場(chǎng)等淹埋。
風(fēng)蝕——刮走農田表層沃土,使農作物的根系外露,甚至連苗刮走。
大風(fēng)襲擊——損毀建筑、樹(shù)木,造成人員傷亡,刮斷、刮倒通信電力設施,引起火災。
污染大氣環(huán)境——空氣渾濁,嚴重污染環(huán)境。
威脅安全——可造成機場(chǎng)關(guān)閉及引發(fā)各種交通事故。
五、沙塵暴發(fā)生必須具備的條件
1、豐富的沙源是形成沙塵暴的物質(zhì)基礎;
2、大風(fēng)是不可少的動(dòng)力條件;
3、不穩定大氣有利于強對流的發(fā)生和發(fā)展,加強對流性天氣過(guò)程。
六、近年來(lái)沙塵暴天氣頻繁發(fā)生的成因
1、氣候變化:在厄爾尼諾年,冬春季大風(fēng)天氣較少,而在拉尼娜年,大風(fēng)天氣出現頻繁。
2、降水和溫度狀況:降水稀少,氣溫偏高。
3、土壤植被狀況:總面積達數百萬(wàn)平方公里的沙漠戈壁是中國沙塵暴天氣發(fā)生的主要源區。
4、人類(lèi)活動(dòng): 人類(lèi)活動(dòng)對土地和水資源的不合理利用造成了大面積植被破壞和荒漠化,導致地表裸露土質(zhì)松散,為沙塵暴的發(fā)生提供了更豐富的沙源。加劇了沙塵暴天氣的發(fā)生。
七、應該采取的措施
1、重視生態(tài)環(huán)境保護和治理,恢復林草植被,固沙治本,退沙還林,防止土地沙化的進(jìn)一步擴展。
2、針對沙塵天氣和北方天氣的特點(diǎn),建立現代化的沙塵暴天氣監測及北方災害性天氣的監測、預報、警報服務(wù)系統。
3、加強沙塵暴的研究,利用現代化遙感技術(shù)進(jìn)行嚴密監測,加強預防,同樣可以減少沙塵暴造成的災害。
電話(huà)
微信掃一掃