中新社蘭州三月二十九日電 (殷春永 王進東)中國科學院寒區旱區環境與工程研究所研究員通過實驗研究發現,沙塵暴的發生過程中往往伴有強烈的負極性電場。
中科院寒旱所今日披露的消息說,沙塵暴不僅以強大的風力和濃厚的沙塵給人類正常生活帶來了巨大危害,而且還伴有很多放電現象。如,高壓電線火花放電、輸電網跳閘、電子設備受干擾等現象。
屈建軍研究員對沙塵暴起電現象利用室內大型風洞進行了模擬研究,模擬實驗在該所沙漠與沙漠化重點實驗室木結構的風沙環境風洞中進行。
實驗發現,沙塵暴電場的形成主要是由於沙粒之間及沙粒與地面之間的碰撞磨擦引起沙粒表面電荷的轉移與分離形成的。在不對稱磨擦起電過程中,一般大小粒子的碰撞,會使小粒子帶負電荷,大粒子帶正電荷,沙粒與地面的碰撞會使沙粒帶負電荷,而地面帶正電荷。而其強度又隨沙物質運動狀態、風速、沙物質粒徑、含水量、氣流穩定度及高度而變化。在相同條件下,電場強度隨風速增大而增大,隨沙物質粒徑增大而減小。
此外,考慮到沙塵物質是水汽的凝結核。在沙塵暴自西北干旱區向東南半干旱、半濕潤和濕潤區運移過程中,隨著空氣濕度的增加,沙塵顆粒表面水分增多,甚至導致降水、伴生“雨土”、“雨沙”或“雪沙”天氣,為了研究沙塵含水量變化對顆粒起電影響,還做了加水懸移揚沙實驗。
“沙塵暴發生時會產生電荷分離,形成空間電荷結構,並在導線上產生高電壓。”研究人員表示,這種高壓電位輕則影響通訊質量,重則使信號中斷和造成錯誤,有時還擊穿線路設備,危害人身安全,造成重大事故。