地质咸海是在（700万∼250万年前）末期形成的，当时地壳下沉，地面水汇潴。从（250万∼1万年前）以后，锡尔河与阿姆河的河水都注入咸海，使水位经常保持不变。20世纪60年代后，由于阿姆河和锡尔河的河水大量用于农业和工业，再加上20世纪70年代以来气候持续干旱，导致湖面水位下降、湖面积急剧下降和湖水盐度增高，湖盆附近地区大量干盐堆积。咸海的气候属沙漠大陆型。（2007年秋季，以渔获量多寡排列）因为流入的水量小于湖水的蒸发量，咸海的含盐量比淡水湖高得多。在咸海全盛的时候，曾经是中亚{dy}大咸水湖、世界第四大湖，面积将近7万平方千米。在全盛时代，咸海曾经有发达的渔业，沿岸的从业者超过4万人，捕捞量占前苏联总捕鱼量的1/6。它曾经在一公顷的范围内有过1500个岛。 渐渐已消失 1918年，刚成立的苏维埃政府设想将咸海南部的阿姆河和北部的锡尔河改道，以灌溉水稻、瓜类、谷子和棉花。这是前苏联的“棉花计划”，或者叫“白金计划”的一部分。当时，计划的制订者希望棉花能成为新兴的苏维埃国家重要的出口产品。 上世纪40年代，大规模的水渠工程开始兴建。不过，水渠的很多区段质量很差，很多水蒸发或泄漏，白白浪费掉。有人估计，中亚{zd0}的水渠“夸拉昆”渠中流过的水中有30%-75%都被浪费掉了，现在乌兹别克斯坦的水渠中只有12%是防漏水的，由此可见咸海两大水源周围水渠漏水现象也会相当严重。 1961年到1970年间，咸海的水平线以每年20厘米的速度下降；在上世纪70年代，这个速度达到了每年50-60厘米；而到了上世纪80年代，这个速度达到了每年80-90厘米。从1960年到2000年，从阿姆河和锡尔河抽出用于灌溉的水量增加了一倍，相应棉花产量也增加了一倍。，水位的下降暴增至每年80-90厘米。然而，这个现像却令的种植量大大加增。时至今日，仍是一棉花出口大国。1987年，咸海分成两部分：北咸海和南咸海；而到了2003年，南咸海分成了东咸海和西咸海。“咸海”其实已经不复存在，而“各自为战”的几个“小咸海”处境更加危险。实际上，过度取水会让咸海成为无源之湖，使之快速消亡，这很容易想到。但是政策的执行者依然不考虑修改此前的计划，并在上世纪60年代初把取水列入“五年计划”。一些参与该计划的前苏联专家甚至认为，咸海本身就是一个“自然的错误”，消亡不可避免。与其把它放在那里任凭太阳把水蒸发掉，不如动手利用这些水。 现在，干涸的咸海成了一个大盐库，风把这些盐吹到周围，严重地污染了农田，并且含盐量奇高的空气也对周围的居民健康产生了灾难性的影响，很多人因此患了各种癌症和肺病。乌兹别克斯坦因为渔业的倒闭造成6万人失业，渔船在干涸的湖床上随处可见。还有人认为，水面积的缩小已经严重改变了当地的气候，让当地的夏天更干热，冬于更长更冷。 2010年3月下旬，咸海干旱的湖床沉积层上升起大量的沙尘羽状物，形成沙尘暴。美国宇航局“Aqua”卫星上的中分辨率成像光谱仪于3月26日拍摄了咸海上空沙尘暴的真彩色照片。
照片显示，一股浅褐色的沙尘羽状物从南咸海的湖床沉积层上升起，并沿着哈萨克斯坦与乌兹别克斯坦的边境向东南方向吹去。在沙尘羽状物的东北方，两个红色圆点说明这两处区域可能发生野火。 由于沙尘暴遮挡了大片天空，南咸海的东部水域几乎看到踪迹。咸海水位的下降和水域的萎缩，导致原有的湖床沉积层大面积干涸，极易形成沙尘暴。此外，局部沉积层中还含有大量的盐、化肥和杀虫剂等物质，这些化肥和杀虫剂都来自灌溉区的农田。咸海地区不断形成的沙尘暴已经引起了人们的担忧和关注。沉积层中包含的大量化学物质会随沙尘羽状物升起，可能对该地区人们健康产生不利影响.
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