我国北方常遭遇严重的沙尘暴天气,所谓沙尘暴可以简化为如下情景:快速向上刮起的大风将大量沙尘颗粒扬起后悬浮在空中,可视为这时风对沙尘的作用力与沙尘的重力平衡.已知风对沙尘粒的作用力大小的可近似表达为f=
πρ
空r
2v
2,式中ρ
空为空气密度,r为沙尘粒的半径(沙尘粒可近似看成球体,且球体的体积V=
πr
3),v为风速,如果沙尘粒的密度ρ
沙=3×10
3㎏/m
3,沙尘粒的半径r=2.5×10
-4m,地面的空气密度ρ
空=1.25㎏/m
3,若空气密度ρ
空随地面高度h的变化关系为每升高1km空气密度减少0.21㎏/m
3,则要形成沙尘暴现象,地面的风速至少为______m/s,当地面的风速为10m/s时,沙尘暴的最大高度为______km.