2023年3月21日6時(shí),中央氣象臺(tái)發(fā)布沙塵暴黃色預(yù)警,今年以來最大規(guī)模沙塵暴來襲。
受冷空氣帶來的大風(fēng)影響,從3月21日8時(shí)開始我國(guó)西北、華北、東北等13省市自治區(qū)先后出現(xiàn)揚(yáng)沙或浮塵天氣,沙塵影響面積達(dá)到220萬(wàn)平方公里,能見度普遍低于1公里。中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站數(shù)據(jù)顯示,河北張家口、北京市PM10峰值濃度分別達(dá)到9993、1667微克/立方米。這是今年以來我國(guó)遭遇的程度最重、范圍最廣的沙塵天氣過程。
3月23日06時(shí)中央氣象臺(tái)繼續(xù)發(fā)布沙塵暴藍(lán)色預(yù)警,預(yù)計(jì)大范圍沙塵氣團(tuán)將繼續(xù)向東向南傳輸,但有所減弱,預(yù)計(jì)3月23日08時(shí)至24日08時(shí),新疆西南部、內(nèi)蒙古東南部和中西部、青海東北部、甘肅中部、寧夏北部、陜西北部、山西中南部、河北南部、山東、河南、安徽中北部、江蘇北部、湖北北部、黑龍江東部、吉林、遼寧中東部等地的部分地區(qū)有揚(yáng)沙或浮塵天氣,其中,內(nèi)蒙古中部等地局部有沙塵暴。
配圖來自于中央氣象臺(tái)
什么是沙塵暴?
沙塵暴是指強(qiáng)風(fēng)將地面塵沙吹起使空氣很混濁,水平能見度小于1km的災(zāi)害性天氣現(xiàn)象,具有突發(fā)性和持續(xù)時(shí)間較短的特點(diǎn)。沙塵暴是沙暴和塵暴的總稱,沙塵暴是風(fēng)蝕荒漠化的標(biāo)志,其中沙暴是指大風(fēng)把大量沙粒吹入近地層所形成的挾沙風(fēng)暴;塵暴則是大風(fēng)把大量塵埃及其他細(xì)顆粒物卷入高空所形成的風(fēng)暴。
我國(guó)的沙塵暴主要發(fā)生在北方地區(qū),其中南疆盆地、青海西南部、西藏西部及內(nèi)蒙古中西部和甘肅中北部是沙塵暴的多發(fā)區(qū)。
沙塵暴天氣主要發(fā)生在冬春季節(jié),這是由于冬春季半干旱和干旱區(qū)降水甚少,地表極其干燥松散,抗風(fēng)蝕能力很弱,當(dāng)有大風(fēng)刮過時(shí),就會(huì)有大量沙塵被卷入空中,形成沙塵暴天氣。
沙塵暴從何而來?
沙塵主體位于蒙古國(guó)中東部-我國(guó)內(nèi)蒙古中部。沙塵的產(chǎn)生有三個(gè)因素,沙塵源、強(qiáng)風(fēng)力和不穩(wěn)定的大氣環(huán)流。
沙塵暴的形成是以東亞特殊的大氣環(huán)流為背景,并與冬季風(fēng)緊密聯(lián)系在一起,它的發(fā)生主要與冬半年西伯利亞—蒙古高壓驅(qū)動(dòng)下的冷鋒過境有關(guān)。
2022年蒙古國(guó)南部植被生長(zhǎng)狀況不如2021年,并與近20年平均狀況相比也要偏差;而今年2月下旬到3月上旬我國(guó)沙塵源區(qū)氣溫偏高,積雪融化時(shí)間提前,沙土提前裸露;3月中旬開始降水偏少,特別是華北北部、內(nèi)蒙古東部、新疆東部降水量偏少明顯,植被生長(zhǎng)狀況偏差,加之目前植被尚未返青,地表?xiàng)l件不利于抑制沙塵天氣發(fā)生。在地表沙土暴露的情況下,冷空氣南下帶來的大風(fēng)就容易起沙。
配圖來自于圖蟲網(wǎng)
而在蒙古國(guó)東部形成的蒙古氣旋是一個(gè)低壓系統(tǒng),起到“抽風(fēng)機(jī)”的作用,提供了不穩(wěn)定的低層大氣的熱力條件,會(huì)把地表的沙塵卷得更高,并保持穩(wěn)定的氣流通過偏北大風(fēng)吹到我國(guó)北方13省市。
為何防治多年還有大規(guī)模沙塵暴?沙塵暴能根治嗎?
沙塵暴的形成受自然因素和人類活動(dòng)因素的共同影響。自然因素包括大風(fēng)、降水減少及其沙源。人類活動(dòng)因素是指人類在發(fā)展經(jīng)濟(jì)過程中對(duì)植被的破壞以后,導(dǎo)致沙塵暴爆發(fā)頻數(shù)增加。而人類對(duì)水土資源的不合理利用,會(huì)使生態(tài)惡化、沙漠化土地面積增加,導(dǎo)致沙塵暴的出現(xiàn)。
近年來,我國(guó)荒漠化、沙化土地面積持續(xù)縮減,防沙治沙工作取得了較好成效。但我國(guó)仍有257.37萬(wàn)平方公里荒漠化土地和168.78萬(wàn)平方公里沙化土地,特別是大面積沙漠和戈壁始終是巨大且永久性的沙塵源,防沙治沙將是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的重要任務(wù)。
“十三五”期間,全國(guó)累計(jì)完成防沙治沙任務(wù)1.64億畝以上。10年來,我國(guó)天然林保護(hù)建設(shè)近6200萬(wàn)畝,退耕還林還草近1億畝,京津風(fēng)沙源治理6000多萬(wàn)畝,石漠化綜合治理近3000萬(wàn)畝。通過植被根系固沙、蓄水功能,可以降低地表沙塵裸露面積,抑制、改善起沙條件,植被也可以減小局地的揚(yáng)沙。
防沙治沙工程對(duì)整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的改善有限。尤其在極端不利氣象條件下,揚(yáng)沙仍能被大風(fēng)從未改造的沙漠中帶起,在高空環(huán)流的帶領(lǐng)下席卷我國(guó)北方。需要認(rèn)識(shí)到,沙塵暴不能被根治,植樹造林也不是解決一切問題的終極方案,不能百分之百解決我國(guó)的沙塵問題。防護(hù)林的建設(shè)和生態(tài)環(huán)境的科學(xué)治理仍然需要持續(xù)推進(jìn)。毫無(wú)疑問,如果沒有防護(hù)林,這次影響京津與東北地區(qū)等地的浮塵揚(yáng)沙,會(huì)更加迅猛。
配圖來自于中國(guó)氣象網(wǎng)
我們和蒙古國(guó)的跨國(guó)治沙情況如何?
蒙古國(guó)30年來人類活動(dòng)導(dǎo)致的嚴(yán)重土地退化和荒漠化,為其提供了豐足的沙源。這對(duì)波及包括中國(guó)在內(nèi)的治沙國(guó)來說,又是一記警鐘:在氣候變化的大背景下,更加警覺而迅速地修復(fù)好沙漠化土地,顯得尤為緊迫和重要。
就前期的研究來看,蒙古國(guó)的沙漠化過程,主要就是土地利用不當(dāng),造成了過度的超載,過度的開墾等問題。蒙古全國(guó)70%的土地面臨不同程度的荒漠化和沙漠化,這也形成了進(jìn)入我國(guó)沙塵的源頭。
通常來說,沙塵暴一路于蒙古國(guó)的東南部起沙,影響我國(guó)華北大部分地區(qū);另一路于蒙古國(guó)西部和南部戈壁荒漠起沙,影響我國(guó)西北華北地區(qū),這兩股沙塵匯合甚至?xí)斔偷巾n國(guó)、日本以及北美地區(qū)。
治理沙塵需要全球合作。早在2002年,中日韓三國(guó)就與蒙古國(guó)合作,建立了“中日韓+蒙”東北亞沙塵暴防聯(lián)控合作模式。2011年和2013年,聯(lián)合國(guó)和中國(guó)還聯(lián)合主辦了“蒙古國(guó)防沙治沙技術(shù)研修班”和“蒙古國(guó)荒漠化防治培訓(xùn)班”。這些措施當(dāng)然有助于提高國(guó)際治沙效果,但是,從根本上來說,恢復(fù)蒙古國(guó)的生態(tài)平衡,防止荒漠化,才是減少沙塵暴更重要的路徑。對(duì)此,尤其需要進(jìn)行國(guó)際合作,以人類命運(yùn)共同體意識(shí),科學(xué)和建設(shè)性地看待相關(guān)問題,對(duì)荒漠化與沙塵暴防控進(jìn)行系統(tǒng)性科學(xué)研究。
南方是否會(huì)受影響?
3月22日09時(shí),沙塵前鋒已經(jīng)到達(dá)我國(guó)東北地區(qū)中部-華北中南部-汾渭平原一線,之后隨著冷空氣擴(kuò)散逐步影響山東、黃淮和長(zhǎng)三角北部。
由于上海22日受江淮低渦切變線影響,一方面切變線北側(cè)的東風(fēng)氣流阻擋了沙塵氣團(tuán)向本市的傳輸通道;另一方面近幾天上海及長(zhǎng)三角中北部有明顯降雨,對(duì)上游沙塵將產(chǎn)生清除作用。所以上海市受北方沙塵氣團(tuán)直接傳輸影響的概率較低,但長(zhǎng)三角北部地區(qū)(江蘇北部、安徽北部)這幾天還會(huì)出現(xiàn)明顯的浮塵天氣過程。
本文為科普中國(guó)·星空計(jì)劃扶持作品
作者:鄔銳
審核:潘月鵬(中國(guó)科學(xué)院大氣物理研究所 研究員)
出品:中國(guó)科協(xié)科普部
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