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今年首场沙尘来袭!谁是幕后“黑手”?

2022-03-05 00:04:04   栏目:环保常识   来源:中国环境APP   点击:

3月4日早上,狂风裹挟着沙尘“袭击”了中国北方。

拉开窗帘,北京的天差不多是这样的。

久违的沙尘暴影响的不仅仅是北京。

9时,河北省保定市AQI指数为500,空气质量为严重污染,首要污染物是颗粒物(PM10);石家庄市AQI指数达到416,空气质量为严重污染,首要污染物是颗粒物(PM10);北京市延庆石河营空气质量监测站AQI指数达到100。

根据中央气象台预报,一股弱冷空气正在影响北方地区,冷空气大风给北方带来沙尘天气,内蒙古中西部、陕西北部、山西、河北、北京、天津、山东、河南北部、辽宁西部等地的部分地区先后有扬沙或浮尘天气。

对此,业内专家的解释是,连日来,气温升高导致沙源地地表解冻,冷空气大风的到来容易造成沙尘天气,常年3-5月也是北方沙尘天气的高发期。

沙尘暴:北方春天的“使者”

北方有个俗语:“春风不刮,杨柳不发。”

伴随着春风,还经常会有沙尘天气光顾北方。

为什么沙尘这么“偏爱”北方?中科院大气物理研究所王素博士的解释是“命运的捉弄”。

如果沙尘能唱歌的话,他们肯定会唱着“我是一匹来自北方的狼。”

这是因为沙尘的“根”在北方。

沙尘的根就是那些约占全球陆地表面的三分之一的干旱、半干旱区域。它们不仅是中国,也是世界主要的沙尘源区。

“直接影响我国的沙尘主要源自中国北方的干旱半干旱地区及蒙古国、中亚戈壁等地区。”王素介绍说,包括新疆塔里木盆地边缘;甘肃河西走廊和内蒙古阿拉善地区;陕、蒙、晋、宁西北长城沿线的沙地、沙荒地旱作农业区;内蒙古中东部的沙地等。

这些地区由于深处内陆,远离海洋,气候干旱,草木贫瘠,多为沙漠、荒漠、戈壁覆盖,进一步使得该地抗风蚀能力降低。“此外,由于在冬春季,北方降水量普遍偏少,植被覆盖量也少,长期相对较低的相对湿度使得表层土壤疏松,也有助于沙尘被风吹起。”

简短的说,沙尘源+强劲风力+近地层不稳定的大气≈沙尘天气成因。

“所以每年冬春寒潮来袭的时候,北方便容易发生大规模的沙尘天气。当水平能见度≤1km,并且在同一次天气过程中, 相邻3个或3个以上国家基本 (准) 气象站在同一观测时次出现了沙尘暴,就认为发生了一次沙尘暴事件。”王素说。

谁是幕后“黑手”?

沙尘暴变化的幕后“黑手”很多。

第一个可能的是异常东亚冬季风。

根据文献记载,近40年来的气象记录, 中国北方春季大风日数的增减与沙尘暴日数的增减是一致的。王素表示,大风的增减往往反映的是气候周期性变化规律。

而东亚冬季风的异常变化,会导致大风日数异常增加,强度明显增强。由此,沙尘天气发生的概率也增加了。

另一个可能“黑手”就是厄尔尼诺。

已有研究认为,在厄尔尼诺年, 冬春季大风天气较少;而在反厄尔尼诺年, 大风天气出现频繁,为沙尘暴出现提供了动力条件。

王素介绍说,20世纪 70 年代, 由于反厄尔尼诺事件占优势, 中国北方寒潮大风天气出现很频繁,而在80~90年代, 厄尔尼诺事件占优势, 寒潮大风天气出现相对较少。

2000年暴发了20世纪最强的一次反厄尔尼诺事件,在当年及次年,也爆发了我国北方罕见的高频沙尘暴。“而2021的形势,也恰好与之契合。今年到底是什么情况,还需要等这次沙尘事件结束后由有关专家来解答”王素说。

冷空气越强,形成的大风区越大,强度也越强。加上我国的西部地区恰好位于地形高处,东部地区则处于下风处。大风裹挟着沙尘居高临下,一路向东。

三北防护林有效果吗?

那么三北防护林对减少沙尘天气有效果吗?

“有。”王素给出了肯定的回答。但是,这个效果需要一个长期而漫长的过程。

50年来的相关气象数据也给出了有力的证明。近50年来,我国沙尘天气的确逐渐减少。根据北京观象台沙尘资料统计分析, 上世纪60~80年代及以前,北京春季的沙尘日数在10~20天以上,到了2010年以后,平均沙尘日数已经降低为3天左右。

“三北防护林通过植被根系固沙、蓄水功能,可以降低地表沙尘裸露面积,抑制、改善起沙条件,植被也可以减小局地的扬沙,但对整个风场的改善毕竟有限。”王素介绍说,在极端不利气象条件下,扬沙仍能被大风从未改造的沙漠中带起,在高空环流的带领下席卷我国北方。“我们需要认识到,沙尘暴不能被根治,植树造林也不是解决一切问题的终极方案,不能百分之百解决我国的沙尘问题。防护林的建设和生态环境的科学治理仍然需要持续推进。”

王素告诉记者,除了我国,其实日本、俄罗斯、澳大利亚、美国、中东、埃及、希腊等国家和地区,也饱受沙尘暴困扰。在沙尘问题上,全球都是“命运共同体”。

由于过度开发自然资源、过量砍伐森林、开垦土地,沙尘暴一直是美国西部平原的常客。2020年6月,撒哈拉沙漠上空的风带着1.82亿吨沙尘穿越大西洋登陆美国东南部,筑起数十米高墙。

沙尘暴:并非一无是处

王素告诉记者,其实在全球循环中,沙尘暴并不总是“坏人”。“虽然不直接吸收大气中的二氧化碳,但是,沙尘暴所带来物质是海洋浮游植物生长必不可少的肥料,某种程度上它是抵抗全球变暖的幕后英雄。”

气候变化是荒漠化的决定性因子,人为活动对荒漠化形成过程起着决定性作用。随着全球变暖加速,北半球中纬度内陆地区降水量虽然变化不大,但温度显著升高,必定使得地表蒸发加大,土壤变干。

“极端天气现象的增加将使我国北方地区干旱和暖冬现象日益严重, 如果继续加以不合理的人为利用,必然为异常沙尘暴的发生提供不良气候背景。”王素指出,“这正是我们想要抑制并使其减少的。”

中午的狂风吹散了笼罩北京城上空的“黄沙”。

王素说:“如何在人努力前提下利用天来帮忙,依然是未来全球都需要思考的问题。防沙治沙,保护环境,将永远是进行时,是主旋律。”

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