作者:辛雨 来源:中国科学报 发布时间:2021/3/15 14:52:41
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10年最强沙尘暴,尘缘几何?

 

3月15日清晨,沙尘天气侵袭北京。15日6时,中央气象台发布沙尘暴黄色预警。据北京市生态环境监测中心监测,15日9时,北京城六区PM10浓度达8108微克/立方米,大部分地区能见度300~800米。

中央气象台监测显示,不仅是北京,3月14日至15日晨,北方多地出现扬沙或浮尘,河北北部、山西北部、内蒙古中西部、甘肃西部等地均出现了沙尘暴,局地出现能见度不足500米的强沙尘暴;新疆北部、甘肃中西部、内蒙古大部、华北北部、东北地区西部等地出现6~8级阵风,新疆东部、内蒙古中东部部分地区风力10~11级。据气象卫星估算,可视的沙尘区面积约为46.6万平方公里。

“目前,此次沙尘天气过程已影响我国西北及华北地区,达到强沙尘暴天气过程级别,这是近10年来我国遭遇强度最大的一次沙尘天气过程,沙尘暴范围也是近10年最广。”中国气象局环境气象中心主任张碧辉表示。

两因素配合 沙尘应运而生

据北京市气象局首席预报员张琳娜介绍,受蒙古气旋和冷空气大风的影响,14日夜间,内蒙古中西部至河北西北部一带出现大范围沙尘暴、扬沙和浮尘天气,能见度在1公里左右,局地不足300米。受上游沙尘输送影响,15日早晨,北京PM10浓度显著升高,出现沙尘暴天气。

张碧辉介绍,此次沙尘天气的成因主要有个两方面:一方面,从下垫面条件看,前期整个蒙古国、我国西北地区气温偏高明显,普遍偏高5~8℃,且蒙古国大部分地区近期降水较稀少,地表条件非常有利于沙尘天气的发生;另一方面,受较强蒙古气旋影响,新疆北部、甘肃中西部、内蒙古大部、华北北部等地先后出现6~8级阵风天气,为这次沙尘天气的发生提供了非常好的热力和动力条件。

“此次沙尘天气是由于这两个条件的配合才得以形成,并不是一种常态化的天气现象。”张碧辉告诉《中国科学报》。

据悉,15至16日,受偏北气流影响,这次沙尘天气过程会自北向南对我国中东部地区造成影响。北京市气象台预计,受较强冷空气影响,沙尘暴天气将持续到15日下午,傍晚逐渐减弱,夜间风力减小,能见度转好。16日受偏南风影响,可能出现沙尘回流现象,PM10浓度短时升高。

对此,张碧辉表示,17日风向会转为偏东,且在下游江淮一带会出现较明显的降水天气。“因此,不会出现沙尘天气长时间在京津冀地区来回打转的情况。”

防护林“弱不禁风”挡不住沙尘?

针对此次沙尘暴天气,有人议论是由于防护林开了“口子”,吹走了雾霾,迎来了沙尘暴。

张碧辉表示,防护林主要是对近地面的地表植被做出改变,但对整个风场的影响范围非常有限。“对这种非常强的天气过程来说,防护林对风的影响程度基本可以忽略,换句话说,防护林对沙尘天气的影响程度基本可忽略。”

这意味着三北防护林对沙尘没有阻挡作用吗?

“防护林对局地近地面的风场有一定的影响,对防风固沙有积极、正面的作用。通过植树造林,植被根系的固沙、蓄水功能,可抑制、改善起沙条件,也可减小局地风场的扬沙。”张碧辉解释,近年来,我国在大气污染治理方面取得了令世人瞩目的成绩,得益于我国植树造林防沙治沙工作的整体推进,沙尘天气确实得到了非常明显有效的改善。

但他同时指出,此次大范围高影响的沙尘天气提醒我们,目前我国整体的大气环境在非常极端或不利的气象条件下,仍然会出现这种高影响的沙尘暴天气。因此,植树造林、防沙治沙、生态环境治理的工作仍不能松懈,气象部门也应进一步加强监测,做好预报服务。

雾霾沙尘为何接踵而至

据统计,3月份北京南郊观象台常年平均(1981~2010年平均)沙尘日数为2.4天,最多为12天(1954年),2000年以来最多9天(2001年)。北京市最近一次沙尘暴出现在2015年4月15日,2020年3月18日曾出现扬沙天气。

春季是沙尘天气频发的季节,张碧辉指出,原因主要有两方面:一是从下地面来看,随着春季气温逐渐升高,地表逐渐解冻,沙尘粒子容易起砂,容易出现沙尘;二是春季气旋天气逐渐活跃,容易满足沙尘天气出现的动力条件。

雾霾刚走,沙尘暴接踵而来,极端天气为何频繁发生?张碧辉解释,春季是一个季节转换的过渡季节,冷暖空气交替较频繁。3月份以来的雾霾天气主要是由于静稳条件下,长时间没有冷空气活动,出现了较大范围的升温,北方地区部分站点的温度已创下历史同期极值。

他还表示,在持续的静稳天气下,没有有效的系统性降水,北方地区尤其是沙源地整体降水偏少,土壤湿度偏干,加上持续的静稳没有冷空气活动,导致冷空气势力堆积,形成比较明显的冷暖气团交锋,出现大风和沙尘天气。

“从气候上分析,连续出现雾霾和沙尘天气,从某种程度上讲还是有一定的前后延续性。”张碧辉表示。

 
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