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【3▪23世界气象日】国家气候中心气候服务首席专家解读 强沙尘暴背后的变与不变

来源:中国气象报社    发布时间:2021-03-17 09:38    阅读次数:    选择字号:T|T

3月14日夜间至15日下午,近十年来最强的沙尘暴天气过程影响我国西北、华北及东北等地。这次持续了24小时的沙尘暴天气过程,唤醒了北方人关于沙尘暴的记忆。随之而来,关于沙尘暴的话题开始向更深层延伸——在近20年我国北方春季沙尘天气出现频率减少的大背景下,哪些因素导致了这次极端强沙尘暴天气的出现?未来,沙尘天气整体减少的趋势会发生改变吗?


中国气象报记者专访国家气候中心气候服务首席专家周兵,对此进行解析。


我国沙尘天气过程主要出现在3月到5月。在春季,沙尘暴的三个形成条件更容易同时出现:地表裸露、干燥少雨、冷空气活动多。一旦条件非常有利,就会卷起沙尘形成恶劣天气。


北方地区沙尘遥感图显示,这次沙尘暴于3月14日晚间起源于蒙古国南部。14日晚,蒙古国多省发生暴风雪和强沙尘等灾害性天气,风速达到20米/秒,阵风达30米/秒至34米/秒。


回溯这次沙尘暴过程,我们可以看到以下几个因素——


首先是沙源因素。蒙古国和我国西北地区干燥、裸露的地表特征提供了有利的沙源条件。气温方面,近期蒙古国以及我国西北地区气温明显偏高,最近30天监测结果显示,气温普遍较常年偏高5℃~8℃;降水方面,去年入冬以来,蒙古国大部分地区和我国西北大部分地区降水量较常年同期偏少,尤其是近30天降水普遍偏少50%以上,多数地区累计降水量在10毫米以下甚至无降水,地表基本无积雪覆盖。大范围裸露的地表为出现沙尘天气提供了沙源条件。


其次是动力因素。前期近一个月(3月13日之前),欧亚大陆中高纬地区较平稳地维持纬向环流(指大气中盛行的沿纬圈流动的东西向气流),西伯利亚高压偏弱,沙尘源地蒙古国及我国西北地区等地处于高度场正距平(超过平均值)控制之下,北风较常年明显偏弱,气温偏高,降水偏少,地表极为干燥。从3月14日开始,欧亚大陆中高纬环流出现剧烈调整,西伯利亚高压增强,蒙古气旋发生发展并快速东移,亚洲中纬度环流的经向度加大,蒙古国和我国西北地区及华北地区中低层均受到偏西北风异常影响,为沙尘从发源地向东南方向输送提供了有利动力条件。


在气温偏高、降水偏少、强烈偏西北风的共同作用下,在蒙古气旋以及气旋后部冷高压的触发下,形成了这次影响我国北方大范围地区的沙尘天气过程。


近些年来,“沙尘暴”一词逐渐淡出公众视野。究其原因,一方面,气候本身在持续发生变化——在全球变暖背景下,冬季风势力总体减弱、冷空气活动减弱,起沙的动力条件逐渐减弱;另一方面,“人努力”在其中发挥了重要作用——我国植树造林、防沙治沙工作有效减少了沙尘源地面积,使得出现沙尘天气过程的日数和次数明显减少。


这些变化,来源于公众的感受,更体现于实实在在的数据中。国家气候中心统计数据表明,2000年以来,我国北方春季沙尘天气发生频率减少,平均每年有10.8次沙尘过程,其中,有5.6次属于沙尘暴过程,沙尘次数少于1981年至2010年同期(17次)。


在沙尘暴整体减弱的趋势下,我们综合审视这次大范围、高影响沙尘暴天气过程,可以明确几个科学事实:


首先,在全球变暖背景下,北半球风力普遍减弱,但在阶段性大气环流非常不利的情况下,仍会出现高影响的沙尘暴天气。不过,这并不是常态。本次天气过程由前期气温偏高、降水偏少和欧亚中高纬环流剧烈调整综合导致。因此,出现极端沙尘暴天气的环境因素、天气因素依然存在,需要科学面对。


另一方面,我国植树造林、防沙治沙工作的效果不容置疑。就此次讨论较多的三北防护林来说,虽然对过于强大的、送沙层次比较高的外来输送作用有限,但在抑制本地起沙和削弱低层外来送沙方面效果显著,已经在长时间消减沙尘天气过程中发挥了作用。


实际上,今春我国北方沙尘过程较常年同期明显偏少、沙尘强度总体偏弱的趋势并不会因此改变,但此次强沙尘暴过程强度为近十年之最,敲响了人类治理沙尘环境的警钟。


(来源:中国气象报社 作者:卢健)