3月中旬,一场近10年来最强的沙尘天气过程影响北方大地,4月25日,大范围沙尘天气再次影响我国多地,5月6日,多地有扬沙或浮尘天气。今年沙尘天气为什么一轮接一轮?未来是否会成为常态?新华网思客运用卫星影像及数据可视化为你深入解读。
▲卫星视角下沙尘带的活动轨迹。卫星数据来源:向日葵8号
为何感觉今年沙尘暴更频繁?
我国沙尘天气主要出现在春季和冬季,其次为秋季,夏季最少。春季(3-5月)发生的沙尘天气次数,占到全年的77.5%。其中,沙尘天气最频繁发生的月份是4月,其次为3月和5月。
▲我国各月沙尘过程分布图。来源:中国气象报社
总体来说,今春蒙古国以及我国内蒙古一带2月中下旬以来气温持续偏高,降水偏少;另外,3月以来,气旋活动明显增多,且气旋及其后部冷空气活动路径正面影响华北地区,从沙源地到华北距离短,因此大家感觉今年沙尘多、强度大,且几乎每次沙尘均给京津冀带来明显影响。
▲5月6日0至8时北方地区云微物理遥感图。来源
北京环境监测从6日0至8时北方地区云微物理遥感图中可以看到,我国北方地区受到大范围沙尘影响,6日8时,沙尘前锋已传输至京津冀西北部上空。6日9时许,大风、沙尘已抵达河北省张家口地区,并在当日11时左右,自西北向东南影响北京。
为何沙尘天气多影响华北地区?
年以来,我国华北地区已遭遇多次大范围沙尘天气,究其原因是什么?主要原因在于,中亚地区分布有大量沙漠、戈壁等干旱半干旱地表,春季北方地区温度升高、地表解冻、土壤疏松,地理环境符合沙尘发生的条件。
▲卫星拍到的蒙古国中戈壁省的部分区域,土地荒漠化程度肉眼可见。卫星影像来源:天地图
而我国华北地区紧邻中亚干旱、半干旱地区,沙尘源主要源自这些地区,当北方有强烈气旋或强冷空气带来大风天气系统,途径沙源地时,便会在强风作用下,带来遮天蔽日的沙尘天气。
▲-年北方地区年降水量变化及易起沙尘大风日数。来源:中国气象报社
未来沙尘天气会成为常态吗?
沙尘天气其实是春季的一种正常天气现象,它的多寡和具体的天气系统以及下垫面等情况相关。全球气候变暖后温度升高、降水减少,会加速荒漠化发展,沙尘也会增多。
年以来,我国北方地区易起沙尘的土地面积比例也整体呈下降趋势,高度和极易起沙尘的土地面积比例从年的48.1%降至年的41.9%,平均每年下降0.4个百分点,整体呈缓慢下降趋势;轻度和不易起沙尘的面积比例从年的30.3%上升至年的39.6%,我国北方地区高度和极易起沙尘的土地正逐渐向中度、轻度和不易起沙尘过渡,植被防风固沙生态功能显著提升。
▲年中国林地分布图
研究表明,年以来,我国沙尘天气呈明显下降趋势。从年以来沙尘过程的逐年分布可以看到,近年沙尘呈减弱趋势。
▲我国年以来沙尘过程逐年分布图。来源:中国气象报社
国家林业和草原局去年6月发布的数据显示,“十三五”以来,我国荒漠化防治成效显著。然而,荒漠化是全球性问题,需要世界各国共同治理,整体的生态环境得到明显改善,才能有效降低其发生。
天气预报中提到的
浮尘、扬沙和沙尘暴
经常让人傻傻分不清
其实这三个都是沙尘天气,均是因浮游在空中大量极微细的尘粒或烟粒等影响空气,致使有效水平能见度小于10公里。
强度最弱的叫浮尘天气,稍强的是扬沙,再强依次为沙尘暴、强沙尘暴和特强沙尘暴。
教你识别各种沙尘天气
浮尘
当天气条件为无风或平均风速小于等于3米/秒时,尘沙浮游在空中,使水平能见度小于10公里的天气现象。
扬沙
风将地面尘土吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1公里至10公里之间的天气现象。
沙尘暴
强风将地面尘土吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象。
强沙尘暴
大风将地面尘土吹起,使空气非常混浊,水平能见度小于米的天气现象。
特强沙尘暴
狂风将地面尘土吹起,使空气特别混浊,水平能见度小于50米的天气现象,俗称“黑风”。
什么是沙尘暴?
沙尘暴是沙暴和尘暴两者兼有的总称,是指强风把地面大量沙尘物质吹起卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于1km的严重风沙天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴;尘暴则是大风把大量尘埃及其它细粒物质卷入高空所形成的风暴。
沙尘暴形成因素
形成条件
大风
因为大风是发生沙尘暴的动力。引起大范围沙尘暴的大风主要发生在冷空气南下的前锋,即冷锋上。但如果要形成强沙尘暴,常常还需要有飑线等中小尺度天气系统的配合、激发。
沙源
是形成沙尘暴的物质基础。
不稳定层结
沙尘暴一般多发生在午后到傍晚,就是这个原因。因为午后地面最热,上下对流最旺盛,沙尘飞得最高。相反,“狂风怕日落”,夜间对流停止,沙尘难以上扬。所以风沙天气期间的飞机多在夜间飞行。
沙尘暴的四种主要危害方式
1.强风:携带细沙粉尘的强风摧毁建筑物及公用设施,造成人畜伤亡。
2.沙埋:以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋,尤其是对交通运输造成严重威胁。
3.土壤风蚀:每次沙尘暴的沙尘源和影响区都会受到不同程度的风蚀危害,风蚀深度可达1~10厘米。
4.大气污染:在沙尘暴源地和影响区,大气中的可吸入颗粒物(TSP)增加,大气污染加剧。以年“5.5”特强沙尘暴为例,甘肃省金昌市的室外空气的TSP浓度达到mg/m3,室内为80mg/m3,超过国家标准的40倍。年3—4月,北京地区受沙尘暴的影响,空气污染指数达到4级以上的有10天,同时影响到我国东部许多城市。3月24—30日,包括南京、杭州在内的18个城市的日污染指数超过4级。
预警信号
*色
12小时内可能出现沙尘暴天气(能见度小于米),或者已经出现沙尘暴天气并可能持续。
橙色
6小时内可能出现强沙尘暴天气(能见度小于米),或者已经出现强沙尘暴天气并可能持续。
红色
6小时内可能出现特强沙尘暴天气(能见度小于50米),或者已经出现特强沙尘暴天气并可能持续。
避险要点
1.待在室内,不要外出,特别是抵抗力较差的人更应该待在门窗紧闭的室内。
2.如在室外,要远离树木、高耸建筑物和广告牌,蹲靠在能避风沙的矮墙处。
3.在田间,应趴在相对高坡的背风处,或者抓住牢固的物体,绝对不要乱跑。
4.外出时穿戴防尘的衣服、手套、面罩、眼镜等物品。回到房间后应及时清洗面部。
5.一旦发生慢性咳嗽或气短、发作性喘憋及胸痛时,医院检查、治疗。
正如硬币的两面,沙尘暴危害虽多,但整个沙尘暴的过程却也是自然生态系统所不能或缺的部份。
第一沙尘暴有助于海洋生物的生长
沙尘粒子越微小
在空中飞行的距离就越长
沙尘暴每年把上千万吨的沙尘微粒
从中国西北和蒙古国等干旱地区携出
洒落到广阔的太平洋
给大洋中的生物带来一场营养丰富的盛宴
带来了海中常常缺乏的铁和磷
这是保护生物多样性所需的重要元素
来自撒哈拉的沙尘暴正飞跃大西洋
第二沙尘暴能净化空气,缓解酸雨
这是因为沙尘形成的气溶胶里面钙含量高
降落过程中可以吸收烟尘
汽车尾气中的氮氧化物
氧化硫等有害物质
达到净化空气的作用
除此以外
沙尘中丰富的碱性阳离子
能有效地中和酸雨
减少酸雨对生产生活的不利影响
酸雨影响下的植被
第三沙尘暴间接地促进了华北平原土壤的肥沃
每年中国西北部沙漠
戈壁的风沙漫天漫地洒过来
都要在*土高原上留下一层薄薄的*土
在沙尘自西向东的运输过程中
冬季风会加强这一趋势
而温暖湿润的夏季风却会减弱这一趋势
夏季风给华北大地
*土高原带来了丰沛的降水
这降水一方面把*土高原上
*土侵蚀掉并带向下游华北平原
堆积而成为肥沃的土壤
另一方面也把大量*土带入了海洋
在海洋里沉积下来
图自《中国国家地理》年10期
(来源:朝夕地理编辑:戴文宸监审:赵宗杰)