沙尘暴天气为何重现?九问沙尘天,你关心的都在这里

    截至今天中午12时,北京空气质量仍为最高一级的严重污染水平,全市PM10浓度平均在3000微克/立方米上下。截至15日10时,内蒙古大部、蒙甘陕宁交界地区、京津冀地区中北部、东北地区西部、山西北部、新疆东部共有30个城市空气质量指数(AQI)小时值“爆表”;鄂尔多斯、榆林、张家口等23个城市PM10小时浓度超过1000微克/立方米。通常,西北方向冷空气对于下游地区的污染起清除作用,但这次冷空气携带了高浓度的沙尘,突发的沙尘暴导致多地空气质量迅速转差。

    在人们的印象中,已经很久没有在北京见过沙尘暴天气了,上一次出现沙尘暴天气还是2015年4月。的确,近年来,我国总体沙尘天气过程均有明显减少的趋势,尤其华北地区更少见如此强沙尘天气。今天,沙尘暴天气强势来袭,据气象卫星估算,可视的沙尘区面积约为46.6万平方公里,这也是近10年来影响我国最强的一次沙尘天气过程。

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    此次沙尘天气怎么形成的?

    昨天夜间,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。

    中国气象局环境气象中心主任张碧辉分析,此次沙尘暴天气的成因主要有两方面,一方面是下垫面的条件,由于前期蒙古国包括西北地区气温偏高明显,普遍偏高5℃至8℃,蒙古国大部分地区近期降水稀少,地表条件比较利于沙尘天气发生。另一方面,受比较强的蒙古气旋影响,从新疆北部、甘肃中西部、内蒙古大部、华北北部都出现了六至八级阵风天气,为沙尘天气提供了很好的热力和动力条件。“这次过程影响范围非常大,包括西北、华北等地区。从强度来看,是近十年以来最强的一次沙尘暴天气过程,目前已经达到强沙尘暴天气过程级别。”张碧辉说,这两个条件配合得这么“好”,不是一种常态化的天气现象。

    北京的沙尘暴有多厉害?

    今天一早,北京已经满天昏黄。国家大气污染防治攻关联合中心表示,北京市今天早晨PM10浓度在3小时内从100微克/立方米快速升至5000微克/立方米以上(城六区超过8000微克/立方米,极高值测量存在一定不确定性),PM2.5浓度也一度超过400微克/立方米;另一方面,NO2、CO浓度较本月9日至14日PM2.5污染过程期间显著降低,进一步说明今天的污染是由于上游高浓度沙尘传输影响所致,和前几天不利扩散条件下的PM2.5污染成因不同。

    为什么这次沙尘过程来得如此严重?记者了解到,形成沙尘的必要条件就是沙尘源、强风和不稳定的大气层结,这次强沙尘天气过程形成原因主要是蒙古气旋加冷空气大风携带沙尘向下输送。

    据气象专家介绍,3月以来我国北方地区气温偏高,气象条件总体有利于沙尘天气的生成。本次影响我国北方地区的沙尘主要起源于蒙古国,由于蒙古气旋发展强盛(15日02时中心气压980百帕),沙尘随着气旋后部的冷高压东移南下影响了我国北方大部地区。此次沙尘暴天气就是以高空传输为主。

    张碧辉表示,北京出现这么高浓度的PM10,在历史上来说也属于比较少见的水平。由于北京正处于沙尘气团影响的下游,所以出现了非常严重的PM10污染和非常强的沙尘天气。

    雾霾走了,为何来的是沙尘?

    雾霾刚走,沙尘暴接踵而来,近期极端天气为何频繁发生?

    张碧辉解释,春季本身是一种季节转换的季节,冷暖空气交替比较频繁,像前期三月以来的雾霾天气,一方面主要是由于前期的静稳条件,长时间没有冷空气活动,出现了比较大范围的升温,北方地区部分站点的温度已经创下了历史同期的极值。

    另一方面,在持续的静稳天气下,没有有效的系统性的降水,所以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,这次冷空气下来就形成比较明显的冷暖气团的交锋,形成蒙古气旋和冷空气之间非常强的气压梯度力,所以相应地出现大风和沙尘天气。所以这种雾霾和沙尘天气,从气候上分析,某种程度上讲还是有一定的前后延续性。

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    沙尘暴天气为何重现?

    为何时隔多年,如今还会出现这么强烈的沙尘暴天气?

    张碧辉说,近些年来,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,但是在这次非常不利的气象条件下,仍然出现了这种大范围高影响的沙尘暴天气,这也说明目前我国的这种整体大气环境在非常极端或者不利的气象条件下,仍然是有可能出现这种高影响的沙尘暴天气。所以从治理上来讲,一方面要继续持续推进植树造林、防沙治沙和生态环境治理的整体工作,另外一方面气象部门也会进一步加强监测预报,做好服务。

    生态环境部副部长赵英民今天也表示,本次沙尘暴是突发性的,沙尘随大风直奔北京,浓度也远超预测,这说明人类对自然的认识有限,我国生态脆弱问题依然严重,生态环保任重道远。

    北京这些年还有沙尘暴吗?

    虽然不常见,但沙尘暴是否已经彻底走远呢?其实北京这些年也曾出现过沙尘天气。

    北京市气象台介绍,北京3月份观象台常年平均(1981年至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,出现在2001年。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。

    强沙尘暴为何没能提前预报?

    一直到昨天,从预报来看,今天北京有冷空气登场,大风将带来沙尘天气,有扬沙和浮尘。为何没能提前预报出如此强的沙尘暴天气?

    张碧辉表示,从监测来看,在昨天的时候,蒙古国的中部以及北部地区,出现非常大范围的这种沙尘暴,中央气象台从昨天开始就预计蒙古国的沙尘向下游的传输会对我国造成比较大的影响。这次蒙古气旋以及气旋后部的冷高压,加上冷暖势力之间的交汇,提供了非常好的动力条件,所以上游出现大范围的沙尘天气,再配合比较好的传输条件,就造成了目前对我国比较大范围的影响。

    他表示,针对这次沙尘天气,前期已经提前预判出沙尘天气的影响,并且随着时效的临近,根据气象场的调整和根据上游起沙的情况,及时发布了预报、预警。今天早上,中央气象台升级发布了沙尘暴的黄色预警。

    针对此次大风沙尘暴天气,北京市气象台分别于14日17时15分、17时20分发布大风蓝色和沙尘蓝色预警信号,并于15日7时25分升级发布沙尘暴黄色预警信号。

    沙尘暴跟三北防护林有关?

    有人认为,沙尘天气是因为防护林的影响,对此,张碧辉表示,防护林主要是近地面的地表植被的一些变化,对整个风场的影响范围非常有限,而且相对于这种非常强的天气过程来说,影响的程度相比这种天气强度来说非常低的,大范围来说是基本上可以忽略,所以这种防护林对风的影响进而影响沙尘天气,这种影响是非常小,基本是可忽略的。

    但对局地的、近地面的小范围的风场,会有一定的影响。总的来说,防护林对防风固沙有积极的、正面的作用,一方面通过植树造林,植被根系的固沙、蓄水作用,对起沙条件是一个非常好的改善,抑制了起沙,另外防护林也会减小局地的风场,对局地的扬沙也有一定的改善作用。

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    沙尘天气何时结束?

    预计今天白天,北京仍有4、5级偏北风,阵风7、8级,沙尘暴天气将持续到今天下午,傍晚逐渐减弱,夜间风力减小,能见度转好。但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。

    张碧辉表示,虽然今明两天北京都会受到沙尘影响,但到了17日,整个风向转为偏东的一个气流,另外在下游的江淮这一带有比较明显的降水天气,所以沙尘天气不会出现长时间在京津冀地区来回打转的情况。

    另外,预计19日至20日还有一次冷空气活动,也有可能出现沙尘天气,但强度肯定比这次要弱。

    为何沙尘天气会回流?

    对于明天为何还有沙尘天气回流?张碧辉解释,沙尘天气的回流主要是由于今天在系统性的偏北风作用下,沙尘粒子会向下游传输,包括河北、河南、山东等地,都会受到沙尘天气的影响。等明天北风影响过去之后,逐渐转为弱的偏南风,但下游地区的这些沙尘粒子并没有完全沉降,空气中仍然悬浮有一些沙尘粒子,在明天转为弱的偏南风的情况下,沙尘粒子会向北有一定的输送,形成沙尘回流。

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