3月19~21日,一次強沙塵暴天氣過程先後影響了我國21個省(區、市),沙塵一度蔓延到黃淮、江淮、江南北部等地,連台灣島都受到了影響。內蒙古呼和浩特、吉蘭太等地出現了強沙塵暴,北京出現揚沙、浮塵。
這次強沙塵暴過程給人們留下了深刻印象,沙塵天氣是否再度增多?中國氣象局組織氣象專家研究分析後認為,今年以來出現的沙塵天氣屬於正常的自然現象,氣象條件是其發生的主要原因。
——上世紀80年代中期以來,沙塵天氣呈減少趨勢。
從近50年沙塵天氣次數變化趨勢來看,20世紀60~70年代,每年春季我國平均沙塵日數相對較多。80年代中期以後,沙塵減少的趨勢比較明顯,自1985年以後一直處於多年(1961~2003年)平均值以下,1997年達到最低點,1997年之後又相對增多,但也未超過多年平均值;2000年以後,雖然2001年和2006年我國的沙塵天氣過程最為頻繁,但其總體強度依然在多年平均值以下。
——今年以來的沙塵天氣發生次數與近十年平均值相當。
今年以來,我國共發生5次沙塵天氣過程,與近十年(2000~2009年)3月沙塵天氣平均次數(4~5次)相當。今年沙塵天氣的一個顯著特點是首次發生時間偏晚,3月11日才發生第一次沙塵天氣,與近十年沙塵首發時間相比異常偏晚,是2001年以來最晚的一年。5次沙塵天氣接連發生在3月中旬至今,發生時段十分集中,使得人們感覺沙塵天氣“突然增多”。
——IPCC第四次評估報告指出,影響亞洲沙塵暴發生的主導因素是天氣和氣候變化,而不是在部分地區發展的、只佔很小比例的沙漠化過程。
亞洲沙塵暴的3個主要源區為:蒙古國南部的沙漠和戈壁、以塔克拉瑪幹沙漠為主體的中國西部高沙塵沙漠區、以巴丹吉林-騰格裏-烏蘭布和沙漠構成的中國北部高沙塵沙漠區。研究表明,中國國境之外的源區,貢獻了亞洲沙塵釋放總量的約40%。
沙塵暴在中國的源地主要來自中國約170萬平方公里的沙漠,它們是地質時期形成的,在每年春季伴隨著大風就會形成沙塵暴天氣。當然除自然分佈的沙漠和沙地對沙塵暴的貢獻外,亞洲沙塵暴確有一部分來自主要由於人為活動新增的沙漠和沙地,也就是通常所説的沙漠化區域的貢獻。但這些新增沙地只佔中國原始沙漠約6%的面積,且連年減少。
——氣象條件是近期沙塵天氣發生的主要原因。
研究表明,一般而言,沙塵天氣的形成必須同時具備以下兩個條件。一是物質條件,即必須有一定規模沙(塵)物質儲備的地區,也就是熟知的“沙源地”,如沙漠、沙地、戈壁、乾涸湖泊、大片裸露乾燥疏鬆、無植被覆蓋的荒漠化土地等。二是氣象條件,主要表現為大氣具備強的熱力不穩定,産生邊界層大風,將沙塵吹起,由上升氣流將其輸送到較高的空中,再由中低空的急流將沙塵“運輸”到較遠的地區,由於沙塵自身的重量,傳輸過程中伴隨沉降,為沿途地區“製造”了沙塵天氣。
今年起沙的“物質條件”遠不及去年。
那麼,今年産生沙塵天氣的物質條件如何呢?2009年沙塵天氣是近十年異常偏少的年份。與2009年相比,氣象衛星遙感監測顯示,今年2月,我國北方大部地區植被狀況與去年同期接近;今年3月上中旬,黃淮以北大部地區植被狀況與近年同期接近。而且,去年冬季以來,我國西部和北部地區降水偏多,大部地區土壤墑情好于去年同期,今年3月,沙漠源區地表含水量狀況因前期降雪等原因,比去年要好,不利於形成沙塵暴。2010年3月18日幹土層與2009年同期對比結果表明,今年出現幹土層的地區明顯少於去年。也就是説,今年起沙的物質條件遠不及去年同期,但出現的沙塵天氣卻比去年同期次數多、強度強,這説明,今年沙塵天氣發生的主要原因與“物質條件”關係不大,其主要原因只能是氣象條件。
什麼樣的氣象條件導致今年沙塵天氣首次發生時間偏晚,出現時段集中?
主要有三個原因。
氣溫回升,土壤解凍。今年3月中旬之前,內蒙古和西北地區等地氣溫較常年同期明顯偏低,地表溫度都在零攝氏度以下。但到了3月中旬,蒙古國以及我國內蒙古大部、西北地區的氣溫明顯回升,地表溫度急劇升高至4~6°C,土壤全面解凍,一旦遇上大風天氣,極易産生沙塵天氣。
冷空氣勢力強,大風天氣多發。近期,亞洲冷氣團位置偏南,強度異常偏強,冷氣團頻繁從西伯利亞向東南方向傳播,影響我國北方地區。較強冷空氣與日漸加強的暖性氣團的不斷交匯,大風天氣多發。據統計,3月中旬先後有5次較強冷空氣從西伯利亞地區東移南下影響我國北方地區,帶來大風天氣。3月19-21日,我國北方大部地區風力普遍達到5~7級,陣風8~9級,其中北京石景山,海淀等區域的瞬間風力達到7~8級,昌平的瞬間風力為10級左右。
蒙古氣旋強烈發展,位置接近沙源地區。根據氣象部門監測,20日和22日影響北京的2次沙塵天氣過程的源地基本一致,主要包括蒙古國南部沙漠、戈壁以及中國的巴丹吉林沙漠地區。而3月中旬至今發生的5次沙塵天氣過程都伴有蒙古氣旋的發生,其發生位置均處在蒙古國南部,導致沙塵主要源地産生強烈的上升運動,十分有利於沙塵天氣的出現。