影響沙塵去哪兒的大氣環流

黃 彬

撒哈拉沙漠是全球最大的沙漠，也是全球最大的沙塵源之一。據科學家估計，每年從這里吹出的沙塵超過1.8億噸，這些沙塵隨著強風影響多地。

2021年2月中上旬，在撒哈拉沙塵暴非常活躍的時期，美國國家航空航天局（NASA）的衛星就在大西洋上空捕捉到了大量灰黃色的塵埃，哥白尼大氣監測局甚至監測到撒哈拉沙塵席卷了中東歐多個國家。

規模龐大的沙塵暴是靠什么才能傳輸數千千米之遠呢？又是什么決定了它們的移動方向呢？

從大氣環流中找答案

其實，沙塵的擴散路線與大氣環流密切相關。據中國氣象局環境氣象中心高級工程師安林昌介紹，撒哈拉沙漠處于北緯14度至北緯35度之間，受副熱帶高壓和東北信風帶交替控制。盛行的東北信風往往會將沙塵吹向大西洋，而不是北面的歐洲。所以在大多數時候，中低緯度強盛的東北信風能拉動這些沙塵吹向大西洋，朝著美洲前進，甚至能抵達美國墨西哥灣沿岸地區。

但有時，沙塵也會擴散到其他地方。正如氣象學家馬歇爾?謝潑德（Marshall Shepherd）所言，每年至少有幾次來自南方的持續狂風將撒哈拉的塵埃吹向歐洲——當撒哈拉沙漠的細小沙塵被強風揚至高空后，就會進入在赤道上升、在副熱帶下沉的哈得來環流圈，并隨著環流向北輸送，從而搭上中緯度的西風帶“快車”，向歐洲飄流。如果沙塵粒子被強烈的氣流抬升到了對流層上層甚至進入平流層的高度，它能傳輸的距離就更遠了，甚至能在全球范圍內造成影響。

沙塵，不僅僅影響視線

在這種強烈的沙塵暴輸送事件之后，隨風而來的沙塵還給比利牛斯山脈和阿爾卑斯山上的積雪染上橙色或者黃褐色，看上去像是咖啡頂部的奶泡。覆蓋在積雪表面的沙塵改變積雪顏色的同時，還會加快其吸收太陽輻射的效率，從而加速積雪的融化。

沙塵天氣會導致大氣環境中的沙塵氣溶膠大幅增加，像一把陽傘阻擋太陽輻射進入地氣系統。沙塵粒子還會作為云凝結核，影響云的形成、輻射特性和降水，產生間接氣候效應。

風能、太陽能等清潔能源產業的發展也會受到沙塵的干擾。太陽能發電設施一般建在干旱少雨地區，風電設施多在大風區，都是沙塵容易發展和影響的區域。比如，沙粒覆蓋太陽能電池板導致發電效率變低，沙粒會加劇風機的磨損，等等。盡管如此，隨風擴散的沙塵在地球生物系統中卻起著重要作用，比如它能給海洋中的浮游植物補充生長所需要的鐵和其他礦物質，可以說沙塵和風是海洋生態系統的“肥料搬運工”。