盧 健

過去一個多月里,中國北方接連遭遇幾場較嚴重的沙塵暴天氣。“沙塵來了”“沙塵再來”“沙塵又來”,毫無疑問地成為今春北方天氣鮮明的關鍵詞。
其中,最令北方人對沙塵暴記憶深刻的,是3月14日夜間至15日下午那場持續了24小時,廣泛影響我國西北、華北及東北等地的“近十年來最強”沙塵暴天氣。由此,人們對于沙塵暴的擔憂也漸趨加深。那么,在近20年我國北方春季沙塵天氣出現頻率減少的大背景下,哪些因素導致了這次極端強沙塵暴天氣的出現?未來,“黃沙漫天”會成為常態嗎?
變化——氣溫偏高、降水偏少,遇上強烈偏西北風不變——沙塵暴的形成條件
我國沙塵天氣主要出現在3月到5月。在春季,沙塵暴的三個形成條件更容易同時出現:地表裸露、干燥少雨、冷空氣活動多。一旦條件滿足,沙塵就會被卷起形成惡劣天氣。
北方地區沙塵遙感圖顯示,這次沙塵暴于3月14日晚間起源于蒙古國南部。14日晚,蒙古國多省發生暴風雪和強沙塵等災害性天氣,風速達到20米/秒,陣風達30米/秒至34米/秒。
國家氣候中心氣候服務首席專家周兵介紹:回溯這次沙塵暴過程,我們可以看到以下兩個主要因素。
首先是沙源因素。蒙古國和我國西北地區干燥、裸露的地表特征提供了有利的沙源條件。氣溫方面,近期蒙古國和我國西北地區氣溫明顯偏高,最近30天(3月13日之前)監測結果顯示,氣溫普遍較常年偏高5~8℃。降水方面,2020年入冬以來,蒙古國大部分地區和我國西北大部分地區降水量較常年同期偏少,尤其是近30天(3月13日之前)降水普遍偏少50%以上,多數地區累計降水量在10毫米以下甚至無降水,地表基本無積雪覆蓋。大范圍裸露的地表為出現沙塵天氣提供了沙源條件。
其次是動力因素。前期近一個月(3月13日之前),歐亞大陸中高緯地區較平穩地維持緯向環流(指大氣中盛行的沿緯圈流動的東西向氣流),西伯利亞高壓偏弱,沙塵源地蒙古國及我國西北地區等地處于高度場正距平(超過平均值)控制之下,北風較常年明顯偏弱,氣溫偏高,降水偏少,地表極為干燥。從3月14日開始,歐亞大陸中高緯環流出現劇烈調整,西伯利亞高壓增強,蒙古氣旋發生、發展并快速東移,亞洲中緯度環流的經向度加大,蒙古國和我國西北地區及華北地區中低層均受到偏西北風異常影響,為沙塵從發源地向東南方向輸送提供了有利動力條件。
在氣溫偏高、降水偏少、強烈偏西北風的共同作用下,在蒙古氣旋和氣旋后部冷高壓的觸發下,這次影響我國北方大范圍地區的沙塵天氣過程形成了。
變化——全球變暖,起沙條件減弱;我國防沙治沙工作成效顯著不變——沙塵暴整體減弱的大趨勢
近些年來,“沙塵暴”一詞逐漸淡出公眾視野。究其原因:一方面,氣候本身在持續發生變化——在全球變暖背景下,冬季風勢力總體減弱、冷空氣活動減弱,起沙的動力條件逐漸減弱;另一方面,“人的努力”在其中發揮了重要作用——我國植樹造林、防沙治沙工作有效減少了沙塵源地面積,使得出現沙塵天氣過程的天數和次數明顯減少。
這些變化來源于公眾的感受,也體現于實實在在的數據中。國家氣候中心統計數據表明,2000年以來,我國北方春季沙塵天氣發生頻率減少,平均每年有10.8次沙塵過程,其中有5.6次屬于沙塵暴過程,沙塵次數少于1981-2010年同期(17次)。
“在沙塵暴整體減弱的趨勢下,我們綜合審視這次大范圍、高影響沙塵暴天氣過程,可以明確幾個科學事實。”周兵做了分析。一方面,在全球變暖背景下,北半球風力普遍減弱,但在階段性大氣環流非常不利的情況下,仍會出現高影響的沙塵暴天氣。不過,這并不是常態。本次天氣過程由前期氣溫偏高、降水偏少和歐亞中高緯環流劇烈調整綜合導致。因此,出現極端沙塵暴天氣的環境因素、天氣因素依然存在,需要科學面對。
另一方面,我國植樹造林、防沙治沙工作的效果毋庸置疑。就人們較為關注的三北防護林來說,雖然對過于強大、送沙層次比較高的外來輸送作用有限,但在抑制本地起沙和削弱低層外來送沙方面效果顯著,已經在長時間消減沙塵天氣過程中發揮了作用。
實際上,今春我國北方沙塵過程較常年同期明顯偏少、沙塵強度總體偏弱的趨勢并不會因此改變。但是,此次強沙塵暴過程強度為近十年之最,敲響了人類治理沙塵環境的警鐘。