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沙尘天气强弱主要取决于天气气候因素

2020.7.13
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王辉

致力于为分析测试行业奉献终身

沙尘暴是影响我国北方的主要灾害性天气之一。这种灾害虽不像台风、地震那样给人类带来突发性和毁灭性的灾难,但其常年季节性的侵扰,对国民经济建设造成的损失较大,尤其是大气沙尘气溶胶突发性增多和远距离输送,对生态环境的破坏、空气污染以及对人类健康的危害更是不容忽视。

  

  沙尘天气与沙尘暴

  沙尘天气与沙尘暴是两个既有联系又有区别的概念。沙尘天气是指风将地面尘土、沙粒卷入空中,使空气混浊的一种天气现象的统称,根据能见度和风速可分为浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴、特强沙尘暴5个等级,沙尘暴是其中的一个等级。日常生活中说的沙尘暴其含义经常是指沙尘天气,而把不管什么等级的沙尘天气都说成是沙尘暴是不太严格的说法。

  气象专家表示,目前我国已进入沙尘天气频发期。我国大部分地区沙尘天气主要发生在春季,也就是3月至5月。我国北方大部分地区50%以上,甚至80%至90%的沙尘天气都发生在春季。从季节来看,春季的沙尘天气最多,约占全年总数的一半以上,夏季次之,秋季(新疆地区为冬季)最少;按月份来看,4月沙尘天气发生频率最高,3月和5月次之,9月(新疆为12月或1月)最低。

  做好沙尘天气的监测预报是气象部门春季工作的重点之一。气象部门采取了多种手段对其进行监测与预报,通过卫星、沙尘暴站、常规预报和数值预报进行监测与预报。就目前而言,最主要的措施是建立完善的监测网络系统和沙尘暴预报系统,提前做好灾害防御工作。

  小贴士:

  浮尘是指当天气条件为无风或平均风速小于等于3.0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。

  扬沙是指风将地面尘土吹起,使空气相当混浊,水平能见度小于1~10公里以内的天气现象。

  沙尘暴是指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。

  强沙尘暴是指大风将地面尘土吹起,使空气非常混浊,水平能见度小于500米的天气现象。

  特强沙尘暴是指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。

  

  近年沙尘天气频度和强度低于平均水平

  近年来,沙尘天气越来越受到人们的关注。有关统计资料表明,在我国,沙尘天气在过去的几十年比现在发生次数多、强度大。从长期变化趋势来看,20世纪60年代至70年代,每年春季的平均沙尘暴日数相对较多;80年代中期以后沙尘暴的减少趋势比较明显,自1985年以后一直处于平均线以下,1997年达到最低点,1997年之后又有相对增多的情况,但未超过多年平均值。2000年以后,以2001年和2006年沙尘暴过程最为频繁,但其总体强度还在多年平均值以下。

  沙尘暴形成需要四个要素:一是地面上的沙尘物质,它是形成沙尘暴的物质基础;二是大风,它是形成沙尘暴的动力基础;三是不稳定的空气状态,这是重要的局地热力条件;四是干旱的气候环境。 沙尘天气的强弱主要取决于天气和气候因素。在我国,如果蒙古以及我国北方发生严重干旱,并且春季冷空气强盛,那么沙尘天气就会强一些;反之,如果北方降水充足,冷空气活动弱,沙尘天气就会弱一些。必须强调的是,沙尘暴是一种自然现象,即使几百万年前没有人类的时候,地球上也有沙尘暴发生。人类活动造成的沙漠化对沙尘暴的影响是很有限的。当然,同样的天气气候条件下,沙漠化对沙尘暴强度增强、持续时间增加等还是有一定作用的。

  我国境内的沙尘暴是亚洲沙尘暴的一部分,其主要源区是中纬度亚洲的干旱和半干旱区。这些地区由于年降水量不足、植被稀疏,大风过境非常容易起沙。

  从环流形势上来看,我国北方春季沙尘暴多是由于欧亚范围内环流发生调整,环流经向度增大,西西伯利亚冷空气东移南下影响造成的。当东亚大槽明显偏深,亚欧中高纬环流经向度显著加大,入侵我国的冷空气势力明显偏强时,我国境内就会出现沙尘暴发生次数多、范围大、强度强的情况。

  

  我国率先开展沙尘暴数值预报

  我国是世界第一个真正开展沙尘暴数值预报业务的国家,我国的沙尘暴数值同化技术处于国际领先水平,卫星探测沙尘技术也很先进、很全面。风云二号C星、D星和风云三号A星都在进行这方面的观测。

  中国气象局大气成分观测与服务中心与国家气象中心、国家卫星气象中心和国家气象信息中心等单位密切合作,建立了亚洲沙尘暴的数值预报系统CUACE-Dust,使我国成为世界上第一个有效开展沙尘暴数值预报的国家。该预报系统配有一套完善的三维资料同化系统,可把卫星资料、地面常规观测资料和沙尘暴站网观测资料都同化到预报模式中。在2006年春季,该系统每日运行两次,作72小时滚动预报,提供了实时预报产品和预报服务,春季平均24小时沙尘暴预报的TS评分达到0.31,已正式成为中国气象局沙尘暴预报的业务模式。

  CUACE-Dust预报系统除了在国家气象中心、大气成分观测与服务中心运行外,已经推广到乌鲁木齐、兰州、沈阳3个区域气象中心,以及内蒙古与河北两个省级气象局,从2007年春季开始,该系统在沙尘暴预报工作中发挥作用。

  

  


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