桃红柳绿的三月美景,被一场突如其来、波及10余省市的沙尘暴所打破。
3月15日,北方多地遭遇近10年来强度最大、影响范围最广的沙尘暴。
沙尘暴和台风一样可以预测吗?沙尘暴自古就有,是一种自然现象,但竟然还能有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨?全球哪里的沙尘暴最厉害?厉害到什么程度?沙尘暴只有地球才有吗?本期,我们邀请了浙江大学地球科学学院大气科学系系主任李卫军教授,来给我们分享关于沙尘暴的科学知识。
地球形成沙漠时,沙尘暴就存在了
史书以“雨土复地,亦如雾”来记载
沙尘暴的发生,需要地表疏松细小的沙尘裸露和大风条件,但这仅是通常大家知道的两个重要条件。
实际上,在沙尘暴发生时,需要较大冷气气旋经过沙尘暴源区(通常指沙漠和戈壁),这时候地表的风力通常会比较大。同时沙尘暴发生前需要有持续的高温天气,因为高温条件会蒸发地表沙尘表面含水量使得沙尘较为松动,此外在高温天气的午后通常还有较强烈的垂直上升运动气流发生。这样就具备了水平和上升的气流,携带地表细小的沙尘到上千米的高空,并输送至下游区域。
因为在这样的机理条件下,较强的沙尘暴就通常发生在春季。春季气温回暖导致表面沙土松动,并且时有西伯利亚较强冷锋高压南下,经过蒙古南部及我国内蒙古的沙尘暴和戈壁区域,并带来较强的风速,这就促使沙尘暴发生。
所以沙尘暴的路径是完全可以预测,并且可以提前预警的。
几亿年前,地球形成沙漠时沙尘暴就存在了,而且不会因为人类的诞生和进化而改变。自古以来,就有对沙尘暴的记载——“雨土复地,亦如雾”说的就是沙尘暴。
浙江也会发生沙尘暴
但通常被称作“浮尘”
沙尘暴的影响范围广并且大,主要体现在这几方面:
一是沙尘暴发生时携带大量细颗粒,这些细颗粒会影响人的呼吸道健康,如哮喘等,还有眼睛疾病等;
二是沙尘暴发生会使地表的能见度不足1公里,这给人们带来极大的出行不利,如飞机停航、火车道和公路被掩埋等;
三是沙尘暴发生通常是大风天气,大风会给畜牧业及房屋安全等带来威胁。
当沙尘暴来时,我们需要戴和雾霾天一样的专业口罩;携带防护镜;关好门窗;一些工厂或畜牧业需要加固各类设施保护财产安全;提前预警,及时停止各类交通运输。
沙尘暴也会吹过秦岭淮河,像浙江这样的长江以南的地方,其实也经常发生沙尘暴,但不会有那么严重。从我们平时观测来看,每年冬春季浙江的空气质量都会受沙尘暴影响,但是我们通常叫“浮尘”。这些沙尘暴会在1000米以上高空输送至下游几千公里外,但这些情况到底算不算沙尘暴,还需要专业人员来区分。
沙尘颗粒可飞行数千公里
还是远海生物链的必要环节
沙尘暴在地球是一种自然现象,不是百害而无一利,它有助于海洋生物生长,能净化空气缓解酸雨。
它是地球生物化学循环的一个重要介质。有的沙尘暴能长距离输送至北太平洋上空,之后会发生干湿沉降。这些沙尘颗粒里面携带大量的铁,带铁的沙尘能够促进海洋表面的浮游生物生长,从而进一步促进远海的海洋生态系统发展,是远海生物链的必要环节。
而且沙尘暴发生时空气中会有大量沙尘,这些沙尘能够吸收大气中的酸性气体,并对大气产生清理作用,但具体有多大程度的影响,科学家们还在进一步研究。
近10年来,我国沙尘暴发生频次较低,强沙尘暴几乎没有。这和多年来的持续治理有关,尤其是西北防护林能减低地表风速,沙漠周边低矮灌木丛及草类的生长对地表沙有固定作用。
我国在这方面的治理,在全世界来说都是屈指可数的。但是我们也要认识到,这些治理都是发生在沙漠周边,无法改变整个沙漠的环境。