科研人员是科技创新的核心力量,也是科普创作和科学传播的重要生力军。做好科普是提高国民科学素养的重要手段。
为鼓励科研人员讲科普,创新内蒙古特开设“科研人员‘话’科普”栏目,为科研人员搭建科普信息创作展示平台,发挥科研人员科技创新普及和传播方面的示范、引领和带头作用,倡导科学方法、弘扬科学精神,在全社会推动营造讲科学、爱科学、学科学、用科学的良好氛围。特此欢迎科研人员积极投稿。
注:本栏目科普内容最终解释权归作者所有。
本文作者:付铭 赤峰市气象局助理工程师
2021年自治区科普讲解大赛一等奖获得者
科普背景
沙尘天气来临 图源:中国天气网
据中央气象台统计,今年的首次沙尘天气过程偏早。1月10-16日,北方地区出现首次沙尘天气过程,其中甘肃、内蒙古局地出现沙尘暴天气,今年的首次沙尘过程较常年偏早30天,是自2002年以来出现时间最早的一次沙尘天气过程。而在3月14-15日,我国就遭遇了近10年来强度最强、范围最广的一次沙尘天气过程。
那么,问题来了!治沙这么久,为什么还有沙尘暴呢?
沙尘暴的成因
其实沙尘暴=沙暴+尘暴,就是指强风把地面大量沙尘物质吹起并卷入空中,使空气特别混浊,水平能见度小于一千米的严重风沙天气现象。
它的产生需要3个条件:强风、沙源及不稳定的空气。春季干旱少雨正是我国北方地区的一大气候特征,持续干暖的气候容易造成土质疏松,并且在晴空少云的情况下,空气对流发展和上下动能交换又让空气中极易带起沙尘和粒子,因而容易产生沙尘暴。
沙尘暴产生的条件 图源:知乎
沙尘暴作为起源于沙漠地区的一种自然现象,只要是地球上仍然有沙漠存在,就一定会有沙尘暴的发生。中国正是沙漠化面积最大的国家,据林业部门统计,我国荒漠化土地面积约占国土面积的三分之一,分布在内蒙古、新疆、西藏等18个省市区。而且,除了境内的沙源外,影响我国的还有蒙古国戈壁荒漠区和哈萨克斯坦沙漠区等境外沙源,所以,每年三到四月足不出户就有可能收到来自邻国的“土特产” 了。
沙尘暴治理真的没用吗?
沙尘暴主要分布区域 图源网络
为了减少沙尘暴对我们的困扰,从1979年起,我国实施了三北防护林工程、京津风沙源治理工程、退耕还林(草)工程、天然林保护工程等生态工程建设。经过多年治理,我国沙区生态状况明显得到扭转。全国荒漠化和沙化面积从20世纪末年均扩展1.04万平方公里、3436平方公里逆转为目前的年均缩减2424平方公里、1980平方公里。
而受气候变化的影响,我国北方特别是西北地区近地面的平均风速在减小,而且大风日数也在减少,局地降水增加,导致沙尘暴发生的动力条件减弱,沙尘天气减少。
我国2000年以来沙尘过程逐年分布图
图源:中国气象网
虽然沙尘天气在减少,但每年仍有强沙尘暴产生,灾害损失严重。2021年3月14-15日,我国就遭遇了近10年来强度最强、范围最广的一次沙尘天气过程。这场刷爆了朋友圈的沙尘天气过程,就是恰好“前期升温降水偏少”遇到了“蒙古气旋”,所以造就了如此强度的沙尘天气。
沙尘暴百害而无一利?那可不一定!
FY-4A气象卫星沙尘监测专题图
沙尘暴的危害虽然甚多,但是整个沙尘暴的过程却也是自然生态环境系统里必不可少的一部分,它也有“温柔善良”的另一面:
沙尘暴带来的沙尘一定程度上弥补了一些地区的土壤不足。沙尘气溶胶含有铁离子等有助于植物生长的成分。沙尘暴为部分海洋的浮游生物提供养分。沙尘漂洋过海时,部分随大气沉降进入海洋,为海洋生物提供营养物质,而浮游植物又可以消耗大量二氧化碳,以减缓温室效应的危害。沙尘暴过后可洁净天气。沙尘暴中的成分是带有负电荷的硅酸盐,能中和酸雨酸性,减轻酸雨带来的危害。