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专家详解近日沙尘天气特点及监测预报技术
发布时间:2018-04-10     来源:中国气象报社      字体:T T T

  4月9日-10日,受冷空气大风影响,我国西北华北地区将出现一次沙尘天气过程,中央气象台8日18时开始发布沙尘暴蓝色预警。此次沙尘强度如何?有何特点?如何预测?4月9日记者就这些问题采访了中国气象局环境气象中心高级工程师饶晓琴。

  专家:中国气象局环境气象中心高级工程师 饶晓琴

  采访人:中国气象报记者 王美丽 新华网记者 郝多

饶晓琴(右)接受记者采访。

  记者:此次沙尘过程的影响范围、强度是怎样的?什么时候结束?有何特点?

  饶晓琴:此次沙尘过程主要影响新疆南疆盆地、甘肃中西部、内蒙古中西部、宁夏、陕西中北部、山西大部、河北中西部、北京等地,主要以扬沙或浮尘天气为主,其中内蒙古西部、新疆南疆盆地等地的部分地区有沙尘暴。10日夜间,本次沙尘过程会明显减弱。

  这次沙尘过程与3月28日影响华北区域的沙尘过程相比,蒙古气旋的强度略弱一些,但中心位置偏南,经过沙源地,预计9日夜间,上游沙尘从高空传输,华北中北部地区有浮尘天气,10日白天以后,随着地面风力加大,会转为扬沙过程,能见度不会太低,沙尘本地沉降和向下游扩散稀释较快,整个过程减弱消散较快。

  另外,这次在沙源地有一些弱降水,一定程度上也会抑制沙尘的产生,所以这次过程要比上次沙尘过程弱一些。

  记者:未来是否还会出现沙尘天气?为何近期频繁发生沙尘天气?与往年相比,今年沙尘天气过程多吗?

  饶晓琴:11日至14日还将有一股中等偏强冷空气自西向东影响我国,全国大部将有大风降温天气,但此次过程主要会造成中东部大范围降水,沙尘的影响范围相对较小,主要是新疆南疆盆地、内蒙古西部的沙源地会出现沙尘天气。

  近期频繁的沙尘天气与这一时期的天气气候特点有紧密联系,冬春交替,气温升高快,地表解冻,土质疏松,沙源区热力不稳定,加之冷空气活动比较频繁,因此容易出现沙尘天气。

  有数据显示,2000年以来,我国沙尘天气过程呈明显减少趋势。2000年至2017年,我国平均每年出现沙尘天气过程13.6次,较常年平均(1981年至2010年)偏少1.3次;尤其是2011年至2017年,年平均只有10.3次。整体来看,2000年以来我国沙尘天气呈减少趋势,但由于每年气候背景不同,部分年份也会出现波动。截至目前(包含此次沙尘过程),今年共出现7次沙尘天气过程,比去年同期(4次)明显偏多,但与常年同期(7-8次)相近。

2000年以来我国沙尘天气过程次数呈减少趋势。来源:中央气象台

  记者:这次沙尘过程也会影响北京地区,跟上次影响北京的沙尘相比强度如何?

  饶晓琴:此次过程对北京的影响主要从9日夜间开始,受气旋东移、高空输送带来弱浮尘影响,造成PM10浓度上升,到10日白天随着风力加大,也会叠加一些本地扬沙的影响,整个过程考虑到10日下午逐渐消散。

  与3月28日北京地区的那次沙尘过程相比,这次过程无论是强度还是持续时间都比上次要弱。主要是因为上次沙尘过程以浮尘为主,当时风力小,自身大气扩散条件较差,沙尘被大风带来后,停留在华北这一带上空沉降比较慢,所以影响时间持续较长,而本次沙尘过程不同,明天冷空气很快就会过来,所以沙尘消散的也比较快。

  记者:目前我国监测沙尘的手段有哪些?

  饶晓琴:目前我国监测沙尘一是依靠地面上的大气成分观测(比如PM10等)以及能见度变化监测,另外在高空依靠卫星遥感技术,能够从动态监测沙尘的发展演变形势和远距离输送程度等。

  “风云四号”A星3月28日08时监测显示,受沙尘天气影响的北,河北北部的部分地区上空有云系覆盖。来源:国家卫星气象中心

  记者:如何预报沙尘天气?在技术上,中国气象局预报沙尘天气取得了哪些进展?

  饶晓琴:我国在沙尘暴起沙、传输、沉降等领域有多年研究经验,在沙尘暴监测、预报、预警方面也积累了丰富的经验,沙尘暴数值预报水平得到国际认可。

  近些年,我国沙尘预报取得了长足的进步,气象部门的沙尘和能见度站网更密,高分辨率卫星、激光雷达监测可获取沙尘发生发展和传输过程的精细特征。我国自主研发的沙尘模式预报准确率进一步提高。天气模式的预报水平和精细化程度提高,基于大数据分析的模式解释应用和订正技术的进步等等,都为提高沙尘预报准确率提供了先进的技术支撑。

  目前我国做沙尘预报主要是对沙尘天气进行诊断分析,包括对起沙条件、动力热力条件、植被分布进行分析,再结合沙尘模式来进行预报。要起沙必须要求源区地表有沙,这也是能产生沙尘天气的基础要素。通过人工野外考察,气象部门得到了“风蚀资料库”,可以准确得到沙尘源区的分布情况。同时,基于各种气象预报天气模式,专家绘制起沙的动力示意图,分析沙砾类型的分布。当达到一定风速时,沙粒就会被吹起。当风速超过一定阈值,且具备地表条件时就会起沙,这些都是通过严格的公式计算出来的。当起沙之后,大气如何输送沙尘粒子、不同大小的沙尘粒子如何分布等也需要通过公式计算。基于这些公式,就可以形成沙尘数据计算模块。再结合风云卫星资料和地面气象台站的观测资料,通过同化的方式进入模式系统改善模式初值,预报准确率就会大大提高。

  记者:中国气象局承担世界气象组织亚洲沙尘暴预报区域专业气象中心,具体担负哪些责任?全球一共有几家这样的中心?

  饶晓琴:作为世界气象组织亚洲沙尘暴预报区域专业气象中心,主要职责就是提供沙尘暴监测、预报预警等服务,主要负责区域为中亚、东亚以及南亚地区提供沙尘暴模式预报产品;世界气象组织框架下,目前仅有西班牙巴塞罗那与中国北京两家沙尘暴区域专业气象中心,巴塞罗那主要负责北非-中东-欧洲区域的沙尘暴监测及预报预警。


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