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探究北方沙尘过程减少减弱原因——
得益于有利气象条件与科学治理

发布时间:2021年03月17日 来源:中国气象报

本期嘉宾:

中国气象局兰州干旱气象研究所研究员段海霞

国家气候中心研究员 袁媛

采访人:中国气象报实习记者 张艺博

本期观点:

■2021年春季大气环流形势及降水条件有利于抑制沙尘产生及发展。

■我国因地制宜、科学防治,“十三五”时期沙尘暴天气较“十二五”时期减少29%。

■大气数值模式和遥感、卫星等现代化观测体系助推沙尘预报预警系统建成。

近日,国家林业和草原局与中国气象局联合发布2021年春季沙尘天气趋势预测结果,预计今年春季,我国北方地区沙尘天气过程和次数均较常年同期(17次/年)明显偏少,与2020年同期7次/年持平。其中,北方沙尘强度总体偏弱,沙尘暴和强沙尘暴次数较常年同期明显偏少。针对气象条件如何抑制沙尘形成、我国科学防治运用哪些技术举措等问题,相关专家给予分析介绍。

环流和降水 气候因素抑制沙尘行动

沙尘一般形成于疏松地表,当没有足够水分或植被能够束缚住细小的沙尘颗粒时,它们几乎处于“放养”状态,一旦有风吹草动,就容易脱离源地。

不稳定的大气层结就是沙尘颗粒最基础的扰动,地表产生热对流,给了沙尘颗粒向上的力,得到支持的沙尘向上抬升,若此时刚好有一阵风经过,便可以乘风直上,远航万里。强风可以将大量沙尘卷入空中,使得空气变得浑浊,能见度大大降低。细小的沙尘颗粒最高可以达到十几公里,在这一高度上,强烈的西风环流可以使它传输得更远。

然而,一旦没有了大气环流的“顺风车”,沙尘也就只能在小范围内“耀武扬威”了。袁媛介绍,今春我国沙尘天气频次较低、强度较弱,主要是因为大气环流背景不利于沙尘的长途跋涉。欧亚中高纬的大气环流形势是影响我国沙尘天气最为重要的气象条件。模式预测今年春天欧亚中纬度地区经向环流偏弱,不利于沙尘远距离奔袭。此外,我国北方近几年降水持续偏多,地表土壤湿润,更能够抓住沙尘颗粒,有利于抑制扬尘起沙。

因地制宜 人为治理取得成效

2002年,我国颁布的《退耕还林条例》明确指出,治沙要“遵循自然规律,因地制宜,宜林则林,宜草则草,综合治理”。近20年来,国家不断发展退耕还林还草,京津风沙源治理等多管齐下。

段海霞介绍,我国在主要沙尘源地及三条主要沙尘传输路线上建造防护林,目前,重点实施了三北防护林、长江防护林、沿海防护林等防护林体系建设。这些绿色工程能够有效从源头和途径减少沙尘生产和传播。“十三五”期间,我国加快实施造林绿化和重点区域工程建设,根据流动沙丘、固定沙丘等不同类型,有针对性地采取治理措施,科学防治,国土绿化行动在各地广泛开展。

国家林业和草原局数据显示,“十三五”期间,全国累计完成造林5.29亿亩。截至2020年11月,三北防护林精准治沙重点县共完成建设任务260.13万亩,其中人工造林120.43万亩,封山(沙)育林70.1万亩,飞播造林50万亩,退化林修复19.6万亩。

绿色工程多点开花,沙尘防治取得显著成效。“十三五”时期,沙尘暴天气较“十二五”时期减少29%。全国累计完成防沙治沙任务880万公顷,占“十三五”规划治理任务的88%。经过多年治理,毛乌素、浑善达克、科尔沁和呼伦贝尔等四大沙地生态状况整体改善,林草植被增加226.7万公顷,沙化土地减少16.9万公顷,地表状况有利于抑制2021年春季沙尘天气发生。

精密精准 模式预报长足发展

早些年,对沙尘的发生发展监测手段不够,加之沙尘天气的复杂性,对其监测和预报的难度比较大。随着我国大气数值模式的发展以及遥感、卫星等现代化观测体系的建成,沙尘暴的监测预报迎来了新机遇。

兰州干旱所在2005年与中国气象科学研究院联合开发了西北地区沙尘暴数值预报模式GRAPES_SDM,2006年进行西北地区本地化适应后,现已成为我国主流的沙尘数值预报模式。该模式被推广应用到兰州中心气象台和宁夏、西藏、新疆等自治区气象台,有效提高了沙尘、大风天气的预报能力。

段海霞介绍,该模式主要包含沙尘浓度、能见度等预报产品,空间分辨率为10公 里 ,预 报 时 效 为60小 时。如 今,GRAPES_SDM模式基本可以达到“有沙必报”的准确率,在我国沙尘预报预警方面大有作为。

此外,兰州干旱所通过先进的信息网络和GIS技术,实现了监测、预警、预报和评估等多元信息产品之间的充分联动。在此基础上,建立了沙尘暴监测预警、预报和影响评估一体化的综合业务服务平台,发展了沙尘天气对农业、交通等关键行业影响的评估方法,提升了沙尘暴影响评估业务能力。