科技日报记者 张晔

最近几年，我国北方地区沙尘暴发生频率为何增加？同样是来自北方的风，西伯利亚冷风气带来的只有降温雨雪，而蒙古气旋往往裹挟着沙尘？我国大力建设的三北防护林能否对沙尘暴的发生和南下起到抑制作用？

4月10日起，我国自北向南经历了一场罕见的大风沙尘。今年以来，中国已出现8次沙尘天气过程，此次沙尘天气过程达到沙尘暴级别，为今年第二次沙尘暴过程。

(资料图)

许多人不禁会心生疑问，为何从人们视野逐渐淡去的沙尘天气近年来频繁发生，南京信息工程大学气象专家智协飞教授认为，此次发生的沙尘暴天气，与蒙古气旋强度偏强等因素有关，而蒙古气旋增多变强背后的原因是海洋海温异常导致大气环流变化。

蒙古气旋偏强催生沙尘暴

气象观测数据表明，2001年至2017年，我国的沙尘天气减弱。

中国科学院大气物理研究所吴成来副研究员联合国内外研究人员，通过详细的资料分析和准确的模型计算，发现2001年至2017年，地表风速减弱、植被增加、土壤变湿是造成我国北方沙尘暴活动减弱的原因。

有研究指出，沙尘源区上地表风速减弱、植被覆盖增加、土壤变湿均起到了重要作用，分别贡献46%、30%、24%。可见，风速减弱起主导作用，而植被覆盖增加和土壤变湿也有关键作用。

但是自2017年以来，我国的沙尘天气呈现出增强的趋势。

“这背后主要原因还是风变大了。”智协飞说，冷锋和蒙古气旋是导致我国北方沙尘暴过程的主要影响系统。

据智协飞介绍，蒙古气旋是一种发生、发展在蒙古高原中东部的温带气旋，它在春、秋季出现次数最多。蒙古气旋能带来大风天气，如4月10日下午，从西北地区到东北，很多地方都处在强烈的大风中，不少地方达到了7～8级，尤其是内蒙古中部和内蒙古东北部，部分地区风力达到了9～10级，可以说是狂风呼啸的一天。

智协飞认为，风速对沙尘暴的影响主要体现在两方面：一是强风导致尘土卷起，风力越强，卷起的尘土越多；二是强风对沙尘的输送作用显著，风力越强，输送越多，对下游的影响越大。

沙尘天气呈现规律性变化

有研究表明，沙尘暴天气具有明显的年代际变化。

根据气象观测资料分析，20世纪50年代末60年代初到70年代，春季蒙古气旋处在高发周期，90年代中期到本世纪00年代初期，也是蒙古气旋高发周期，而同期也是沙尘暴天气高发周期。

“2017年以来沙尘天气增多，表明现在所处的周期可能是蒙古气旋高发周期，从而有利于沙尘输送到华北和我国长江流域。”智协飞说，蒙古气旋高发意味着大气环流变化，而大气环流的年代际周期变化，可能是大西洋和太平洋的海温年代际周期变化引起的。

目前，对海温周期性变化的原因仍在研究中，其成因非常复杂。

同样是来自高纬度的北风，为何有的强冷空气南下只会带来降温和雨雪大风等天气现象，而有时会裹挟沙子一路吹到长江以南？

智协飞介绍，西伯利亚冷风气是高压天气系统，它的特点是气流下沉非常明显，所以难以带着沙尘一路南下；而蒙古气旋是上升运动，最高可达10公里，非常有利于高空输送物质。

近年来，中国植被覆被显著增加，地表“变绿”显著。根据美国宇航局卫星观测，2000年至2017年间，全球绿化面积增加了4%，其中25%来自中国，有效降低了裸土的面积。

另据卫星观测表明，在东亚主要沙尘源区，年平均叶面积指数（指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数）从2001年的0.38增加到了2017年的0.48，增加了26%，包括我国毛乌素、浑善达克、科尔沁和呼伦贝尔四大沙地上植被覆盖均增加明显。

近二十年，我国内蒙古、华北、东北土壤湿度都有增加的趋势。据估算，2001年至2017年间，沙尘源区的土壤湿度在16年间普遍增加了5%至30%。总体上看，主要沙尘源区的平均土壤湿度增加了近12%。

我国大力建设的三北防护林对抑制沙尘也起到了很大的作用，从近些年的监测来看，我国沙源地起沙的概率已经大大降低了。

但是，根据最新研究，蒙古国面临荒漠化威胁的国土已达总面积的76.8%，真正的沙漠已经超过国土总面积40%。降水极度偏少，气温偏高，使得沙源地土壤松散，易于起沙。

“植树造林可以起到防风固沙的作用，但是面对蒙古气旋高空输送的沙尘，抑制作用有限。”智协飞认为，治理沙尘暴不是一个省、一个国家的事，需要开展国际合作共同阻击，通过增加干旱地区的植被，减少裸土面积，可以在一定程度上减少沙尘暴天气。