想知道的一些为什么近二十年沙尘暴减弱了？和关于赣州沙地天气的相关话题，小编带各位来了解一下都关心的题。
北京日报客户端|编辑王洪亮
沙尘暴是我国重大自然灾害之一，对国民生产、生活和健康产生重要影响。近几十年来，我国北方沙尘暴活动总体呈现减弱趋势。特别是经历了本世纪初沙尘暴活动相对活跃的时期后，近20年来沙尘暴活动持续减弱。那么，这背后的原因是什么？
近日，中国科学院大气物理研究所副研究员吴成来与国内外研究人员通过详细的数据分析和精确的模型计算发现，地面风速减弱、植被增加、土壤湿润是近20年来我国北方沙尘暴活动减弱的原因。总体而言，气象因素变化是近20年来沙尘暴持续减弱的主要驱动因素。本报特邀吴成来副研究员进行详细介绍。
近二十年来沙尘暴活动持续减弱
根据中国气象局的定义，沙尘暴是指强风吹起地面尘沙，使空气非常混浊，水平能见度小于1公里的天气现象。我国北方是沙尘暴多发地区之一。沙尘暴的发生与我国所处的特殊地理气候环境密切相关。我国北部和蒙古上游地区有大片沙漠和沙区。气候干燥少雨，植被稀疏。强风时容易发生沙尘暴。尤其是每年春天，来自西伯利亚的强冷空气侵入我国北部时，冷空气前端的冷暖气流交汇处风速极高。粉尘被吸入空气中，然后随气流向下游输送，对我国大面积地区造成损害。沙子和灰尘的覆盖。
本世纪初，几次突如其来的沙尘暴给人们敲响了警钟。2000年4月18日至21日，内蒙古中西部和甘肃河西等地出现沙尘暴，部分地区出现较强沙尘暴。2001年4月上旬连续两次强沙尘暴对我国北方造成巨大影响。2001年共发生沙尘天气事件22次，是新世纪以来我国沙尘天气事件发生频率最高的一次。2002年3月18日至22日的强沙尘暴天气过程，影响了我国长江以北的大部分地区。北京市区最低能见度仅200米左右。
在经历了本世纪初的几次强沙尘暴之后，此后沙尘暴活动逐渐减弱。虽然2006年和2010年都出现过强沙尘暴，一度引起公众的高度关注，但2010年以后，强沙尘暴天气明显减少，主要受人为污染物影响的雾霾天气逐渐占据了人们的视野。成为空气污染的首要题。本世纪初以来，我国北方气象站平均沙尘暴日数由2001年的35天减少到2017年的02天左右，明显减弱。尽管近年来沙尘暴有所加剧，如2021年我国北方出现两次强沙尘暴，但全年沙尘暴日数仍明显少于2000年至2002年的水平，沙尘暴活动仍呈现明显减弱趋势在过去的二十年里。
由于沙尘暴的发生受到风速、降水量、植被覆盖度、土壤干湿状况等多重因素的综合影响，我们将从这些因素入手，揭示沙尘暴活动减弱背后的原因。
地面风速普遍减弱
沙尘暴期间，风速很大，常伴有“飞沙飞石”，甚至“飞沙飞石”。从物理角度来看，风速对沙尘暴的影响主要体现在两个方面。首先，强风会导致灰尘卷起。风越大，卷起的灰尘就越多。二是大风对沙尘输送影响显着。风越强，运输越强，对下游的影响也越大。因此，风越强，沙尘暴就越猛烈。由于空气运动的能量与风速的三次方成正比，风速的增加会导致沙子排放量急剧增加。
近二十年来，我国北部和蒙古南部大部分地区风速不断减弱，尤其是沙尘暴最强的春季。东亚主要沙尘源区春季平均风速由2001年至2002年的51米/秒减弱至2016年至2017年的48米/秒，平均每十年减弱0.17米/秒，2017年减弱0.17米/秒。16年。5、分析还发现，风速减弱特征主要体现在大风频率明显减弱。由于大风对沙尘排放量的贡献最为显着，强风频率的减少将导致沙尘排放量的大幅减少，这在很大程度上有助于沙尘暴强度的减弱。
中国地表“变绿”显着
植被的存在可以起到防风固沙的作用。一方面，植被覆盖直接减少土面积，从而减少土可扬沙的范围。另一方面，植被作为最重要的地表粗糙元素，会吸收大气传输的能量，从而减少作用在地表的阻力，从而提高地表抵抗风蚀的能力。
近年来，越来越多的观测事实表明，我国植被覆盖度显着增加，地表明显“绿化”。据美国宇航局卫星观测，2000年至2017年间，全绿地面积增加了4%，其中25%来自中国。虽然中国植被面积仅占世界的66%，但中国大部分地区植被明显增加，有效减少了土面积。
同样利用卫星数据，我们发现，在东亚主要沙尘源区，年平均叶面积指数从2001年的038增加到2017年的048，增加了26，其中包括毛乌素、浑善达克、科尔沁四个地区还有我国的呼伦贝尔。大片沙地植被覆盖度显着提高。此外，在沙漠和沙区下游地区，包括华北、华中和南方，植被覆盖度也显着增加，大大减少了沿途沙源和局部沙源在沙尘暴运动过程中的贡献。
我国北方土壤普遍变湿
土壤水分对沙尘暴最直接的影响是增加土壤颗粒的粘附力，从而提高土壤的抗风蚀能力。其间接作用还通过促进植被生长来抑制沙尘暴活动。描述土壤湿润或干燥程度的变量是土壤湿度。由于表层土壤湿度的变化容易受到近地表温度、湿度和地表降水的影响，表层土壤湿度对大气条件的变化极为敏感。
近期，不少学者注意到我国西北气候出现变暖、增湿的趋势。我们分析还发现，近二十年来，除我国西北地区外，内蒙古、华北、东北、蒙古国大部分地区土壤湿度都在增加。据测算，2001年至2017年，16年间，沙尘源区土壤湿度普遍增加了5%至30%。总体来看，主要扬尘源区土壤湿度平均增加近12%。
定量估计不同因素的贡献
由于风速、植被覆盖度、土壤湿度对沙尘暴的影响不同，要分析哪个因素起主导作用，就需要定量估计各个因素的贡献。为此，我们利用了我们团队独立开发的排沙模型。该模型基于经典的风蚀排沙物理理论，由地表沙尘颗粒的运动过程推导出来。
上述排沙模型是国家“十二五”重大科技基础设施“地系统数值模拟装置”的一部分。在本研究中，通过输入2001年至2017年的历史小时风况和地表条件，我们可以估算出2001年至2017年东亚地区的表层沉积物通量。为了分析特定因素的影响，例如风的作用为了加快速度，我们设计了一个“敏感性检验”假设其他因素固定在2001年的水平，只有这个特定因素具有历史变化特征，我们也进行2001年到2017年的测试，模拟2017年。通过比较敏感性的结果通过对比试验和基准试验，可以区分风速、植被覆盖度、土壤湿度等不同因素对2001-2017年东亚地区沙排放量的影响。
结果表明，我们建立的沙尘排放模型能够很好地模拟2001—2017年东亚沙尘暴发生频率的年际变化和减弱趋势，模拟的沙尘排放通量与观测沙尘日数具有良好的相关性。相关系数达到075。从变化原因来看，沙尘源区地面风速减弱、植被覆盖度增加、土壤湿度均发挥了重要作用，分别贡献了46、30和24。可见，风速的减弱起主导作用，而植被覆盖度的增加和土壤润湿也起关键作用。
气象因素变化是沙尘活动减弱的主要原因
风速、植被覆盖度、土壤湿度是地气候环境的重要组成部分，受到整个气候系统演化的影响。总体而言，气象因素的变化是近二十年来沙尘活动减弱的主要原因。
研究表明，全气温上升削弱了高纬度地区和低纬度地区之间的温度梯度，导致风速减弱。同时，研究表明，全气温上升有利于植被的生长，尤其是土壤湿度也增加，这可能是植被增加的重要原因。此外，全变暖可能导致东亚雨带北移，使我国北部更加湿润。因此，全变暖可能是过去二十年东亚沙尘活动减弱的主要“幕后驱动力”。
需要指出的是，由于气候系统年代际变化的周期性，未来风速、土壤湿度等因素的变化趋势也可能发生逆转，从而加剧沙尘暴活动。特别是近年来，我国北方沙尘暴增多。比如，2021年我国北方遭遇两次强沙尘暴袭击，影响很大。因此，总体来看，虽然未来全变暖可能导致沙尘暴活动继续减弱，但考虑到气候系统的年代际周期性变化特征，未来沙尘暴减弱的趋势也可能出现逆转。这种逆转是否会发生、何时会发生，目前还没有研究结论，需要我们持续关注和深入分析。未来，我们将利用地系统数值模拟装置来预测沙尘暴的变化趋势。
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