这么大沙尘暴，防护林白种了？这些真相你需要知道

　　来源：果壳

　　近日，一场沙尘暴袭击了几乎整个北方地区。华北、东北、西北仿佛一瞬间穿越到了火星上，天色昏暗，黄沙蔽天，恍若末日。

　　这场沙尘暴袭击之突然、覆盖面之广、污染程度之烈，为十年所未见。许多人也产生了疑问：为什么会有这么大的沙尘暴？我们种了那么多树，都白种了吗？为什么这么大沙尘暴没有提前预报？

　　太长不看版

　　沙尘暴永远不可能消失。

　　减少沙尘暴需要在从沙源地上治理，树木有阻挡效果，但对大型沙尘暴阻挡效果有限。

　　大气运动非常复杂，提前数天精确预报基本不可能，逐步校正是科学、严谨的做法。

　　为什么沙尘暴不可能消失？

　　北京林业大学水土保持与荒漠化防治专业的高广磊副教授介绍说：“沙尘暴形成需要满足三个条件：干燥松散的沙物质、大风、不稳定的大气层结。”而这三个因素，每一样都是人类无法完全消除的。

　　干燥松散的沙物质提供了沙尘暴的物质基础。蒙古高原上，有亚洲最大的沙漠——戈壁沙漠。此外，这里还有一系列大大小小的沙漠。庞大的沙漠存储着大量干燥的沙尘，只待大风袭来，随风迁移。

　　全球沙尘暴主要起源地和传播方向。亚洲中部沙尘暴多发区，是世界四大沙尘暴多发区之一。包括了中国北部、蒙古和周围一系列斯坦国。丨[1]

　　大风是沙尘暴天气的动力来源。而蒙古高原地带恰也是亚洲大风的起源地之一。在大气高压的作用下，大面积无遮无拦的大戈壁上常年大风不止。大风在我国内蒙的草原和沙漠里长驱直入，甚至翻越太行山、燕山等山脉，抵达华北平原。

　　图中左上的红色部分就算著名的蒙古-西伯利亚高压，是我国西方方向干冷气流的主要来源丨Sinysee

　　不稳定的大气层结是沙尘暴的启动机制。春季较其他季节更容易形成局地中小尺度热力性涡旋。尤其是在午后，地面辐射加热最强，气层不稳定，容易激发热力性对流，把沙尘吹向高空[2]。

　　近地层的沙尘容易在不远处落下，很难远距离传输；但如果沙尘悬浮在高空，那就有了远距离传输的条件，从而生成沙尘暴。

　　很显然，这么大面积的沙漠我们无法消灭，高压带和不稳定的大气层结也不可能被消除。

　　“沙尘暴是永远不可能被消灭掉的，无论过去、现在还是将来，它永远都会发生。我们林业人做的事情，就是尽可能减少沙尘暴的发生。如果原有的沙尘暴危害是100，我们可以把沙尘暴危害降低到50、乃至30，但无法将其变成0。”高广磊表示。

　　那么多树，真的白种了吗？

　　肯定没有白种。通过我国几十年在植被建设上的努力，沙尘天气发生率明显下降。

　　1951-2020年3月份北京观象台沙尘日数丨中国气象局

　　在沙尘治理中，植被一方面可以固定当地沙源，保护地表的沙、土不被风吹走。

　　高广磊介绍，为了防沙治沙，我国启动了三北防护林工程、京津风沙源治理工程、退耕还林还草工程、天然林保护工程等一系列重大的工程，这些工程对于沙尘治理起到了重要作用。

　　1992—2015年中国沙漠面积变化丨[3]

　　例如我国在毛乌素沙地的风沙治理工程。毛乌素沙地是我国四大沙地之一，位于陕西省榆林市和内蒙古鄂尔多斯市之间。据新华网报道[4]，70年的时间里，榆林森林覆盖率从0.9%提高到如今的33%，860万亩流沙全部得到固定和半固定，明沙已经难觅踪影。

　　毛乌素沙地部分区域现状丨图虫创意

　　遥感数据显示，仅1992—2015年间，中国沙漠总面积就减少了8.67万平方公里，比京津冀三省市总面积之和还要多[3]。

　　1992—2015年中国沙漠面积扩张和逆转区域分布丨[3]

　　高广磊表示，我国在荒漠化防治领域的成就是杰出的、惊人的，国际社会也高度评价我国荒漠化防治成就。中国的荒漠化防治为世界土地荒漠化防治提供了中国智慧、中国方案。

　　另一方面，植被建设可以一定程度阻滞沙尘暴传播。

　　沙尘暴在途径森林、城市的时候，地表的这些物体可以吸收沙尘暴的一部分能量，把沙尘暴近地层的一部分沙土固定下来，从而一定程度上削弱沙尘暴，阻挡风沙。

　　但是沙尘暴垂直高度非常高，十几米、二十几米的树根本防不住上百米沙尘。例如世纪30年代美国的“黑风暴”事件，这次沙尘暴形成了一个高3.2千米的巨大沙尘带[5]，这个高度和树的高度根本就不在一个量级。

　　沙尘暴不仅能穿越防护林，还能翻越一道道山梁丨图虫创意

　　国家气象中心（中央气象台）首席预报员张涛举了个比喻：“堤防能挡住海面吹过来的海浪，但是挡不住台风带来的降雨。”

　　气候问题是一个国际问题。我国的许多沙尘暴也并不是发源于我国，而是邻国，比如蒙古国。

　　沙尘暴进入中国的入侵地点及次数分布图丨[6]

　　对于来自邻国的沙尘暴，我们就算把国内的沙漠全种上树也不可能完全阻挡。当然，目前我国也在积极开展国际合作，与世界各国共同商讨应对气候变化。

　　为什么预警发这么晚？

　　其实，这次来自蒙古的沙尘暴预报和预警发得并不算晚——考虑到现有信息，这次预报在专业上是及时、准确的。

　　张涛是国家气象中心（中央气象台）3月14日当班的首席预报员。张涛表示：“天气预报越远期的变数越大，临近时效逐渐调整订正是科学的和必然的做法。”

　　其实3月14日早晨，中央气象台就已经发布了沙尘预报，包括了河北的部分地区。

　　中央气象台3月14日早间6点发布的沙尘天气预报丨中央气象台

　　当天，两股气流在我国交锋，一股是来自蒙古国的干冷气流，一股是来自我国南方的暖湿气流。

　　3月15日~3月16日冷暖大战态势及全国天气预测图丨张涛

　　蒙古国是与我国沙尘暴天气相关的关键地区，但观测资料却很缺乏。我国获取蒙古国的天气实况资料目前只有两个途径：3小时一次的国际交换的地面常规气象站观测数据，和我们的气象卫星数据。

　　3月14日下午15时，张涛看到了最新的14时全球地面观测资料：蒙古国出现了大面积沙尘暴。

　　3月14日14时地面观测资料。数字为能见度（公里），黄色区域为沙尘暴区域。丨张涛

　　他意识到这次沙尘情况不一般，但是问题也出现了：数据只显示蒙古国沙尘暴区域能见度低于1公里，但是没有显示具体低到多少，从卫星数据上也很难获取具体的能见度与PM10数据。也就是说，通过当时的气象数据，还很难判断来袭的沙尘暴具体会有多大。

　　3月14日14时风云4号可见光云图丨张涛

　　3月14日下午17时，我国境内的南大风比14时更为强劲，但内蒙地区依然没有出现沙尘天气。

　　3月14日17时地面观测资料丨张涛

　　张涛表示，在春天，这样的冷空气并不是很特别。蒙古国的沙尘来到我国内蒙时减弱甚至消失了的情况并不鲜见。而且，当时我国内蒙并没有沙尘天气，说明我国地面情况要比蒙古国好，也能说明这次沙尘暴主要来源是蒙古国。

　　沙尘暴抵达华北平原，要行进几百公里，更要穿越大片的防护林，很难量化其中的沉降损失与传输博弈会怎样。再加上冷空气入境后会分流，侵袭华北的沙尘天气具体程度会怎样，更是难以准确预估。

　　沙尘天气的分流路径丨张涛

　　但考虑到蒙古国强劲的起沙情况，3月14日18时，中央气象台发布了沙尘天气蓝色预警。

　　中央气象台3月14日下午18时发布的沙尘天气预报丨中央气象台

　　3月15日早上6时，根据更新的气象数据，中央气象台将预警等级提升了一级，发布了新的沙尘暴黄色预警。

　　张涛表示，总体而言这次预报是成功的。他在个人公众号的的文章中写道：“本次沙尘暴的预报，它离完美的距离和它离失败的距离同样遥远。天气就是这样的，当我们想用简单的是和否二元来预测天气的时候，我们已经输给了大自然。”

　　参考文献

　　[1]Muhs D， Prospero J， Baddock M， Gill T （2014） Identifying Sources of Aeolian Mineral Dust： Present and Past。 pp。 51-74

　　[2]刘景涛，郑明倩。华北北部黑风暴的气候学特征[J]。气象，1998（02）：39-44。

　　[3]常茜，鹿化煜，吕娜娜，崔梦淳，李海宇。1992—2015年中国沙漠面积变化的遥感监测与气候影响分析[J]。中国沙漠，2020，40（01）：57-63。

　　[4]毛乌素：“沙漠”没有消失，只是被人类缚住http://www.xinhuanet.com/politics/2020-06/19/c_1126132736.htm

　　[5]许绯绯。1934年——持续长达3天的美国“黑风暴”事件[J]。环境导报，2003（17）：20。

　　[6]邱新法，曾燕，缪启龙。我国沙尘暴的时空分布规律及其源地和移动路径[J]。地理学报，2001（03）：316-322。