范秀平
春季以來(lái),隨著草長(zhǎng)鶯飛、柳綠花紅,人們紛紛外出踏青尋春,放風(fēng)箏、挖野菜、賞美景。然而,一種不太友好的天氣現(xiàn)象頻繁出現(xiàn),擾亂了人們的出游興致,甚至給人們帶來(lái)災(zāi)害。
“你是風(fēng)兒我是沙,纏纏綿綿繞天涯?!薄傲魃沉魃碀M天飛,誰(shuí)為你憔悴?”看到這兩句歌詞,想必大家已經(jīng)猜到了,我要說(shuō)的就是春天伴隨大風(fēng)而來(lái)的沙塵天氣。
沙塵天氣,顧名思義,就是有沙、有塵的天氣。但從氣象角度嚴(yán)格來(lái)講,有沙又有塵的現(xiàn)象并不見(jiàn)得都是沙塵天氣。譬如我們?cè)?jīng)見(jiàn)過(guò)的塵卷風(fēng),雖然它也可以把塵土、沙粒以及一些細(xì)小物體卷?yè)P(yáng)到空中,形成一個(gè)小塵柱,但它是由于地面局部強(qiáng)烈增溫、受熱不均,在近地面產(chǎn)生的一種尺度很小的旋風(fēng)。
這種旋風(fēng)的直徑一般僅有幾米左右,持續(xù)時(shí)間也只有短短幾分鐘,其影響范圍和強(qiáng)度都不足以與沙塵天氣相提并論。當(dāng)然,有時(shí)這種“生命史”極其短暫的塵卷風(fēng)也會(huì)給人們帶來(lái)大災(zāi)難,千萬(wàn)不能小覷。
在氣象觀測(cè)中,沙塵天氣是指強(qiáng)風(fēng)從地面卷起大量沙塵,使得空氣混濁,水平能見(jiàn)度明顯下降的一種天氣現(xiàn)象。根據(jù)風(fēng)速大小以及能見(jiàn)度的下降程度,沙塵天氣又可分為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴三類。
如果大風(fēng)將地面沙塵吹起,使得空氣變得相當(dāng)混濁,水平能見(jiàn)度在1~10千米,我們把這種現(xiàn)象稱之為“揚(yáng)沙”。如果風(fēng)力強(qiáng)勁,黃沙漫天,水平能見(jiàn)度已經(jīng)在1千米以下,則是沙塵暴現(xiàn)象。
電影《紅海行動(dòng)》中出現(xiàn)的沙塵暴,可以算是特強(qiáng)級(jí)別的沙塵暴。老百姓將這種沙塵暴俗稱為“黑風(fēng)暴”,黑風(fēng)暴出現(xiàn)時(shí)瞬時(shí)風(fēng)速可達(dá)10級(jí)以上,能見(jiàn)度在50米以下,它雖然“生命史”很短,但突發(fā)性強(qiáng)、影響范圍廣、破壞力大。
相比揚(yáng)沙和沙塵暴,出現(xiàn)浮塵時(shí)風(fēng)速較小。這種天氣多是由于沙源地的沙塵被大風(fēng)經(jīng)過(guò)高空長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)奖镜厣峡斩纬?,或是本地的揚(yáng)沙天氣、沙塵暴天氣結(jié)束后殘留在空中的細(xì)小的塵土顆粒形成。這些塵土和細(xì)沙均勻地浮游在空中,使得原本光芒四射的太陽(yáng)看起來(lái)毫無(wú)生氣,像是掛在天空中的一張慘白的臉。遠(yuǎn)處的物體盡顯土黃色,室內(nèi)的桌面、茶幾上,隨手一抹,都是一層塵土。有時(shí)還能聞到較濃的塵土味道,感覺(jué)就像有人掃地故意揚(yáng)起塵土一樣。
沙塵天氣與霾天氣都會(huì)導(dǎo)致空氣質(zhì)量下降,影響人們的生產(chǎn)生活,使得人的情緒低落,心情變差,但二者又有著本質(zhì)的區(qū)別。
首先,沙塵天氣與霾天氣產(chǎn)生的機(jī)理不同。沙塵天氣主要受大氣環(huán)流影響,是由大風(fēng)將沙源地的塵沙吹起、移動(dòng)造成的。沙塵天氣一般具有持續(xù)性,而霾天氣則是由于大量的工業(yè)廢氣、燃煤煙塵以及汽車尾氣排放到空氣中,在靜穩(wěn)天氣條件下難以有效擴(kuò)散,再加上逆溫層的存在,導(dǎo)致污染物大范圍積聚形成。也就是說(shuō),霾天氣出現(xiàn)時(shí),近地面常常是靜風(fēng)或微風(fēng),空氣在水平和垂直方向流動(dòng)性均非常小。
其次,沙塵天氣與霾天氣的污染物不同。沙塵天氣的主要污染物是沙粒、塵土,其顆粒物直徑相對(duì)比較大;而霾天氣的主要污染物是硫酸鹽、硝酸鹽、黑碳等,其中所含顆粒物直徑相對(duì)比較小。靜穩(wěn)天氣、逆溫層則在其中扮演了“幫兇”的角色,導(dǎo)致近地層污染物無(wú)法擴(kuò)散、急劇累加。
再次,沙塵天氣來(lái)臨時(shí),會(huì)覆蓋沙塵經(jīng)過(guò)的所有城區(qū)和鄉(xiāng)村,天空多為黃色、土色,而霾天氣主要發(fā)生在城市、化工生產(chǎn)密集區(qū),因污染物不同常使天空呈現(xiàn)出藍(lán)紫色、青色、橙色等。
我們生活的地球,其表層形態(tài)各異、氣象萬(wàn)千。來(lái)自地球內(nèi)部的力量——地殼運(yùn)動(dòng)、巖漿活動(dòng)、地震等和來(lái)自地球外部的力量——太陽(yáng)能長(zhǎng)期共同作用,使得地球的地表形態(tài)豐富多樣,既有浩瀚海洋,又有高山深壑;既有廣袤平原,又有戈壁荒漠。
人類在漫長(zhǎng)的發(fā)展過(guò)程中,不僅能有意識(shí)地適應(yīng)自然,還會(huì)根據(jù)自身需求改造自然??撤ド?、開墾荒地、過(guò)度放牧等行為不僅會(huì)引起植被減少、水土流失,還會(huì)使原本富足的土壤肥力下降,趨于貧瘠,引發(fā)鹽漬化、荒漠化甚至土壤污染。沙粒、粉塵聚集的荒漠成為沙塵天氣形成的物質(zhì)基礎(chǔ)。
隨著天氣轉(zhuǎn)暖,氣溫回升,地表溫度也相應(yīng)升高。沙源地開始解凍,地面的沙子也隨之融動(dòng)疏松,“活躍”起來(lái)。同時(shí),大風(fēng)是造成沙塵揚(yáng)起的唯一動(dòng)力。北方春季冷空氣活動(dòng)頻繁,降水較少,這就給沙塵“挪窩”創(chuàng)造了有利條件。
尤其是在春日午后,由于太陽(yáng)輻射造成地面熱量增加,空氣上下對(duì)流增強(qiáng),大氣層處于一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。在這種情形下,地面的沙粒、塵土就會(huì)很容易被大風(fēng)帶到高空,隨著冷空氣的移動(dòng)路徑,影響我國(guó)西北、華北和東北等地區(qū)。
因此,但凡具備沙源地、大風(fēng)和不穩(wěn)定的大氣層結(jié)狀態(tài)這三個(gè)條件,沙塵天氣便會(huì)出現(xiàn)。沙塵天氣不僅僅春季獨(dú)有,只要滿足這三個(gè)條件,在其他季節(jié)依然會(huì)現(xiàn)身。
“洛陽(yáng)三月飛胡沙,洛陽(yáng)城中人怨嗟?!?/p>
“高柳兩行心萬(wàn)轉(zhuǎn),隴頭黃霧不成春。”
……
似乎從古到今,沒(méi)有誰(shuí)會(huì)喜歡沙塵天氣。我國(guó)是受沙塵天氣危害嚴(yán)重的國(guó)家之一,平均每年因沙塵災(zāi)害造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約幾十億元。由于風(fēng)沙飛舞,使得空氣中總懸浮顆粒物(TSP)和可吸入顆粒物(PM10、PM2.5等)濃度升高,水平能見(jiàn)度劇降,給交通運(yùn)輸、建筑施工等帶來(lái)不利影響,還會(huì)影響人們的出行,紗巾、墨鏡成為沙塵天氣里的必備物品。
沙塵天氣還會(huì)增加肺病患者和心臟病患者的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn),一些患有呼吸道過(guò)敏性疾病的人群會(huì)因此舊病復(fù)發(fā)。即使身體健康的人若長(zhǎng)時(shí)間處于沙塵環(huán)境中,也會(huì)出現(xiàn)眼澀、咳嗽、氣喘等不適癥狀。
沙塵天氣對(duì)石窟、石像、壁畫等古建筑文物也會(huì)造成不可逆的傷害。例如我國(guó)甘肅敦煌的莫高窟,由于地處大漠戈壁,當(dāng)?shù)貧v年干旱、降水稀少、風(fēng)沙頻繁,風(fēng)沙災(zāi)害漸已成為莫高窟保護(hù)面臨的主要環(huán)境問(wèn)題之一。
沙塵天氣來(lái)臨時(shí),隨風(fēng)攜帶的大量沙塵流經(jīng)或聚集到莫高窟窟區(qū),不僅直接吹蝕和磨損洞窟崖體,還會(huì)侵入洞窟,造成壁畫褪色、龜裂、酥堿、起甲等,甚至引發(fā)崖體坍塌、壁畫大面積脫落,實(shí)在令人惋惜。
我國(guó)近代地理學(xué)和氣象學(xué)的奠基人竺可楨先生曾從科學(xué)視角提出“退農(nóng)還牧、退農(nóng)還林”的主張,并指出我們應(yīng)當(dāng)科學(xué)而合理地“向沙漠進(jìn)軍”,來(lái)解決中國(guó)北方的沙漠化擴(kuò)張問(wèn)題。
近年來(lái),我國(guó)開展的三北防護(hù)林建設(shè)、京津風(fēng)沙源治理、飛播造林等工程在固定本地沙源、保護(hù)農(nóng)田、保持水土、阻擋低層沙塵運(yùn)輸方面起到很大的作用,形成了具有中國(guó)特色的防沙治沙方案和經(jīng)驗(yàn)。
國(guó)家氣候中心1961—2020年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,近30年我國(guó)北方春季平均沙塵日數(shù)和沙塵暴日數(shù)都在顯著減少,這和治沙造林有一定的關(guān)系。但更為直接的原因是,近些年我國(guó)北方地區(qū)大風(fēng)天氣發(fā)生的日數(shù)明顯減少,年平均風(fēng)速每10年減小約0.18米/秒。
年大風(fēng)日數(shù)的減少和年平均風(fēng)速的減小直接削弱了形成沙塵天氣的必要條件——大風(fēng)。沒(méi)有了大風(fēng)做推手,沙塵天氣、沙塵暴天數(shù)自然會(huì)減少。那風(fēng)速為什么會(huì)減小呢?根本原因在于從20世紀(jì)80年代中期開始,我國(guó)冬季平均氣溫升高,冷空氣和冷空氣大風(fēng)減少。
盡管我國(guó)的沙塵天氣尤其是沙塵暴發(fā)生頻率呈現(xiàn)逐年減少趨勢(shì),但這并不意味著就能徹底告別沙塵天氣。
首先,森林阻擋風(fēng)沙的能耐僅限于樹高的20~30倍,如果沙塵暴勢(shì)力強(qiáng)大,沙塵通過(guò)高空冷空氣強(qiáng)勢(shì)運(yùn)輸,森林也只能“望沙興嘆”了。因此,只要地球上仍然有沙漠存在,就有引發(fā)沙塵天氣的可能。
其次,我國(guó)防沙治沙工作是以尊重自然、因地制宜、科學(xué)治沙為要義,治沙并不是“消滅”沙漠,而是治理人為造成的沙化土地。
再次,圍繞地球的大氣時(shí)刻在運(yùn)動(dòng),水平運(yùn)動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生風(fēng),垂直運(yùn)動(dòng)就會(huì)形成對(duì)流、環(huán)流,只要滿足沙源地、大風(fēng)和不穩(wěn)定的大氣層結(jié)狀態(tài)這三個(gè)條件,沙塵天氣依然會(huì)出現(xiàn)。
盡管沙塵天氣令人生厭,但沙塵并非一無(wú)是處。研究發(fā)現(xiàn),以沙塵為核心的氣溶膠能夠反射相當(dāng)一部分的太陽(yáng)輻射,形成“陽(yáng)傘效應(yīng)”,抵消掉部分由于溫室氣體排放所造成的大氣升溫。還有人發(fā)現(xiàn)塵埃中的礦物質(zhì)能夠給海洋浮游生物提供豐富的佐餐。
既然沙塵天氣不可能完全消失,我們不如多加探索沙塵天氣發(fā)生、發(fā)展的機(jī)理,研究沙塵物質(zhì)的物理化學(xué)特性,分析沙塵遠(yuǎn)距離輸送規(guī)律,提高沙塵天氣預(yù)報(bào)水平,提前做好監(jiān)測(cè)預(yù)警。老百姓也應(yīng)提前知曉沙塵災(zāi)害預(yù)警信號(hào)含義和防御指南,未雨綢繆,防患于未然。
山西發(fā)布的沙塵(暴)預(yù)警信號(hào)分四級(jí),由低到高分別是沙塵藍(lán)色預(yù)警信號(hào)、沙塵暴黃色預(yù)警信號(hào)、沙塵暴橙色預(yù)警信號(hào)、沙塵暴紅色預(yù)警信號(hào)。預(yù)警信號(hào)級(jí)別越高,大家越應(yīng)引起足夠的重視。
防沙塵天氣順口溜
預(yù)警信息多關(guān)注,天氣預(yù)報(bào)時(shí)???。
少出門、多喝水,添加衣物要保暖。
關(guān)好門窗多加濕,不把雜物拋外面。
十分必要再出門,口罩眼鏡必須戴。
辨別風(fēng)向心莫慌,看清頭頂和腳邊。
廣告牌、高壓線,墻面老化莫靠前。
眼睛若是進(jìn)了沙,多眨眼睛不要揉。
保持車距減速行,避開大車綠化帶。