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原标题:世界气象组织呼吁改进浮尘预警、更好保护公众

浏览次数:197 时间:2020-04-01

图片 1 儿基会图片/Kate Holt

呼吁改进沙尘暴预警 亚洲监测中心设在北京

沙尘暴是指强风扬起地面的尘沙,使空气浑浊,水平能见度小于1千米的风沙现象。它是我国西北地区和华北北部地区出现的强灾害性天气。中央气象台自2000年至今的我国沙尘过程的统计显示,每年3月至5月为沙尘天气的高发期,次高发期为12月至2月。近12年来,在3月份发生沙尘天气总数超过50次。“你是风儿,我是沙,缠缠绵绵到天涯。”正如歌中所唱,沙尘和大风总是纠缠在一起。春季多沙尘和这个季节多大风不无关系。中国天气网首席气象专家李小泉说,在春天,沙源地土地基本解冻,土质疏松,但植被尚未完全长好,因此大风容易将沙吹走形成沙尘天气。“除了大风外,我国前一阶段多地气温较常年同期偏高,尤其是西北及华北地区偏高幅度更为明显,部分地区气温接近历史同期最高值;另外,上述地区的降水也较常年同期偏少。这都是有利于出现沙尘天气的原因。”国家气象中心天气预报室专家桂海林告诉记者,“不稳定的大气层结则是沙尘形成的重要的热力条件。” 根据国家标准,沙尘天气有浮尘、扬沙、沙尘暴、强沙尘暴和特强沙尘暴五个等级。桂海林表示,沙尘天气的强弱主要取决于天气和气候因素。我国境内的沙尘暴是亚洲沙尘暴的一部分,其主要源区是中纬度亚洲的干旱和半干旱区。这些地区由于年降水量不足、植被稀疏,大风过境非常容易起沙。 那么,这些沙尘又来自哪里呢?我国沙尘上游地区随风而来的“外来客”、我国沙源地和受到大风影响的当地地面沙尘,是沙尘的重要来源。沙尘被近地面大风吹气,顺着垂直上升气流来到高空,并被高空西风气流输送到更远的下游地区。但有时候,浮尘或扬沙并不是来自于上游的沙源地,而是和城市内的当地地面情况有关,“因此大风天气时,有些城市对建筑工地的沙尘采取提前覆盖等措施,这是很有必要的。”桂海林说。目前,我国境内的主要沙源地包括塔克拉玛干沙漠、巴丹吉林沙漠、库布齐沙漠、浑善达克沙地和科尔沁沙地等。 据桂海林介绍,春季我国沙尘暴主要发生在北方地区,其中新疆南疆盆地、青海西南部、西藏西部、内蒙古中西部和甘肃中北部是沙尘暴的多发区,年沙尘暴日数都在10天以上。 沙尘天气的形成 沙尘分级 浮尘:当天气条件为无风或平均风速小于等于3米/秒时,尘沙浮游在空中,使水平能见度小于10公里的天气现象。 扬沙:风将地面尘土吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1公里至10公里之间的天气现象。 沙尘暴:强风将地面尘土吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1公里的天气现象。 强沙尘暴:大风将地面尘土吹起,使空气非常混浊,水平能见度小于500米的天气现象。 特强沙尘暴:狂风将地面尘土吹起,使空气特别混浊,水平能见度小于50米的天气现象。俗称“黑风”。 沙尘欲来我先知 作为全球性气候与环境问题,沙尘暴向来受到各国政府和民众关注。据了解,我国已经有一套针对沙尘暴的观测、分析、预报、评价的流程。国家气象中心天气预报室专家桂海林如是说。 我国已经建立了沙尘暴综合观测网,这包括我国的两千多个气象观测站和世界气象组织的交换气象站点。该观测网络覆盖中国及其周边部分国家,能提供天气现象、能见度、风向、风速等气象观测信息。另外,我国在沙源地比如酒泉、沙坡头等地还建立了专门的沙尘观测站。尽管如此,在西部沙源地,由于地广人稀,气象观测站点稀少,对于沙尘的监测仍然无法完全满足业务的需要。而我国的“风云”系列气象卫星由于其具有高时空分辨率的优势,能够对全球的沙尘暴进行监测,只要有刮风、起沙的现象,卫星就会及时发现。 国家气象中心在收集到各地方气象台观测到的数据后,就要开始一系列复杂的分析、预报、评价工作。中国气象局的亚洲沙尘暴数值预报系统可以提供最新的亚洲沙漠和沙地分布以及亚洲沙源地获得的沙尘气溶胶浓度度分布资料,还能提供包括各粒径的沙尘气溶胶3小时~72小时的三维浓度分布、沙尘气溶胶浓度输送路径及沉降等产品,并能给出88个主要城市的沙尘暴等级预报,为预报员的准确预报提供了很好的参考。 自2011年开始,国家气象中心开展了沙尘暴预报预警系统工程的建设工作。这套以沙尘暴预报预警为核心,集沙尘暴信息查询、沙尘暴和大风监测显示、沙尘暴和大风数值预报产品提供、沙尘暴和大风预报预警产品制作于一体的预报预警业务系统,已于2012年底建成。 谈到沙尘暴预报的难点,桂海林认为,目前科学对于沙尘暴发生发展机理,边界层湍流对沙尘的垂直输送,即近地面层沙粒进入上部边界层和自由大气的过程和机制,沙尘远距离输送及干、湿沉降过程等问题还需要更深入的研究。其次,如何更有效地将多源的沙尘暴观测资料同化进沙尘数值模式,并能客观地揭示沙尘暴的形成机理,从而改进预报也是目前难点之一。第三,西部沙源地由于地广人稀,气象观测站稀少,虽然卫星遥感监测有一定优势,但由于极轨卫星一天只能两次经过同一地点,所以时间分辨率偏低;而静止卫星虽然可以连续不间断地对同一地区进行观测,但由于离地面远,空间分辨率相对较低,所以对于沙尘暴的监测能力仍然不足,因此也制约了沙尘暴预报准确率的提高。 遥感卫星是如何识别监测的? 对于属于中亚沙尘暴区的我国北方部分地区来说,人们对沙尘暴的出现并不陌生。 沙尘暴,在我国北方是一种每年都会出现的天气现象。它不仅把室内和人的身上吹得到处是土,给人们的生活带来不便,还会严重影响空气质量,污染环境,引发事故。因此,对其的监测和预警已经是气象部门服务内容的重点之一。 国家卫星气象中心遥感应用室气象应用科科长李云介绍说,目前监测沙尘暴主要以遥感监测为主,还会辅以一些其他手段,如传统的地面监测等,而利用遥感技术来监测沙尘暴是目前为止最有效的手段。 遥感卫星眼中的沙尘暴是什么样子呢?遥感技术的原理是什么?这些问题,我们都可以从彩色卫星图像中找到答案。 沙尘中含有大量矿物质,它们会吸收和散射太阳辐射及地面和云层的长波辐射等,并对地球造成影响,这就使其有了自己的光谱特征。通过比对沙尘暴光谱特征与其他部分光谱特征的差异,就可以对沙尘暴进行监测。 沙尘暴的遥感监测主要考虑沙尘粒子的发射和散射特征,通过不同的探测数值的组合,就可以辨别发生沙尘暴的区域信息。在彩色卫星图像中,人们通过颜色、色调、纹理和形状等的特征就可以识别出沙尘暴区域。 目前,通过多时次的彩色图像的对比分析,气象部门可以确定沙尘暴的起源地、移动路径、移动速度、影响区域和未来推进方向及其有关的动态信息。 影响遥感监测沙尘暴有三个因素:云层的覆盖、监测频率及地面的沙化和裸露。云层的覆盖会导致沙尘暴的信息被屏蔽;而卫星监测频率不够高的话,就不足以捕捉到每一次沙尘暴过程或某一次过程中的每个阶段;而地面沙化和裸露则让沙尘信息的监测变得更困难。 沙尘“吹”来什么? 自20世纪90年代以来,我国掀起一股沙尘暴研究的高潮。有研究发现,在沙尘天气条件下,长期暴露会导致人们呼吸系统和循环系统等多种疾病患病率显著增高。 沙尘天气带来的变化主要是风速增大与大气中颗粒物浓度增高。“由于沙尘天气一般都具有持续性,所以沙尘暴之后常伴有浮尘或者扬沙天气。”中国气象科学研究院副研究员侯青告诉记者,人们在沙尘天气下暴露时间越长,则吸入颗粒物就越多,而且这些颗粒物吸附的有害气体、重金属、有机污染物、病原微生物等有害物质随飘浮时间延长而增多,对呼吸系统造成的危害就增大。 有关专家曾以甘肃省武威市两所小学3年级至5年级的1040名学生为研究对象,对2004年和2005年4场沙尘暴事件进行健康状况问卷调查。结果表明沙尘暴对儿童健康的影响,既有当日急性效应也有一定的短期滞后效应。通过对沙尘天气发生期间的健康问卷调查资料的统计分析得出,扬沙天气造成大气中PM10浓度明显升高,对暴露人群可造成急性呼吸系统健康危害。 侯青说,沙尘暴对人体健康的影响在很大程度上取决于其中的颗粒物。 由于在沙尘天气时,大气中PM2.5质量浓度大大高于正常天气,其对人类健康的危害作用也相应增大。在扬沙或沙尘暴来临时,大气细颗粒物浓度急剧上升,可增加支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病的发病率,对人类健康造成很大威胁。 不仅如此,在沙尘暴源地和影响区内,沙尘会以风沙流的方式造成农田、渠道、村舍、铁路、草场等被大量流沙掩埋;会引起土壤的流失,破坏土壤有机物和营养成分,从而减少农作物的产量;还会降低能见度,给交通运输造成严重威胁。 不过,沙尘暴也有有益的一面。包括沙尘在内的大气中的微粒,能大量反射掉入射地球的太阳辐射而使得大气降温。我国北方虽然工业排放的酸性污染气体数量并不比南方少,但北方却并没有南方普遍有的酸雨。其主要原因就是大气中碱性沙尘会中和酸雨。 其实,沙尘暴过程是自然生态所不能或缺的一部分。例如中美洲和南美洲的热带雨林大部分的矿质营养来源于撒哈拉沙漠,海洋也从中得到铁元素。研究资料也可证明,夏威夷当地肥沃的土壤沉积物中许多的养料成分是来自遥远的欧亚大陆内部。正是沙尘暴,把细小却包含养分的尘土吹上高空,穿越大洋,再如播种一般把它们撒下。

联合国专门机构世界气象组织4月12日在日内瓦总部发布了首份年度《浮尘公报(Airborne Dust Bulletin)》,其中概述了2016年大气浮尘的水平和地域分布情况。报告称,沙尘暴给干旱和半干旱地区的环境、人类健康和经济带来严重风险,需要努力改进对沙尘暴的观测和预警工作。

科技日报联合国4月12日电 联合国专门机构世界气象组织12日在日内瓦总部发布首份年度《浮尘公报》,概述了2016年大气浮尘的水平和地域分布情况。报告称,沙尘暴给干旱和半干旱地区的环境、人类健康和经济带来严重威胁,需要努力改进对沙尘暴的观测和预警工作。

世界气象组织12日发布的最新报告显示,每年估计有大约20亿吨的沙尘排放到大气中;尽管其中大部分是地球循环的自然组成部分,但人为因素也产生了大量的沙尘,特别是不可持续的土地和水资源管理。报告称,沙尘是大气气溶胶的一个主要组成部分,而大气气溶胶可影响全球气候,也可通过其对大气动力学、云和降水的影响进而对天气产生重要的影响。报告就此强调,出于公众安全考虑,各国需要改进对浮尘的观测和监测,同时也要了解气候系统的反馈。

世界气象组织12日发布的最新报告显示,每年估计有大约20亿吨沙尘排放到大气中,尽管其中大部分是地球循环的自然组成部分,但人为因素也产生了大量沙尘,特别是不可持续的土地和水资源管理。报告称,沙尘是大气气溶胶的主要组成部分,而大气气溶胶可影响全球气候和天气。报告强调,出于公众安全考虑,各国需要改进对浮尘的观测和监测,同时也要了解气候系统的反馈。

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