本文來自微信公眾號：地球知識局 （ID：diqiuzhishiju），作者：中年維特，制圖：孫綠 / 編輯：養(yǎng)樂多
原文標(biāo)題：《剛剛，沙塵暴來了！》
受今年立春后第一場寒潮的影響，中國北方地區(qū)將經(jīng)歷一次強(qiáng)沙塵天氣。目前，北京市氣象臺已發(fā)布沙塵藍(lán)色預(yù)警信號，預(yù)計(jì) 10 日 14 時(shí)至 23 時(shí)有沙塵天氣，北京的 PM10 濃度將明顯上升。
同為三月的北京咋差別這么大呢
（同一地點(diǎn)拍攝對比）▼
其中，傍晚至前半夜為沙塵過境時(shí)段。受沙塵天氣影響，預(yù)計(jì)今天夜間北京空氣質(zhì)量可達(dá)到中重度水平，預(yù)計(jì) PM10 將出現(xiàn)超過 500 微克 / 立方米以上的濃度高值。由于本次西北冷高壓較強(qiáng)，西北風(fēng)風(fēng)力大，預(yù)計(jì) 11 日凌晨后沙塵逐漸移出北京。
謝謝，已經(jīng)爆表了
（圖：air-matters）▼
除北京外，河北北部、內(nèi)蒙古西部偏西和偏北、中部偏北地區(qū)已發(fā)布沙塵暴黃色預(yù)警。預(yù)計(jì)這些地區(qū)將出現(xiàn)能見度小于 1000 米沙塵暴天氣，部分地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)沙塵暴天氣并可能持續(xù)。
華北內(nèi)蒙全線潰敗
（圖：air-quality）▼
這樣的天氣，最適合拯救世界了（圖：網(wǎng)絡(luò)）▼
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沙子從哪里來
沙塵暴并不是一件近代才出現(xiàn)的新鮮事物，《漢書》中就記錄過：“夏四月，黃霧四塞。博問公卿大夫，無有所諱?！?/p>
唐代邊塞詩中，沙塵暴更成為描摹邊塞地區(qū)嚴(yán)酷環(huán)境的重要意象。意氣風(fēng)發(fā)時(shí)則如“大漠風(fēng)塵日色昏，紅旗半卷出轅門。前軍夜戰(zhàn)洮河北，已報(bào)生擒吐谷渾?！睙霟岬暮肋~表露無疑；思鄉(xiāng)心切時(shí)則有“出塞復(fù)入塞，處處黃蘆草。從來幽并客，皆共沙塵老?！鄙n白的無奈點(diǎn)到即止。
古代邊塞難啊
北邊是蒙古高原大戈壁，西邊是西域大沙漠
春風(fēng)是如此短暫，日常都是在吹沙
（圖：NASA-2013 年 3 月 9 日）▼
“異常”的天氣現(xiàn)象總能引發(fā)觀者心中的種種不輕易表露的情感，古人不朽的詩文與今天速朽的朋友圈何其相似?？梢娚硥m暴是中國邊疆地區(qū)自古以來就并不罕見的天氣現(xiàn)象，我們的民族已經(jīng)對它感慨了幾千年。
千年來沒有改變的一點(diǎn)是，沙塵暴只眷顧北方人，因?yàn)樗男纬尚枰齻€(gè)要素 —— 沙源、不穩(wěn)定的大氣環(huán)流和強(qiáng)風(fēng)。
大風(fēng)刮起來，已經(jīng)認(rèn)不出下圖哪是哪了
（圖：NASA-2011 年 5 月 11 日）▼
一旦三者同時(shí)具備，強(qiáng)風(fēng)便會從地面卷起大量沙塵，沙塵過境之處，空氣變得污濁，水平能見度也會明顯下降。而不穩(wěn)定的大氣環(huán)流讓沙塵得以被強(qiáng)風(fēng)攜帶到更遠(yuǎn)的地方，否則沙塵會被更快削弱、阻擋，絕不可能讓小半個(gè)中國淪陷。
原以為這是一張內(nèi)陸衛(wèi)星圖，沒想到是沿海
可惜我只能找到這么多了
各位列文虎克，你們還能找出更多城市么？
（圖：NASA-2010 年 3 月 20 日）▼
日常用語中的“沙塵暴”，其實(shí)指的是沙塵天氣。而沙塵天氣又以能見度、空氣渾濁度、風(fēng)力大小等標(biāo)準(zhǔn)分為五個(gè)等級，分別為浮塵、揚(yáng)沙、沙塵暴、強(qiáng)沙塵暴、特強(qiáng)沙塵暴。而本次沙塵天氣屬于十年一遇的強(qiáng)沙塵暴。
也正因有多種要素限制，沙塵天氣通常會突然發(fā)生，只持續(xù)較短時(shí)間，便會結(jié)束。時(shí)間雖然短，它卻能帶來極大的危害性，是一種災(zāi)害性天氣現(xiàn)象。
動物也無法幸免
本次北京沙塵天氣的沙源來自蒙古國南部，這里是一片面積高達(dá) 130 萬平方千米的巨大沙漠的組成部分（另一部分在中國境內(nèi)），橫跨東戈壁省、中戈壁省、南戈壁省、戈壁阿爾泰省。就像古漢語中江特指長江，河特指黃河一樣，這片沙漠名稱也非常直接，就叫戈壁沙漠，它便是劃分漠北蒙古和漠南蒙古的那個(gè)“漠”。
這是一條相當(dāng)廣闊的荒漠地帶
大風(fēng)吹起來，風(fēng)沙的輻射范圍還會更大更大 ▼
蒙古國的國家能力目前尚不足以應(yīng)對非法采煤、過度放牧的問題，以至于首都烏蘭巴托早已不是想象中靜謐的漠北天堂，而是一片深受虛假城市化、空氣污染之苦的臃腫城市。對如此廣大，干旱的沙海進(jìn)行有效的綜合治理也就更無從談起了。戈壁沙漠自然就成為沙塵暴取之不盡的沙源。
烏蘭巴托所在的蒙古北部已經(jīng)是相對濕潤的地區(qū)了
再往北是更濕潤的森林地帶
往南則從草原逐步過渡到茫茫大漠
其實(shí)，受本輪沙塵天氣影響最嚴(yán)重的地區(qū)并不是北京，于國外是蒙古國，目前已經(jīng)造成數(shù)人死亡，數(shù)十人失蹤。
于國內(nèi)是黃河幾字灣周邊，即寧夏和內(nèi)蒙古的巴彥淖爾與呼包鄂地區(qū)。這里不但會受到蒙古國沙源的影響，其周邊就有巴丹吉林沙漠、騰格里沙漠、毛烏素沙地等中國八大沙漠中的四個(gè)。只不過受限于人口規(guī)模和經(jīng)濟(jì)政治地位，這里往往不受區(qū)域外的人關(guān)注。
也就是這一區(qū)域
可以說是中國阻擋沙漠化的前沿，非常重要
（底圖 ? 2008-2019 Chelys srl）▼
之前地球知識胡局捐助的公益林也建于這一區(qū)域
風(fēng)沙如何來
秋冬季節(jié)，大陸降溫快，海洋降溫慢，大陸的溫度會比海洋更低，靠近地面的空氣同樣如此。而歐亞大陸作為世界上最大的大陸，這種海陸熱力性質(zhì)差異表現(xiàn)得尤其明顯。在亞洲內(nèi)陸高緯度的蒙古國北部、或以北地區(qū)，空氣尤為寒冷致密，自然要向周邊溫度較高、密度較低的地區(qū)擴(kuò)散。由此便出現(xiàn)了一個(gè)影響范圍幾千千米的順時(shí)針旋轉(zhuǎn)氣團(tuán)，這就是蒙古-西伯利亞冷高壓。
就屬你最顯眼
（圖：wikipedia@Sinysee）▼
高壓生成后會向東南方移動，帶來大風(fēng)和降溫，讓冬季的亞洲東部比同緯度其他地區(qū)更為寒冷。在高壓裹挾的冷氣團(tuán)向南“傾軋”暖氣團(tuán)的過程中，大氣環(huán)流變得不穩(wěn)定，所以秋天沙塵暴多發(fā)。而冬季，中國北方已經(jīng)被冷氣團(tuán)控制，南方距離沙源太遠(yuǎn)，所以冬季雖然會刮起寒冷的北風(fēng)，卻很少見到沙塵天氣。
雖然不見沙塵，但極地渦旋南下還是非常可怕的
氣候變化導(dǎo)致的各種災(zāi)害越發(fā)顯現(xiàn)
（今年年初的超級寒潮 圖：中央氣象臺）▼
原本的高壓向南移動后，因?yàn)楹ｊ憻崃π再|(zhì)差異沒有逆轉(zhuǎn)，西伯利亞還是會再次生成新的高壓，周而復(fù)始，帶來一輪輪的寒潮。當(dāng)春季到來，太陽直射點(diǎn)即將北移至北半球，北半球接受到的太陽能越來越多，并帶來氣壓帶風(fēng)帶的北移。此時(shí)冷氣團(tuán)與暖氣團(tuán)此消彼漲，南方的暖氣團(tuán)再次北上，與南下的冷氣團(tuán)再次相遇，大氣環(huán)流變得不穩(wěn)定。
一月初 (上) 與三月初 (下)
冷空氣向北方退卻了
但中國北方到蒙古國的沙漠地帶也成了交鋒前線 ▼
所以中國北方的沙塵天氣往往開始于 2 月中下旬，3 月后進(jìn)入高發(fā)期，4 月通常為沙塵天氣出現(xiàn)的峰值。進(jìn)入 5 月暖氣團(tuán)控制地區(qū)越來越多，越來越靠北，而冷氣團(tuán)變得非常弱勢，沙塵天氣出現(xiàn)頻率開始下降。
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比如 2021 年 3 月那次刷屏朋友圈的沙塵天氣，南下的冷空氣就非常強(qiáng)勁，在蒙古國境內(nèi)刮起了每秒 20 米的強(qiáng)風(fēng)，經(jīng)過戈壁沙漠時(shí)卷起了大小沙塵。從直徑 5-0.05 毫米的沙，到直徑小于 0.05 毫米的塵都被卷起。受重力和地表建筑物、植被的影響，直徑較大的沙很快落下，塵則隨著風(fēng)繼續(xù)南侵。
冷氣團(tuán)抵達(dá)中國后，將南方暖氣團(tuán)與被“曬熱”的冷氣團(tuán)擠逐漸擠壓到長江沿線一代，來自蒙古國的塵被刮到北京。而黃河幾字灣周邊因?yàn)橛芯徒纳吃矗员憩F(xiàn)為強(qiáng)沙塵暴，而北京等華北城市，能見度在 500 米至 1 千米之間，也達(dá)到了沙塵暴級別。
而本次沙塵天氣，從目前來看力度不及前年那次，但是形成原因卻相似。而最近氣溫的顯著回暖，導(dǎo)致了沙源地解凍，也在一定程度上增加了冷空氣所能攜帶的顆粒物。
氣溫回升花開了，沙塵暴也來了 ▼
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防沙多年有用嗎
其實(shí)，北京的沙塵暴在以前更為嚴(yán)重。
受不合理開發(fā)的影響，到 1966 年時(shí)，北京的沙塵暴天氣創(chuàng)造了 20 天的紀(jì)錄。那時(shí)離北京最近的沙源是僅僅 180 千米之外河北承德的塞罕壩，所以那時(shí)北京的沙塵暴，是刮到嘴里可以嚼出顆粒感的真正的沙塵暴。
如今的承德塞罕壩，環(huán)境比曾經(jīng)已經(jīng)改善很多
70 年代風(fēng)沙依舊頻繁，為了改變這一環(huán)境問題，1979 年，三北防護(hù)林工程正式上馬。這一工程西起新疆的烏孜別里山口，東至黑龍江賓縣，分三個(gè)階段、八期工程進(jìn)行，規(guī)劃造林 5.34 億畝，預(yù)計(jì)到 2050 年正式完成。
三北防護(hù)林工程范圍與中國風(fēng)沙帶區(qū)域大致對應(yīng)
（向右滑動，三北防護(hù)林工程大致范圍）▼
植物的根系可以固定住土壤和砂礫，起到減少沙源的作用，成林后還可以減緩北風(fēng)，過濾風(fēng)沙，降低沙塵暴的強(qiáng)度和頻率。
如今三北防護(hù)林的建設(shè)已經(jīng)成果初現(xiàn)，沙塵經(jīng)過越來越密，越來越厚的防護(hù)林，被顯著減弱、過濾，讓近年來北京每年的沙塵暴天數(shù)，確實(shí)呈現(xiàn)出波動下降的態(tài)勢。從 60 年代的年均 5.3 日，6.6 小時(shí)，變?yōu)?80 年代的年均 0.9 日，0.72 小時(shí) 5 年未發(fā)生，再變?yōu)樽優(yōu)?2010 年代的年均 0.1 日。不光是北京，全國沙塵天氣的也下降到 2011-2019 年的，年平均 11.4 次。
當(dāng)然，建防護(hù)林并不是指要在廣大的范圍內(nèi)種樹
北方沙化最嚴(yán)重的其實(shí)是曾經(jīng)的草原
而草原生態(tài)與沙漠生態(tài)都相當(dāng)脆弱
除了種樹，如何逐漸恢復(fù)沙化的草原才是治本
防護(hù)林抵御沙塵暴效果確實(shí)顯著，但是，做不到杜絕風(fēng)沙天氣。因?yàn)樯硥m中沙的高度通常只有 40 厘米，地表植被可以很好的起到阻擋、過濾的作用。但是輕飄飄的塵可以被上升氣流刮得很高，甚至進(jìn)入距地面 5000 米左右的平流層，對此植被能起到的作用非常有限。
秋冬季節(jié)的西伯利亞高壓不會消失，強(qiáng)風(fēng)和不穩(wěn)定的大氣環(huán)流就不會消失。想徹底解決沙塵天氣，就只能解決沙塵暴沙源，但這同樣并不現(xiàn)實(shí)。
治理沙源才是根本，但是也最難
（科爾沁塔敏查干沙漠，孝莊太后很傷心）
防風(fēng)固沙需要成本，也需要自然條件。植樹造林可以把年降水量 490 毫米的塞罕壩變成森林；把沙化的草原逐漸恢復(fù)成綠地。但是對于面積過于巨大，距海過于遙遠(yuǎn)，蒸發(fā)量巨大的地區(qū)，植物種植之后能否存活就是個(gè)問題了。
而且還要進(jìn)行農(nóng)業(yè)開發(fā)
水源往往在農(nóng)業(yè)之外就所剩無幾了
（西遼河流域，圖：google map）▼
經(jīng)過對于環(huán)保的重視和多年的環(huán)境治理，西北地區(qū)的年降雨量呈現(xiàn)出波動上升趨勢，但是，其上升幅度很小，平均每十年只增加 0.11 毫米，部分地區(qū)的降水量甚至呈小幅下降趨勢。西北地區(qū)的防風(fēng)治沙工作依舊不簡單。
內(nèi)蒙古東部降水量尚可支持相當(dāng)規(guī)模的草原
到了西部則愈發(fā)惡劣
廣闊沙漠與蒙古的戈壁省連為一體，只能遏制其擴(kuò)張 ▼
更尷尬的問題在于，最重要的沙源在蒙古國，中國顯然無法直接把三北防護(hù)林?jǐn)U展到他國境內(nèi)，只能依賴于國際合作，而戈壁沙漠自古環(huán)境惡劣，想要改造恐怕成本巨大，且結(jié)局難以預(yù)料。
所以未來北京的沙塵暴可能會成為歷史，但是揚(yáng)沙、浮塵天氣消失的可能性不大。不如換種心態(tài)來面對這些自然現(xiàn)象，想到那些飛上 5000 米高空的塵穿越荒野、農(nóng)田與城市，最終降落到海中，成為浮游生物饕餮的營養(yǎng)物質(zhì)，最終隨著食物鏈滋養(yǎng)整片海洋，沙塵是不是也變得浪漫了起來。
畢竟，沙塵暴也是東亞氣象系統(tǒng)的一部分
黃土高原與華北平原的形成均受益于此
既要解決問題，也要適應(yīng)環(huán)境
（圖：NASA）▼
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7.http://www.weather.com.cn/zt/tqzt/2859615.shtml#p=1
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封面：小謝
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