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沙尘天气频发专家建议应跨国跨学科通力应对气候变化新挑战

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11 月 15, 2023

我国北方今年已经历了10次沙尘天气过程,沙尘出现时间早、过程次数多,为近10年同期最多。根据《中国气象灾害年鉴(2020)》的数据,近20年来,3月至4月平均出现沙尘天气的次数为7.8次,今年4月尚未结束,次数已超平均值。

2023年4月20日,陕西省发布沙尘暴预警。

生态环境部大气环境司司长刘炳江在3月环境部召开的例行发布会上表示,今年3月以来,国内沙尘天气偏多,一是因为下垫面利于沙尘活动。2022年蒙古国降水较20年同期偏少,沙源地植被覆盖较差;二是3月以来,蒙古国南部和中国西北地区,气温较常年同期偏高5~8度,这导致冻土层沙土快速融化,同时沙源地基本无降水,地表无积雪覆盖,导致大范围地表裸露。

有研究认为,气候变化或使半干旱的蒙古高原很快进入永久干旱的状态。对此,多位专家在接受澎湃新闻采访时表示,近年沙尘暴的数量和频率增长究竟与气候变化有多大关系还需更多研究佐证,应把中亚干旱区作为一个系统加强跨国、跨学科的基础研究,以应对未来气候变化带来的新挑战。

4月18日,国际自然保护联盟(IUCN)亚洲区会员委员会主席,中国科学院生物多样性委员会副主任、植物研究所教授马克平在接受澎湃新闻(www.thepaper.cn)采访时还表示,沙尘暴本身是一个自然现象,它的主体驱动是大气环流,人类生产活动的贡献是有的,但并没有起决定性作用。他指出,今年沙尘天气增多了,但公众也不能因此否定过去几十年我国在防沙治沙领域作出的努力和贡献,目前的防沙治沙措施应对未来的沙尘天气依然有效,包括防护林工程都会发挥作用。

这两年影响较广的不少沙尘天气,中国只是途经站

强风从地面卷起大量尘沙,使空气浑浊、水平能见度明显下降的天气现象被称为沙尘天气。沙尘天气的形成需要持久强劲的大风作为动力,需要沙尘来源,同时也需要低层大气不稳定,这样才有利于强对流发展,把更多沙尘卷扬得更高。

中央气象台首席预报员桂海林在接受澎湃新闻采访时表示,从最新一轮沙尘天气的形成具体原因来看,一是动力条件,有气旋大风;另外是地表条件,因为中国西北、蒙古国都处在中北亚地区、干旱半干旱地区,这些地区降水稀少,分布着大量的戈壁沙漠,提供了大量的沙尘物资源,所以一旦这种情况配上适合的天气系统,就会产生一些大范围的沙尘天气。

当地时间2023年4月13日,沙尘暴袭击日本东京。

与中国北方多地的遭遇一样,韩国、日本近日也相继出现沙尘天气,有韩媒报道称沙尘暴起源于中国。事实上,以亚洲地区为例,除了我国,中亚地区的乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦以及蒙古国南部的戈壁沙漠,都大范围分布着沙源地。而经过科学监测和综合分析,这两年影响较广的不少沙尘天气,中国都只是途经站。

比如今年的这几场沙,从沙尘源来看基本都是蒙古气旋带来的大风导致的,沙尘在途经我国的时候,我国北方干旱半干旱地区只是起到了一个沿途沙尘补充的作用。桂海林说。

防护林使我国沙尘源的起沙大大降低,不能否认其作用

西北、华北和东北地区分布着中国的八大沙漠、四大沙地和广袤的戈壁,总面积达149万平方公里,约占全国风沙化土地面积的85%。

经过近40年三北防护林工程建设,我国累计完成造林保存面积3014.9万公顷,工程区森林覆盖率由5.05%提高到13.59%,活立木蓄积量由7.4亿立方米提高到33.3亿立方米;治理沙化土地33.6万平方公里,营造防风固沙林788.2万公顷。治理重点——科尔沁、毛乌素两大沙地实现了土地沙漠化的逆转。毛乌素沙漠治理更是被联合国评为全球沙漠治理的标准。

2022年8月27日,河北张家口,三北防护林构成一道道防风固沙的绿色屏障。

这些生态工程措施对沙尘天气起到的削减效果不可否认:根据国家林业和草原局监测数据,近20年我国春季(3-5月)沙尘天气总体呈现次数减少、强度减弱的趋势,已由上世纪60年代年均20.9次减少到近10年年均8.4次,沙尘日数平均每10年减少1.63天。

近年来,我国在生态治理方面取得许多成果,比如三北防护林建设、京津冀防沙治沙工程等。从监测来看,防护林使我国沙尘源的起沙大大降低。桂海林说,由于有时候天气系统的发生位置和境外一些沙源地的配合作用,还是会发生跨国际的一些大的沙尘现象。但是有沙尘的时候,或者沙尘频发的时候,并不能否认我们国家生态防护林的作用。

气候变化对沙尘频次和强度的影响还需更多研究

国家林草局主管的《中国绿色时报》2022年12月报道称,中国沙尘天气的境外沙尘源地主要在蒙古国、哈萨克斯坦和俄罗斯。其中,以蒙古国南部戈壁荒漠地区为起始源的沙尘暴对内蒙古自治区的影响最为突出,对华北、东北、华东地区的影响也相当大,是影响中国沙尘天气最主要的沙尘源地之一。

据新华社报道,蒙古国春秋季节一般会频繁出现大风、沙尘暴和暴风雪等天气。近年来,由于无序采矿、超载放牧等导致该国土地荒漠化严重,沙尘暴的频率和危害加剧。

更令人担忧的是,根据2020年发表在《科学》杂志的一篇研究,蒙古国的夏季气候似乎已经跨越了气候临界点,进入一种不可逆转的干热状态,并可能使半干旱的蒙古高原很快进入永久干旱的状态。

对此,IPCCAR6第一工作组联合主席翟盘茂对澎湃新闻表示,目前关于临界点和不可逆现象的研究还远远不够。虽然蒙古国干热条件长期存在并加剧会对土地植被覆盖造成影响,有利于提供沙源条件,然而在气候变暖背景下,很多中高纬度地区还存在植被和降水增加的趋势。加之沙尘形成的过程很多依然可逆,判断这一地区是否跨越气候临界点,目前还为时太早。

2018年以来,我国北方平均的沙尘总次数和沙尘暴次数均高于2013-2017年的均值,表现出小幅上升。国家气候中心主任巢清尘认为,沙尘暴的变化本身存在一个自然周期,近年沙尘暴的数量和频率增长究竟与气候变化有多大关系,还需更多研究佐证。

需跨国界跨学科通力应对气候变化新挑战

在气候变化的背景下,我国防沙治沙工作应如何应对未来的新挑战?

马克平表示,气候变化带来的极端天气增多了,但不能说我们过去防护林种植的树种无效了,或者需要迁移更换。他认为,应对气候变化和生物多样性保护要实现协同增效,比如世界经济论坛宣布植万亿棵树领军者倡议,计划在十年内保护和恢复1万亿棵树,以提高全球应对气候变化挑战的能力。这项计划实施过程中,要优先考虑种植当地的乡土树种,要以种植混交林为主,这样对生物多样性保护、对气候变化的减缓会实现双赢的效果。

2019年8月3日,甘肃省武威市民勤县,植树造林让这片沙漠发生了巨大的改变。

马克平说,生态工程今后在实施过程中也应坚持近自然恢复的科学理念,即利用本地乡土物种,把退化生态系统恢复到物种组成、多样性和群落结构与地带性植被接近的生态系统。当气候的负面影响来临时,相比外来物种,乡土物种能有更强的抵抗能力。

有些地方植树造林时大多还是种植单一树种,一是省事儿,二是在营造混交林时哪些树种之间可以混交,这方面的研究是很弱的,需要一定的科学支撑。另外很多地方造林追求效率,哪种林木生长快就喜欢种哪一种,但这样的造林方式,生态效益不是很好。马克平说。

中国科学院西北生态环境资源研究院气候变化与荒漠化项目首席科学家苗运法在接受澎湃新闻采访时则表示,防沙治沙工作任务艰巨,不仅要与蒙古国合作,还要跟中亚干旱区其他国家通力合作。植树造林和其他生态工程选址,需要多学科的交叉和综合研究,要把科学界对气候变化的认知加入到未来的生态工程建设当中,可以以项目为抓手,把研究地质的、地理的、大气的专业,以及研究区域尺度的、全球尺度的科研人员团结起来,持续投入到防沙治沙这项工作中来。