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沙尘暴一日狂奔3000里空袭北京,防护林形同虚设,真没法治?

差不多有六七年时间了吧,帝都的人们已然淡忘了那些成天浸泡在万丈黄沙中的日子。正在大家庆幸三北防护林给我们带来清新空气的当儿,强沙尘暴袭来,一夜之间整个北京城都笼罩在滚滚黄沙之中。早上起床发现窗台上积了厚厚一层沙土,鼻腔里满是土腥气味,而住在首都机场附近的朋友们倒是觉得耳根清静了不少,因为能见度极低,大量航班被按在地面飞不起来了。

北京再遭沙尘暴袭击

沙尘暴究竟因何而起?它的影响范围为什么能如此广阔?防护林为何又无法阻挡沙尘呢?我们今天就来聊聊这些话题。

卫星图片显示,2021年开春的这场沙尘暴发源于蒙古国腹地,距离北京市约1500公里。气象专家认为这场沙尘暴的发生与北方强冷空气南下,以及蒙古国冬季长时间干旱有关。

沙尘暴发生与运动路径

在沙漠戈壁地带,由于长时期干旱少雨,地表土壤处于松散的状态。土壤表面细小沙粒和灰尘在风的吹拂下会向前滚动,随着风力加大,沙粒会在不平的表面发生弹跳。大量弹跳的沙粒落下时会撞击地表其它沙粒,使地面越来越松散的同时会破碎那些较小的颗粒,小颗粒更容易被风吹起来,悬浮在空气中并且越飘越高。

沙尘暴的产生

你可能会问,沙子比空气重,它怎么可能悬浮在空气中呢?

的确,如果你抓一把小石子向上抛,它们会很快掉落回地面;但是如果我们向上抛的是一把沙尘,情况就会产生一些变化。那些大的沙粒很快下落,而更多细小粉尘则会漂浮在空中,要过很久才会落下来。

细小粉尘会漂浮很长时间

你向上扔一个小石块,几乎可以不用考虑空气阻力的影响,而当这个小石块足够小,变成一粒直径仅0.02甚至0.01mm(PM10)的灰尘时,空气对它的影响就变得非常大了。因为对于PM10和更小的尘埃而言,空气就像糖浆一样粘稠,尘埃不仅受到地球引力,还会因为空气分子的碰撞而产生斯托克斯阻力,这个阻力与它的运动方向相反。于是尘埃会漂浮在空气里,随着风的运动而运动。

斯托克斯阻力抵抗重力

风将蒙古腹地荒漠中的沙尘吹起来,沙尘中细小的颗粒因斯托克斯阻力而悬浮在空气中,然后再被风带着吹到中国,越过三北防护林,直达华北平原,这就是北京沙尘暴的起因。

有人说,因为我们的防护林“开了个口子”吹走了雾霾,这才导致蒙古的沙尘长驱直入。

沙尘暴来袭如恐怖大片

我不清楚“开口子”之说从何而来,总之这是一个极具想象力的说法。这些年来我国北方许多地区雾霾天气急剧减少,一方面与北部地区大面积植树造林、退耕还林还草有关,更多的是我们实现了经济结构的转变,大力控制住污染物的排放。驱散雾霾固然靠风,但从源头治理、减少了雾霾产生才是我们对环境最大的贡献。

从前边的介绍你可以知道,沙尘暴的发生需要两个条件:强风和干旱裸露的土壤。我们开展大规模的植树造林,将大面积的土地覆盖上绿色植被,这样就使土壤保持湿度,沙粒不容易被风吹起;同时密集的树木阻挡了地面风,即便在干旱的冬春季节,风的强度也不至于造成地面沙尘跳动的连锁反应。近些年来沙尘暴没有在内蒙古以及黄土高原地区发生,正是三北防护林这座绿色长城起到的最大作用。

三北防护林

但是几百上千公里宽度的防护林仍然无法阻挡沙尘暴的侵袭。在斯托克斯力的作用下,PM10颗粒物需要十几分钟才会下降1米,只要风力足够大,沙尘能够在高空漂浮长达几个月之久。这次由于西北强风吹袭,来自蒙古国腹地的沙尘暴只用了16个小时就到达北京,足见其风力之强劲。而防护林只分布于地表,对高空输送的沙尘是毫无阻拦作用的。

沙尘飞扬的高度很高

沙尘暴是地球自然灾害性天气现象之一,治理沙尘要从源头着手,停止过度开垦和过度放牧,恢复植被。但并不是所有地方都适合植树种草,许多沙漠地区因为气候的原因没办法开展绿化,也非所有国家和地区都能像中国这样有决心有毅力有能力建设长达几千公里的防护林带,所以在未来相当长的时间里,沙尘暴依然不时会袭击我们。

没办法,这就是我们的大自然。