邬锐：沙尘天气背后冷暖空气的势力争夺（4月19和28日两次沙尘天气的比较）
-本文原载2023年4月29日 腾讯新闻-
一、4月28-29日沙尘天气过程
受冷空气带来的大风影响，4月28日开始内蒙古中部、宁夏、甘肃中部、陕西北部先后出现扬沙、浮尘和沙尘暴天气。中央气象台于27日18时发布沙尘暴蓝色预警，28日06时继续发布沙尘暴蓝色预警。29日06时解除沙尘暴蓝色预警，但提示今天08时至明天08时，新疆南部、内蒙古中部、河南、安徽、湖北、湖南北部等地的部分地区仍有扬沙或浮尘天气。
气象卫星监测显示，28日早间沙尘主体覆盖我国内蒙古中部、宁夏、陕西北部、甘肃东部（图1），上述地区出现大范围PM10重度−严重污染，内蒙古阿拉善左旗PM10峰值浓度达到4289微克/立方米。
二、此次沙尘天气的成因
数据统计显示，常年4月正是我国沙尘天气最为频繁的时段，平均可达4.5次，3月和5月不相上下，分别为3.4次和3.1次。在一年中一般首次出现在2月（常年平均日期为2月16日），3-5月进入高发期。
4月不仅是沙尘过程最频繁的时候，强度往往也最强，常年4月的沙尘天气过程，有58.9%达沙尘暴及以上级别，3月和5月分别有48.5%和45.9%达到沙尘暴及以上级别。
形成沙尘的必要条件就是沙尘源土壤情况、冷空气带来的大风和不稳定的大气层结。春季气温回升迅速，北方沙源地开始解冻，加之降水较少，难以抑制沙尘，便为沙尘发生提供了物质条件。同时，春季是冬季风环流向夏季风转换的时期，北方冷空气活动仍然频繁，大风天气多发，就容易把地表的土或沙吹起来，从而形成沙尘天气。冷暖空气的不同配置影响大气层结束的稳定性，对沙尘天气的发生发展起到促进或遏制的作用。
形成沙尘的前两个必要条件（沙尘源土壤情况和冷空气带来的大风）在新闻分析里多有讨论，而不稳定的大气层结却很少提及。下面就冷暖空气的配合对此次与4月19-21日沙尘天气进行比较。
三、与4月19-20日沙尘天气的对比分析
4月18日至23日，一股强冷空气影响我国，甘肃中西部、宁夏、陕西和山西等地均出现先后出现大风、沙尘、寒潮、暴雨和暴雪等天气。中央气象台4月18日18时发布沙尘暴蓝色预警，4月20日沙尘天气已经进入尾声，影响范围已经缩小、强度减弱，中央气象台06时解除沙尘暴蓝色预警。新疆、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西、山西等地先后出现扬沙或浮尘天气，其中新疆、内蒙古、甘肃等部分地区有沙尘暴，局地有强沙尘暴。
4月20日09:00 FY气象卫星沙尘监测图（来自国家卫星气象中心）
4月18日08:30 FY气象卫星沙尘监测图（来自国家卫星气象中心）
虽然沙尘暴预警解除，但4月20日午后开始，北方的沙尘突破秦岭-大巴山一线进入四川。四川北部的广元在短短2个小时内（12时至14时），PM10浓度从98微克/立方米直线陡升至602微克/立方米。从20日下午开始，四川、甘肃、宁夏、陕西、山西等地降水发展增多，沙尘与雨雪天气几乎是无缝连接。4月20日以来，雨雪天气持续时间长、累计降水量大，局地降温幅度超过20℃。甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西等地出现了降雪或雨转雪，其中山西、陕西多地出现暴雪甚至大暴雪，多地积雪深度达到10厘米以上，打破当地4月最深积雪纪录。
4月19-20日沙尘天气和之后到20-23日的强降雪天气最主要的原因是强冷空气势力威猛，山西、陕西、湖北、贵州等地气温降幅大，最低气温降幅在12℃以上，局部地区有超过18℃的强降温。
强冷空气携带北方沙尘时遇上了北扩的强盛偏南暖湿气流，再加上偏东回流所输送的水汽，冷暖气流交汇过程中形成大范围雨雪天气。
这样的冷暖空气配置，一方面是暖湿空气遏制了强冷空气的向南进犯；另一方面，强冷空气除了在西北地区东部到华北西部地区形成了范围较大的冷垫，提供了降雪所需的温度条件外，其携带的沙尘气溶胶也为降雪提供了凝结核的条件。
沙尘气溶胶是大气气溶胶的重要组成部分。在大气中，气溶胶是云团形成的种子。周围的水蒸气会附着在气溶胶表面，凝结成水滴，再凝结成云。云中的水滴会碰撞合并成更大的水滴，最终形成雨雪。沙尘气溶胶可以作为云凝结核，影响云的形成、辐射特性和降水，产生间接的气候效应，被称为“冰核效应”。据有关研究发现，大气中的沙尘会使我国西北干旱地区天空云量增加，减轻太阳炙烤，也会使下游地区增加雨雪量。
不过沙尘气溶胶对于降水并非越多越好，当气溶胶高度集中时，许多微小的颗粒就会形成同样微小的云滴，反而不易融合到一起。也有研究发现，沙尘粒子通过吸收太阳光，热其所在的大气层，抑制风暴云以及随之降水的形成，使得沙尘暴成为沙漠化加剧的重要原因。沙尘气溶胶对于降水产生和发展的作用还有待更多的科学探索。
本次沙尘天气过程，由于强冷空气和暖湿气流的另一种配置，导致了江淮的部分地区仍有可能有浮尘天气的影响。昨天，我国雨雪增多，南方降雨达本轮过程鼎盛，其中，西南、华中南部、华东西部和南部、华南等地部分地区降大到暴雨，湖南衡阳、江西吉安、广西河池和桂林等局地大暴雨（100～212毫米）；华北部分地区出现中雨，北京东北部局地大雨或暴雨，部分地区伴有雷暴大风和冰雹天气。而今天的天气形势并不足以遏制沙尘天气的南下，我国大部雨雪稀少，较强降水主要出现在东北、华南等地。所幸本次沙尘天气本身与前几次相比，起沙范围较小、起沙高度较低，传输过程中沉降较快，因此对江淮地区产生的影响比预期的弱，PM10的浓度并未有太明显的提高。
