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近期，北方連遭多場嚴(yan) 重的沙塵天氣，黃沙“任性”地闖入、回流和離去，讓不少小夥(huo) 伴感歎：“吃土”的季節又到了！今年的沙塵暴如此的任性和反複無常，它們(men) 是否有跡可尋呢？今天，咱們(men) 就借著衛星的“慧眼”來認識一下這個(ge) 讓北京等十幾個(ge) 省市“吃土”的“網紅”吧。

捕捉沙塵蹤跡神器

沙塵暴在我國北方的春天裏是並不少見的天氣現象。除了給人們(men) 的生活帶來不便，還會(hui) 嚴(yan) 重影響空氣質量，造成環境汙染，對其監測和預警早已是氣象部門重要任務之一。目前，利用衛星遙感技術監測沙塵暴是最有效的手段。那麽(me) ，沙塵的源頭在哪裏？移動到了哪裏？它的強度、速度、麵積和危害有多大？它為(wei) 什麽(me) 跟台風長得那麽(me) 像？麵對大眾(zhong) 關(guan) 注的問題，衛星雲(yun) 圖其實可以找出答案。

3月27日一早，衛星科技工作者在雲(yun) 圖影像上發現蒙古國出現沙塵天氣，受東(dong) 移蒙古氣旋影響，沙塵下午已蔓延到蒙古國南部、我國內(nei) 蒙古西部和中部偏北地區。連續不斷的動態監測雲(yun) 圖顯示出：沙塵區繼續向東(dong) 南方向擴散，到下午三點時沙塵可視麵積約為(wei) 39.8萬(wan) 平方公裏。看著沙塵隨著蒙古氣旋繼續東(dong) 移南下，再結合地麵其他監測手段和多年的預報經驗，中國氣象局天氣預報專(zhuan) 家向公眾(zhong) 發布了華北北部、東(dong) 北地區西部河北北部、北京市、天津市等地也將出現沙塵天氣的預報。經媒體(ti) 一則“沙塵暴來勢洶洶！衛星監測沙塵可視麵積已達39.8萬(wan) 平方公裏”的新聞，事件瞬間衝(chong) 上熱搜，而這天距離3月15日那則新聞 “沙塵暴來了，衛星可視的沙塵區麵積約為(wei) 46.6萬(wan) 平方公裏”，不過區區12天時間。

十幾分鍾出監測結果

衛星到底是怎樣辨識黃沙的呢？

眾(zhong) 所周知，沙塵中含有大量礦物質，這些沙塵粒子會(hui) 吸收和散射太陽輻射及地麵和雲(yun) 層的長波輻射等並對地球造成影響，這就使其有了自己的光譜特征。比對沙塵暴光譜特征與(yu) 其他物質光譜特征的差異，通過衛星攜帶探測儀(yi) 上不同的探測通道數值的組合，辨別沙塵暴信息。在三通道彩色合成衛星圖像中，技術人員通過顏色、色調、紋理和形狀等特征識別出沙塵暴區域及其麵積。再通過多時次的動態圖像和遙感數據處理分析，就可以確定沙塵暴的起源地、移動路徑、移動速度、影響區域和未來推進方向及其有關(guan) 的動態信息。

當然，衛星監測沙塵暴是否準確，受雲(yun) 遮蔽、地麵沙化和裸露、衛星監測頻率低這三個(ge) 因素影響。

雲(yun) 遮蔽蓋會(hui) 導致沙塵暴的信息被屏蔽；地麵沙化和裸露則讓沙塵信息的辨識難度增加；衛星監測頻率低會(hui) 漏掉某些沙塵暴過程或某次過程中的某個(ge) 階段。前兩(liang) 個(ge) 因素是客觀存在的，目前還缺少更好的手段規避，但最後一個(ge) 因素可以說已經得到了有效的解決(jue) 。因為(wei) 我國風雲(yun) 三號D星和風雲(yun) 四號A星在太空業(ye) 務運行分別可完成更高分辨率、更高頻次的觀測，特別是風雲(yun) 四號氣象衛星每五分鍾就能獲得一次監測圖像，對沙塵暴的監測幾乎達到準實時的標準，從(cong) 光譜信息被捕捉、傳(chuan) 到地麵後，再通過數據處理，形成監測圖像和處理數據，基本上十幾分鍾就能得出監測結果。

沙塵暴和台風不是親(qin) “兄弟”

經常留意衛星雲(yun) 圖的人會(hui) 有個(ge) 問題：這沙塵暴形狀怎麽(me) 那麽(me) 像台風，它倆(lia) 是不是“兄弟”呀？20年前我曾也有過這樣的疑問，但今天我可以給出明確的回答：它倆(lia) 還真不是親(qin) “兄弟”，但確實沾點親(qin) 帶點故。因為(wei) 它倆(lia) 同屬氣旋家族，對我國有影響的沙塵暴屬“蒙古氣旋”，台風屬“熱帶氣旋”；同屬一個(ge) 氣象衛星“攝影師”；同是空氣漩渦和低壓係統；都擁有看上去相似的漩渦形狀和旋轉方向。

將2019年“南派利奇馬”和本次“北派沙塵暴”衛星雲(yun) 圖比較，不難看到，它們(men) 具有鮮明特質的南派和北派“畫風”：南派揮灑自如、北派刻畫細膩；南派自由鬆散“內(nei) 含剛柔”，北派嚴(yan) 密緊湊“外露筋骨”；南派大海背景蔚藍深邃，北派底色沙丘紋理清晰；南派似偏重寫(xie) 意，北派似雕刻技法。 圖片由方萌提供

然而，它倆(lia) 擁有更多的不同點。

第一，出生地不同。一北一南，前者通常出生於(yu) 北緯40°-50°蒙古中部和東(dong) 部高原一帶。該地區的西部、西北部多高山，中部和東(dong) 部處於(yu) 背風坡，特別利於(yu) 氣旋的生成和發展。後者通常出生熱帶、副熱帶洋麵，水溫高於(yu) 26℃的廣闊太平洋熱帶洋麵以及南海海域。

第二，它們(men) 出生的時間不同，一個(ge) 春季多發，一個(ge) 夏季多發。

第三，兩(liang) 者結構和維生手段不同。沙塵暴的後部（西側(ce) ）有冷空氣往下甩，遇暖空氣北上時冷暖空氣旋轉、交鋒，常在東(dong) 北或華北地區時達到最強，維生的“套餐”通常有大風、沙塵、降溫甚至降水；台風為(wei) 正壓、無鋒麵的暖心係統，主要依靠來自熱帶海洋的水汽和熱量“填飽肚子”來維持和發展，強烈時中心（台風眼）還會(hui) 出現晴空區。

第四，移動路徑不同，前者出生後往往向東(dong) （進入內(nei) 蒙古後經東(dong) 北平原沿鬆花江下遊繼續東(dong) 移）或向東(dong) 南（進入我國華北，入渤海再經朝鮮半島東(dong) 去）移動。後者出生後通常向西北方向移動。第五，影響的區域不同。前者對我國北方的天氣影響很大，途徑之處常常伴隨大風、降溫和沙塵天氣，也可能會(hui) 出現強對流降雨，如果很強大甚至會(hui) 影響到南方空氣能見度。後者造成的雲(yun) 雨主要出現在台風眼周圍區域，通常對華南地區影響較大，但夏末初秋的台風如果很強，也會(hui) 影響到北方，2019年的利奇馬就曾到達東(dong) 北顯其餘(yu) 威。

顯然，沙塵暴和台風最多也就是外表有點相像的“親(qin) 戚”。

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