Почему в этом году в Северном Китае произошла суперпесчаная буря?

Весной 2021 года после более чем 10-летнего перерыва в Северном Китае вновь произошли сильные песчаные бури. В период с 14 по 17 марта экстремальные погодные условия с песчаной бурей затронули обширный регион площадью более 3,8 млн квадратных километров. Концентрации PM₁₀ в Пекине превысили 7000 мкг/м³, а видимость составляла всего несколько сотен метров, что создало серьёзную угрозу для здоровья людей, транспорта и экологии.

Команда под руководством профессора Хуэйцзюнь Вана (Nanjing University of Information Science & Technology) установила, что температура приземного воздуха и температура подповерхностного слоя почвы в пылевом источнике (район Монголии) были устойчиво ниже (самые низкие с 1979 года) в начале зимы, но устойчиво выше (самые высокие с 1979 года) в конце зимы. Более низкие температуры привели к углублению многолетней мерзлоты, а последующее сильное потепление вызвало оттаивание и разрыхление поверхности. Кроме того, зимние осадки были вторыми по малочисленности за последнее десятилетие, а растительный покров достиг худшего состояния с 1979 года. При появлении сильных ветров частицы пыли поднимаются, образуя пыльную или песчаную бурю.

Профессор Чжицунь Инь (первый автор) указал, что важнее найти предшествующие климатические драйверы, содержащие информацию для эффективного прогноза, из наблюдений и моделирования CMIP6. Уменьшение площади льдов Баренцева и Карского морей в ноябре-декабре усиливает местный геопотенциал и Уральский блокирующий антициклон, что приводит к выносу холодных воздушных масс в Монголию в начале зимы. Однако положительные аномалии льда в январе-феврале задерживают холодный воздух над Западно-Сибирской и Восточно-Европейской равнинами, способствуя потеплению в Монголии.

Событие Ла-Нинья (охлаждение восточной тропической части Тихого океана) и положительные аномалии температуры поверхности моря в северо-западной Атлантике стали другими внешними факторами. После Ла-Ниньи усиливается Восточноазиатский зимний муссон, что приводит к расхождению потока водяного пара и уменьшению осадков в Монголии. Аналогично, более тёплый северо-запад Тихого океана вызывает высотную волнообразную структуру Россби, ослабляя азиатский полярный вихрь и усиливая Уральский антициклон, что также снижает зимние осадки в Монголии. В итоге, совместное влияние обратных аномалий морского льда, Ла-Ниньи и потепления в северо-западной Атлантике привело к сухой и рыхлой поверхности в Монголии, создав мощный источник пыли.

Кроме того, 14-15 марта 2021 года сформировался и развился самый сильный за последнее десятилетие Монгольский циклон. Нисходящие движения с переносом западного импульса резко усилили приземный ветер (до 25 м/с), который взметнул сухую и рыхлую поверхность. Последующие восходящие движения в передней части циклона подняли частицы песка в тропосферу. С движением и развитием циклона, холодная адвекция перенесла огромное количество пылевых частиц в Северный Китай. К 09:00 15 марта тропосферные западные импульсы были перенесены вниз к поверхности, создав сильные порывы ветра (15 м/с), что и привело к сильной песчаной буре в Северном Китае.