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文章来源:科技日报  发布日期: 2002年5月30日
沙尘暴认识有误区
林之光

  由于不科学的治理方法和当地农民的利益驱动,例如,滥伐、滥垦、滥牧、滥挖、滥用水资源,都会造成水土流失、土地沙化以至荒漠和沙漠的扩大。据统计,我国 20 世纪七八十年代,90 年代和 90 年代后期四个时段,我国每年土地荒漠化面积分别增加 1560,2100,2460 和 3436 平方公里。有些人认为,我国沙尘暴的频发,是人类活动使土地荒漠化扩大造成的。

  实际上,产生沙尘暴还需要另一个必要条件,那就是风。也就是说,沙尘源的扩大并不必定造成沙尘暴的增多。根据中国气象局气象资料的统计,近 50 年来,除少数台站以外,我国北方绝大部分地区的沙尘天气日数是减少的。90 年代明显少于 50 年代。以北京为例,北京 90 年代年平均沙尘暴日数是 50 年代的 1/8,年平均扬沙日数是 50 年代的 1/14,年平均浮尘日数也只有 50 年代的 1/3(沙尘暴和扬沙分别指强风把沙尘扬到空中,使水平能见度分别降低到小于 1 公里和 1—10 公里;浮尘则是指无风或小风时因沙尘使能见度降低到 1—10 公里的天气现象)。

  而我国近 50 年沙尘天气日数的减少,主要是大风日数减少造成的,两者相关十分密切。所以,这个误区的形成,主要是混淆了沙尘暴与土地沙化(或土地荒漠化)两个不同的概念。当然,在相同大风情况下,人类活动造成的沙源越多,沙尘天气也会越严重。

误区二:沙尘暴全是地球变暖惹的祸

  其实,沙尘暴确实可以找到和全球变暖的联系。因为全球变暖主要表现为暖冬(包括晚秋和早春)。暖冬年份土壤冻结程度差,土壤较干且较松,易于起尘沙。这正是形成沙尘暴的必要条件之一。但是,沙源也仅是形成沙尘天气的必要而非唯一条件。例如,我国大约从 1985 年开始出现暖冬,可是恰恰正是从这个时候沙尘暴天气也开始减少。其原因,正如前面所说,我国冬春季沙尘暴日数的多少是和大风日数多少成正相关的。而危害我国严重的沙尘暴天气一般都发生在气旋中的冷锋锋面上。也就是说,大范围的沙尘暴都是由大范围南下的冷空气——大风驱动的。

  和本误区相联系的还有,在前些年的报道中,曾过分强调植树造林的作用。说大风少了,沙尘暴少了,都是植树造林的功劳。其实,防护林只对其下风方向二三十倍树高距离内才有降低风速,减少沙尘的功用。超过这个距离,风速便重新恢复。何况从高空几千米远程输送而来的沙尘气流也决不是一二十米高的防护林所能遮挡和减弱的。

误区三:沙尘暴预报准确是因为监测网的作用

  今年 3 月 19—20 日一场席卷我国北方 140 万平方公里,影响 1.3 亿人口的强沙尘暴,被气象部门提前准确预报出来了。从而使人们有了充分的准备,大大减少了沙尘暴的不利影响。关于准确预报的原因,有报道说是沙尘暴联防监测网发挥了作用。

  实际上,沙尘暴天气之所以容易报准,是由于沙尘暴天气本身是个大型天气系统。这种系统就是前面说的气旋冷锋系统。冷锋面可长达上千公里,锋后冷空气大风驱赶大片沙尘区浩浩荡荡向前推进,造成沙尘暴天气。这种大型天气系统来有踪,去有迹,路径和移速都比较稳定,也不会突然出现和消失。所以沙尘暴天气的预报,实际上类似冷空气大风的预报。这种大型天气系统的预报一般也就比较准确。而且我们还有卫星云图,云图上冷锋后的大风因为被沙尘染黄,其移动方向和强度变化更是直观清楚。

  相反,越是小的天气系统,就越十分难预报。因为它们生命时间短,强度和路径变化快,突然出现,突然消失,常常使预报员们措手不及。

误区四:沙尘暴天气中能见度达到零米

  能见度的定义是,“视力正常的人能从背景(天空或地面)中识别出具有一定大小的目标物的最大距离”。这就是说,只要能在眼前辨别出任何东西,能见度就不会为零。所以,严格来说,只有人埋在沙中,或者眼前完全一片漆黑(指白天),能见度才能为零。否则,最多是接近于零。作者见到的气象学专著中,也没有见到撒哈拉,阿拉伯,澳大利亚等沙漠地区有能见度为零的记载;我国几千年史书中,记得也仅“昼晦”,“白日(室内)点灯”而已。

误区五:利用人工降水来治理沙尘暴

  今年在沙尘暴天气中曾有两次记者访问蒙古国南戈壁省。报道中说,当地官员曾表示希望和我国一起开展人工降水治理沙尘暴的愿望。

  这种想法是很自然的,道理也不能说错,但实行起来效率太低。

  首先,沙尘暴的源地一般是干旱或半干旱区,这里降水之所以很少,主要是气流中水气太少。因此虽然当地同样也有气旋锋面活动,但多数只阴一阵很快就过去了,甚至连云都没有。而无云或少云的天气是不能进行人工降水的。第二,即使有了适宜人工增雨的条件,由于云中水气太少,人工增雨的效率极低。第三,即使降下雨来,由于空气干燥,常常降到半空中就蒸发了,成了雨幡,下不到地面上(有的地方称“魔鬼雨”)。第四,由于干旱地区不仅空气,而且土壤也十分干燥,即使下雨,也只是雨过地皮湿一下,又被迅速蒸发了。据作者所知,世界上没有哪个干旱国家把人工降水作为减少沙尘暴的措施。

  此外,还有更进一步的误区,即希望消灭沙尘暴。实际上沙尘暴是消灭不掉的,这是由于地球上有形成沙漠的条件在。例如:撒哈拉、阿拉伯和澳大利亚等大沙漠回归沙漠带,就是由于地球大气环流中亚热带纬度上副热带高压带中强大的下沉气流所造成。此外地理位置(大陆腹部地区,高原高山背风坡地区)形成的沙漠干旱区也将永久存在下去。

误区六:沙尘暴就是绝对的灾害

  从哲学上说,沙尘暴是地球上的一种自然现象,应该“一分为二”地认识它,只是灾害给人类造成的影响,常常成为矛盾的主要方面而更容易受到重视,这也显示了人类社会的脆弱性。

  我们在谈沙尘暴的危害时还应注意到:大气中沙尘粒子的存在,部分地抵消了因大气温室效应增强所造成的全球变暖,这是沙尘暴的功劳。大气中的沙尘和其他气溶胶微粒阻挡了大量射入地球大气的太阳光热量,使地球气温降低(一般形象地称为“阳伞效应”)。根据联合国政府间气候变化委员会的评估,可大约抵消 20%。1991 年 6 月菲律宾皮奈图博火山爆发,进入平流层巨量的火山灰烟尘就使全球平均气温下降了 0.5°C(扣除其他影响后),从而使强劲的全球变暖势头得到了暂时的遏制。

  沙尘中含有大量的钙等碱性颗粒,它还可以中和酸雨。韩国和日本地区每当西来的沙尘气流到达时,酸雨亦立即变成中性。

  沙尘可以大量吸收工业烟囱和汽车尾气中的氧化硫和氮氧化物,加上沙尘减弱阳光,降低气温,因而城市中出现沙尘天气时是不会出现光化学烟雾的。

  此外,由于高空沙尘东移中沉降的结果,在 200 多万年时间中给我国制造了厚达百米的黄土高原;再向东去,更细的粒子掉进了大洋深处,沙尘中铁和磷的成分使缺少这些的海水大量生长出浮游生物和植物。而植物的光合作用又可吸收二氧化碳,缓解全球变暖。

  最后,还应指出,如果我们真的消灭了沙漠,我们同时也消灭了地球上的一种自然生态,消灭了适应干旱气候的一切物种(其中许多对人类有用),这将引起一系列意想不到的全球生态问题。因为沙漠是地球自然生态链中的一环。可见,沙尘暴既是不可能消灭,也是不能消灭的。我们只能尽量减少它在影响所及地区的危害。全面辨证地研究和认识沙尘暴,有利于在更高的水平上对它进行规划和治理。