新年開(kāi)始,國(guó)內(nèi)大部分地區(qū)少雪、少雨,大旱,那么,3~4月是否沙塵暴也會(huì)來(lái)襲?我們對(duì)它的理解正確嗎?
沙塵暴還是塵暴?
沙塵暴是個(gè)由來(lái)已久的事物。“走馬川行雪海邊,平沙莽莽入黃天”,“黃沙幕南起,白日隱西隅”。這些形象的詩(shī)句以及這種看待風(fēng)沙的觀念早已深深根植于中國(guó)人心中。所以一旦出現(xiàn)強(qiáng)烈的沙塵天氣,大家就自然而然地認(rèn)為沙塵暴來(lái)了。
2006年4月16日下午,突如其來(lái)的沙塵暴又一次降臨北京地區(qū)。第二天清早,人們發(fā)現(xiàn)嫩綠的柳葉全被浮塵覆蓋,黃色的天空中彌漫著濃重的土腥味,真可謂“滿城盡帶黃金甲”。兩天之內(nèi),北京共降下33萬(wàn)噸浮塵?;杼旌诘氐臍庀蟠掏戳吮本┥现羾?guó)家領(lǐng)導(dǎo)下至平民百姓的心,更激刺了新聞?dòng)浾呙舾械纳窠?jīng)。于是,一批批記者來(lái)到河北省懷來(lái)縣的一片名叫“天漠”的沙漠。他們拍照片、拍錄相,急切而鄭重地告知北京民眾:沙漠距離北京已經(jīng)很近很近,離天安門(mén)的直線距離不到80千米,防沙治沙已迫在眉睫。
然而,北京地區(qū)沙塵暴的主要源頭果真是沙漠嗎?非也。
“4.16塵暴”還引起北京一些科學(xué)家的深思:我國(guó)斥巨資自1978年啟動(dòng)的號(hào)稱(chēng)世界上“最大的植樹(shù)造林工程”的三北防護(hù)林工程為何不見(jiàn)效果呢?我們治理沙塵暴的理論是否正確?思路是否對(duì)頭?方法是否恰當(dāng)?同時(shí),有的專(zhuān)家還對(duì)4.16降塵做了粒度分析。通過(guò)檢測(cè),他們得到了令人意外的結(jié)果:降塵中所含小于0.074毫米的粉塵物質(zhì)占96%以上。這一結(jié)果普通人不甚了了,但專(zhuān)家卻做出了北京4.16沙塵暴實(shí)質(zhì)上是塵暴,而不是沙塵暴的結(jié)論。
為什么僅憑這一結(jié)果就可以做出新的結(jié)論,從而否定我們的固有觀念呢?
地質(zhì)科學(xué)告訴我們,礫、沙、塵和粘土都有截然不同的尺寸規(guī)定性:直徑大于4.76毫米的叫礫,4.76~0.074毫米之間的是沙,0.074毫米以下的是塵。由于直徑大小和重量的不同,它們?cè)诳諝?“風(fēng)”就是運(yùn)動(dòng)中的空氣)中各自的表現(xiàn)也截然不同。
風(fēng)是吹不動(dòng)礫石的,風(fēng)只能把沙和塵吹走。沒(méi)有了沙和塵的地方,是戈壁灘。
風(fēng)能吹起沙,但揚(yáng)起的高度有限。沙在空中下降的速度一般為每秒1米,比乒乓球落地的速度還要快。他們?cè)诳罩型A舻臅r(shí)間也不長(zhǎng),離開(kāi)地面后又會(huì)很快回落到地面。所以,強(qiáng)風(fēng)搬運(yùn)沙粒,高度不過(guò)數(shù)米,距離一般不超過(guò)數(shù)米或數(shù)十米?;顒?dòng)沙丘沿地面移動(dòng)的距離每年不過(guò)幾米。
風(fēng)作用于塵的情況就大大不同了。由于塵的體積小、重量輕,稍有“風(fēng)吹草動(dòng)”,塵埃就會(huì)從地面浮起。又由此原因,塵埃顆粒會(huì)長(zhǎng)時(shí)間地懸浮在空氣中。實(shí)際的數(shù)據(jù)表明:塵可以飛到萬(wàn)米以上的高空,可以飛至數(shù)百、數(shù)千千米之外。
有了這些基本常識(shí),我們自己都能夠做出這樣的判斷:長(zhǎng)城以外的沙(包括“天漠”的沙漠)在短期內(nèi)(幾十年或幾百年之內(nèi))是不可能刮到北京來(lái)的。長(zhǎng)城以外被風(fēng)帶到北京等地的只能是“塵”而不是“沙”。“沙塵暴”席卷北京的認(rèn)識(shí)是不對(duì)的。當(dāng)然,這種認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤不能怪罪于記者。不是記者不懂科學(xué),而是一些專(zhuān)家學(xué)者認(rèn)為是科學(xué)的東西其實(shí)并不科學(xué),他們沒(méi)有把沙和塵仔細(xì)地區(qū)分開(kāi)來(lái)。
單純?cè)炝謸醪蛔m暴
前面說(shuō)過(guò),由于顆粒的直徑和重量不同,在風(fēng)力的作用下沙和塵移動(dòng)的高度和距離大不相同。現(xiàn)在,我們?cè)購(gòu)囊苿?dòng)方式的角度做進(jìn)一步的分析。
沙粒的移動(dòng)方式主要是蠕移(貼著地面移動(dòng))和躍移(跳躍式移動(dòng))。即使是躍移,離地面的高度也有限。研究表明,97%的沙粒都是在離地面40厘米以?xún)?nèi)的高度運(yùn)行。防護(hù)林可以降低風(fēng)的行進(jìn)速度,對(duì)沙能夠起到一定的阻擋作用。但樹(shù)干一般都超過(guò)40厘米。在沙漠地區(qū)周邊,如果防護(hù)林里沒(méi)有草,沙子仍然可以穿林而過(guò)。
防護(hù)林能擋住浮塵嗎?不可能。塵埃的移動(dòng)方式是漂移(也稱(chēng)懸移),是通過(guò)上升氣流直至高空平流層移動(dòng)的,離地面的平均高度在5000米左右。浮塵隨著強(qiáng)風(fēng)可以在空中“閑庭信步”,樹(shù)高即使數(shù)十米,對(duì)浮塵也是無(wú)可奈何。
由此我們可以看出,找出沙和塵的不同及認(rèn)清塵暴和沙塵暴的區(qū)別,不僅是個(gè)學(xué)術(shù)問(wèn)題,還是個(gè)事關(guān)國(guó)計(jì)民生的重大課題。2006年6月12日,在溫家寶總理主持召開(kāi)的沙塵暴防治工作專(zhuān)家座談會(huì)上,地質(zhì)學(xué)家韓同林研究員代表12名科學(xué)家發(fā)言。他指出:京津地區(qū)的所謂“沙塵暴”是塵暴,干鹽湖是京津地區(qū)的主要源區(qū),單純?cè)炝种尾缓脡m暴。從而揭開(kāi)了北京所謂“沙塵暴”的真面目。
干鹽湖是北方塵暴最主要的來(lái)源
科學(xué)家們對(duì)塵粒做了礦物鑒定、能譜分析、電鏡掃描、化學(xué)全分析、常溫水溶解分析、水不溶物和PH值測(cè)定等七項(xiàng)分析測(cè)定及鑒定。他們驚訝地發(fā)現(xiàn),這些塵粒的組合結(jié)構(gòu)、分選度和磨圓度的特征,以及可溶性鹽的含量都與鹽湖沉積物相似。從而認(rèn)定4.16塵暴是鹽堿塵暴或稱(chēng)為化學(xué)塵暴,其來(lái)源主要在內(nèi)蒙古西部、河北北部地區(qū)的干鹽湖。
干鹽湖是在干燥氣候條件下由湖泊演變而成的,是氣候日益干燥、冰雪融水減少、地下水位下降、補(bǔ)給水量不足以補(bǔ)償過(guò)量蒸發(fā)的結(jié)果。這是自然因素。形成我國(guó)內(nèi)蒙古西部、河北北部的干鹽湖還有人為因素’,即在上游攔河筑壩,不斷擴(kuò)大灌溉面積。其中人為因素是主要的,例如內(nèi)蒙古錫盟最大的湖泊——查干諾爾成水湖迅速干涸的原因就是在小湖和大湖中間的天然堤壩上修了水閘,處于下游的大湖很快成為鹽堿干湖盆。
鹽湖干涸后,在一般氣候環(huán)境下沉積物常形成板結(jié)的地面,即使強(qiáng)風(fēng)暴的吹蝕也不會(huì)起塵。但是在春夏之交,晝夜氣溫的巨大變化促使板結(jié)的鹽堿地面發(fā)生強(qiáng)烈的凍脹和凍融作用。隨著這兩種作用的反復(fù)進(jìn)行,板結(jié)的地面逐漸破碎,最終成為松軟的鹽堿粉塵物質(zhì)。它們?yōu)辂}堿塵暴的發(fā)生發(fā)展準(zhǔn)備了豐厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。
我國(guó)西部存在大量咸水湖,其中相當(dāng)部分已經(jīng)干涸成干鹽湖。查干諾爾一個(gè)湖就達(dá)80多平方千米。錫林郭勒草原上的干湖盆面積要超過(guò)1000平方千米。經(jīng)過(guò)實(shí)地考察,專(zhuān)家們發(fā)現(xiàn),僅在內(nèi)蒙古、河北交界,離北京只有200千米遠(yuǎn)的安固里諾爾鹽湖,每年最少向京津地區(qū)輸送20萬(wàn)噸鹽堿粉塵。我國(guó)干鹽湖面積有10萬(wàn)平方千米之多,每年被大風(fēng)卷起的鹽堿粉塵多達(dá)1億噸。最近幾年,我國(guó)僅剩的咸水湖干涸速度明顯加快,平均每年有20個(gè)天然湖泊消亡。消亡后,大風(fēng)不斷地把塵埃吹走,落到遙遠(yuǎn)的地方,巖石和沙粒留了下來(lái)。如此長(zhǎng)期發(fā)展下去,干鹽湖全都將變成戈壁或沙漠。
塵暴形成的其他原因
2000年4月間,中國(guó)科學(xué)院的專(zhuān)家對(duì)當(dāng)時(shí)北京“沙塵暴”的沙塵樣本做過(guò)檢測(cè)。他們發(fā)現(xiàn)80%以上的樣本屬壤質(zhì)和沙質(zhì)土壤。其化學(xué)成份表明:這些沙塵中有很大部分是來(lái)自干旱農(nóng)田、撂荒地和退化草場(chǎng)。
建國(guó)以來(lái),為了解決糧食問(wèn)題,內(nèi)蒙古地區(qū)曾興起三次大規(guī)模開(kāi)墾草原的高潮。第一次是1958年至1962年,片面強(qiáng)調(diào)“以糧為綱”,開(kāi)墾草原,大辦農(nóng)業(yè)和牧業(yè)基地。第二次是1966年至1976年,提倡所謂“牧民不吃虧心糧”,盲目開(kāi)墾草原。據(jù)有關(guān)人員統(tǒng)計(jì),從1958年~1976年的18年間,內(nèi)蒙古全區(qū)開(kāi)墾草原206.7萬(wàn)公頃。第三次是從1980年年末開(kāi)始的持續(xù)10年的草原開(kāi)墾高潮。雖然目前還沒(méi)有第三次墾荒面積正式的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),但有一項(xiàng)調(diào)查表明,其“開(kāi)墾強(qiáng)度和開(kāi)墾面積大于前兩次”如此大規(guī)模的開(kāi)墾,不僅把地面平整、土壤肥沃、土質(zhì)較厚的很多優(yōu)質(zhì)牧場(chǎng)開(kāi)墾成農(nóng)田,還把固定沙漠的綠洲、草原濕地、河谷灘地、湖盆洼地、沙丘間低地全部開(kāi)墾殆盡。
在干旱地區(qū)開(kāi)墾耕地的結(jié)果往往事與愿違。例如在鄂爾多斯草原,1986年~1996年開(kāi)墾的12萬(wàn)畝土地中,有8萬(wàn)畝沙化,被迫撂荒,占總開(kāi)墾面積的66.7%。當(dāng)?shù)厝罕娡葱牡卣f(shuō):“一年開(kāi)草場(chǎng),二年打點(diǎn)糧,三年五年變沙梁?!备鶕?jù)科學(xué)觀測(cè),草場(chǎng)一旦被開(kāi)墾,少則三五年,多則七八年,具有生產(chǎn)能力的表層土便會(huì)隨風(fēng)逝去,剩下的土壤由于顆粒粗,保水保肥能力差,不再具有經(jīng)濟(jì)利用價(jià)值,便被遺棄,淪為撂荒地。
這些耕地和撂荒地上揚(yáng)起的塵埃極易形成大規(guī)模的塵暴。
[責(zé)任編輯 林 京]