沙尘暴探源 它不是天使,也不是魔鬼

时间:2011-12-27 19:06来源:西安晚报 作者: 点击: 载入中...
 
  古城春天偶尔出现的这种浮尘天气,并不是沙尘暴。 记者 尚洪涛 摄
  风沙中路人捂嘴前行。记者刘珂摄于2006年4月
  西安泾河国家基准气候站的便携式采样仪,可以监测空气中污染物的浓度。 记者 赵珍 摄
  风沙来了,姑娘们手拿报纸半遮面。记者 刘珂摄
  近年来,古城的空气质量日益提高,像这种蓝天白云的好天气越来越多。  记者 尚洪涛 摄
  风沙袭来,能见度降低。  记者张波摄于2001年3月
  路人顶风前行。记者 刘珂 摄

  3月13日,我国北方诸多城市,包括西安,迎来了2011年的第一场沙尘。此次伴随着大风降温的沙尘天气,横扫了从南疆到北京,从内蒙古到陕西关中的北方大部,其中,南疆盆地、内蒙古、甘肃、宁夏、陕西等地的部分地区出现沙尘暴。

  从气象部门监测到的数据来看,西安此次的沙尘天气并不算严重,可是生活在城市里的人们显然已经对每年春天突袭而来的“沙尘暴”深恶痛绝,大家抱怨着桌上擦不干净的尘和吹到身上的土……

  其实,沙尘暴的历史,远比人类的历史古老得多,它是大自然的物质和能量循环的一部分。早在2003年,《中国国家地理》便以很大的篇幅为沙尘暴正了名,它不是妖魔,甚至是“抵抗全球变暖的幕后英雄”。然而,对于人类社会短暂的时间轴来说,沙尘暴带给我们的似乎只有灾害。我们该如何面对沙尘暴天气?也许对于身处中国北方的我们来说,这永远是个问题。

  我们正处在一个沙尘暴的低发期

  西安的沙尘天气刚刚过去,便听到许多人的抱怨:为什么西安的沙尘这么多?然而,事实是,近20多年来,陕西的沙尘天气实际是处于一个低发期。

  陕西师范大学西北历史环境与经济社会发展研究中心副主任王社教研究员还记得,上世纪八十年代刚来西安上学的时候,每年的春天对于从南方来的他都很难熬,“皮鞋每天都是灰蒙蒙的,不敢穿白衬衣,因为穿出去走一圈,白的就变成灰的了。”相对于那个年代,今天的我们可算是幸福多了。

  3月16日,在陕西省气象局的气候中心,雷向杰副主任拿出统计数据:“单从沙尘暴来讲,西安出现的很少,只有1966,1968~1971,1981~1984年间出现过。不过,西安的扬沙、浮尘天气却并不少。”而通过1961年~2006年扬沙和浮尘的统计图表来看,从上世纪八十年代中期以后,扬沙和浮尘的出现次数也在迅速减少。近50年来,西安的沙尘天气呈减少的趋势。

  西安市气象局的工程师曲静告诉记者,西安市最后一次沙尘暴发生在1984年4月26~27日,此后27年,西安就再也没有发生过沙尘暴了。

  不仅仅是西安,陕西,北京的沙尘暴也在减少。《中国国家地理》杂志社社长李栓科在2010年3月22日的微博上写道:“其实沙尘暴是在逐年减少。我记得80年代在北京读大学时期,……就是我们这些糙男人的口袋里也必备纱巾,现在没有了,还是沙尘暴减少了。”

  上世纪的50到70年代,我国北方地区曾经经历过一个沙尘天气的高发时段,而到了80年代至90年代中后期沙尘天气便明显减少。

  沙尘,从何而来?

  单从纬度上来看,西安并不算北方,西安市气象局高级工程师高维英说,泾阳大地原点就在西安,从地理位置上看,我们还是属于中国的中部。再加上西安位于渭河谷地,沙尘天气对我们的影响,并不算严重。

  还有一个重要的原因是,西安距离沙源地比较远。高维英说,要形成沙尘天气,就要有沙尘的来源,其中一个主要的来源,就是位于西、北方向的沙漠,比如蒙古、内蒙古,或者新疆南部的沙漠。沙尘的另一个重要来源,则是本地区地面干燥疏松的尘土。干燥的农田、河床,甚至建筑工地和路面,都有可能成为沙尘的来源。

  “我们都有过这样的体会,天气干燥时,一阵风吹过,就会掀起地面的一层尘土,”高维英为了使我们更直观地理解,“沙尘天气的形成,就是冷空气将地表的沙土卷了起来。”

  在雷向杰看来,沙尘的来源则比较复杂:“那些局地短时间的大风扬沙,波及范围不广,只影响当地,这时的沙源肯定是来自当地;而像3月13日这样的大风降温,我国北方许多地方都出现了沙尘暴天气,西安则出现了扬沙和浮尘天气,这时的沙源,应该是比较综合的——西安市及周边地区的沙尘,再加上高空的、外来的沙尘,混合在一起。”大部分情况下,西安春季沙尘的来源都比较多元,并以外来为主。

  沙尘天气与土地的干燥、大气的不稳定密切联系,这也使春季成为沙尘暴的高发期。每年的4月,是沙尘天气最为集中的一月。陕西地区4月的沙尘暴最多,占全年的34.1%(1961~2006年平均数据)。因为在春季,气温迅速升高,大气较不稳定,再加上经过了降水少的冬季后,土地干燥,春耕等农事活动增多,地表疏松的干土较多,植被仍不丰茂,所以容易形成沙尘天气。

  人类与沙尘互相影响,错综复杂

  从史册中,我们看到中国的沙尘暴古已有之,且不乏造成严重灾害的例子。沙尘天气主要由自然因素决定,而人口的增加和人类活动的频繁,对沙尘的助长也不可忽视。

  《汉书·五行志》中记载:“成帝建始元年四月辛丑夜,西北有如火光。壬寅晨,大风从西北起,云气赤黄,四塞天下,终日夜下著地者黄土尘也。”《明史·五行志》载:“成化二十一年三月戊子,大名风霾,自辰迄申,红黄满空,俄黑如夜。已而雨沙,数日乃止。”古人形象的描述,使我们仿佛身临其境,而这些情景,与我们今天经历的沙尘天气又何其相似。

  尽管沙尘始终与中华民族的历史相随而行,然而古人并没有对沙尘有一个客观的认识,他们始终还是将这种令人生畏的天气与为政者的得失相连系,天人感应和五行学说,仍然是古人解释沙尘天气的主要依据。对沙尘等灾异现象的记载,所起的作用,是对执政者的警示。

  王社教研究员说,过去,人们普遍认为随着人口的增加和人类活动的频繁,各种气象灾害有日益严重的趋势,这种认识主要是基于文献记载,而文献并不能完全反应当时的全部真实。

  例如,对西安地区的沙尘天气,在汉、唐时期就记载较多,而这并不能说明汉、唐时期就是一个沙尘天气的多发期,恰恰相反,从气候的冷暖更替来看,西汉和唐朝前期,分别是我国历史中两个较为温暖的时期,而温暖时期的沙尘发生率则相对较少。南北朝和五代时期的沙尘记载相对较少,而此时正是北方草原游牧民族频繁南下的时期,气候的干冷则是导致游牧民族南下的原因之一。在干冷的气候下,沙尘暴的发生率则大大增加。

  通过一些研究,有学者认为在人类产生以前的沙尘天气要比人类历史时期的沙尘天气严重许多,因为那时气候干旱。有研究者认为,地球上沙尘暴的历史,甚至可以追溯到地球形成初期。王社教说,沙尘天气是一种自然现象,不可能消失,我们人类更不可能完全消灭它。

  近些年,大家普遍认识到,沙尘天气主要与气候、大气环流有关系,而人类活动的影响较小。在形成沙尘暴的四个必要条件中,人类活动只能影响到其中一项,就是通过对地表植被的影响,来影响地面上的沙尘物质。

  王社教说,在人类的发展过程中,过度放牧、开垦种植和砍伐森林,使许多土地裸露,确实可以加剧沙尘暴的强度和频次。明清时期,我国正处于一个小冰期,同时由于人口的增加,大量开垦土地、开发边区,破坏了植被,沙尘天气就比较严重。

  “不过许多学者都认为,明清时期大量移民之所以到北方垦植,正是基于北方生态环境的改善”,王社教说,“而大量的垦植又破坏了自然环境。”在历史时期,气候、人类以及沙尘之间互相影响,交织在一起,关系错综复杂。不过总体而言,气候对人的影响要远远大于人对气候的影响。

  地球自然生态系统不可或缺的一部分

  近年来,沙尘天气确实在减少,然而,我们感觉到的却似乎不是这样。对于沙尘暴的危害和负面消息,相信作为北方人的我们,都不会陌生。

  沙尘过境,空气污染,轻则使人身体感觉不适,呛鼻眯眼,呼吸道疾患加重,影响农作物生长,重则使人无法呼吸,吹走房屋、牲畜等,严重影响我们的生命和财产安全。中国西部的一些村镇,甚至消失在滚滚黄沙之下。沙尘暴在人们的眼中,成了环境恶化的“代言人”。

  《中国国家地理》杂志社社长李栓科在2010年3月20日的微博里直言,是部分中国媒体的报道方式,妖魔化了沙尘暴。沙尘暴是自然现象,非人力所能及,而且对人类以及地球有许多好处。

  高维英举了一个例子:“一次学术会议上,一位台湾学者对台湾沙尘暴的研究让我很感慨,也许经济越发达,人们对生活水平的要求越高,对沙尘天气也就越敏感。”

  尤其对于西安这种沙尘影响不是很严重的城市来说,随着人们生活水平提高,人们对沙尘天气的重视程度也比以前高了。毕竟,在那个吃不饱肚子的年代,谁会去关心落在桌面上的尘土呢。

  其实,沙尘暴作为一种自然现象,是地球自然生态系统不可或缺的一部分。它并不是孤立存在的,它和其他许多自然现象相互关联、互为因果。李栓科指出,自然界的法则就是这样,存在就是必然,就是合理,就是有弊有利。

  随着研究的深入,科学家们发现了沙尘暴的诸多好处。《中国国家地理》执行总编辑单之蔷则在微博中为沙尘暴鸣不平:“沙尘暴的功大于过……如果没有沙尘暴,就没有黄土高原,黄河又把黄土高原的黄土移送到华北,造就了华北大平原。可以说没有沙尘暴,就没有华北大平原。没有了黄土高原和华北大平原,还有我们中华民族吗?”

  自古以来沙尘天气就是一种自然现象,其作为一种客观事物必然有利有弊,只是近代人类过度的放牧或农耕、以及自以为是的人工改造,加剧了它的危害性。我们既无力“消灭”它,也不能对其置之不理。我们能做的,也许就是遵循大自然的规律,同时,不要再对自然肆意地破坏。

  地理·百科

  什么是沙尘暴

  日常生活中,我们习惯于将天空中含有大量沙尘的天气称为沙尘暴,在平时的生活用语中,这样的说法无可厚非,不过,气象用语中所说的沙尘暴,与我们平时的理解还是有些差别的。在专业的气象术语中,按照沙尘天气的由轻到重,分为浮尘、扬沙、沙尘暴和强沙尘暴四类。

  浮尘的程度最轻,指尘土、细沙均匀地浮游在空中,使水平能见度小于10km的天气现象。陕西省气象局气候中心副主任雷向杰说,不同于扬沙和沙尘暴,浮尘天气的出现往往没有明显的风,浮尘多为远处尘沙经上层气流传播而来,或为沙尘暴、扬沙出现后尚未下沉的细粒浮游在空中而形成,出现在沙尘暴和扬沙结束之后。3月14日西安的天气,就属于浮尘。

  扬沙:风将地面尘沙吹起,使空气相当混浊,水平能见度在1km~10km以内的天气现象。西安泾河国家基准气候站副站长樊婷丽告诉我们,3月13日晚的沙尘天气就属于扬沙,并不算沙尘暴。

  沙尘暴:强风将地面大量沙尘吹起,使空气很混浊,水平能见度小于1km的天气现象。气象术语中的沙尘暴,远比我们平时所说的沙尘暴严重许多。根据气象监测数据,西安自1984年4月26日、27日发生过沙尘暴以来,至今已有27年,再未发生过严格意义上的沙尘暴。

  强沙尘暴:大风将地面沙尘吹起,使空气非常混浊,水平能见度小于500m。

  沙尘暴是怎么形成的

  沙尘暴形成必须具备的四个条件:一是地面上的沙尘物质,它是形成沙尘暴的物质基础;二是大风,这是沙尘暴形成的动力基础,也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证;三是不稳定的空气状态,这是重要的局地热力条件,沙尘暴多发生于午后和傍晚,即说明了局地热力条件在沙尘暴形成中的重要性;四是干旱的气候环境,沙尘暴多发生于北方的春季,而且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴。

  地理·前沿

  沙尘暴也“做好事”

  1.沙尘暴塑造了广袤的黄土高原。目前,黄土高原风成说,是学界对黄土高原形成原因的主流看法。除了黄土高原,沙尘暴还使许多荒芜的海岛身披沃土,从夏威夷群岛、日本列岛到我国的庙岛群岛,无一不是沙尘暴的受益者。

  2.沙尘暴所迁移的沙尘一定程度上弥补了一些地区的土壤不足。撒哈拉沙漠每年因沙尘暴向亚马逊盆地输入的沙尘量就有约1300万吨。

  3.沙尘暴能有效地缓解酸雨。因为沙尘含有丰富的钙等碱性阳离子,这些外来的和地面扬起的碱性沙尘都能有效地中和酸雨。同时,沙尘天气能降低大气中气体污染物的浓度,缓解了城市自身产生的污染。

  4.抑制温室效应。大气中的沙尘能大量反射进入地球的太阳辐射从而使地球降温。

  5.维系海洋生态系统的循环与稳定。沙尘含有丰富的矿物质,飘降到太平洋和大西洋海域后,极大地促进该海域生物的繁茂。

  6.抵抗全球变暖的幕后英雄。吹到海洋的沙尘暴所携带的矿物质,是浮游植物生长繁殖必不可少的助产士。海洋浮游植物吸收二氧化碳的总量十分巨大,跟陆地上植物吸收二氧化碳的总量竟不相上下。如果说海洋浮游植物是抵抗全球变暖的功臣,那么沙尘暴就是幕后英雄。

  (参考:中国国家地理网)

  地理·揭秘

  如何监测沙尘天气

  陕西省气象局气候中心副主任雷向杰告诉我们,到目前为止,分布在各地的受过专业训练的气象站值班人员的观测,仍然是沙尘天气监测的重要手段。随着科技的发展,卫星监测天气因为更直观、宏观的特点而备受重视。同时,逐步建立的沙尘暴监测点,也使得沙尘天气的监测更精确、更全面。

  3月17日,记者来到了距西安市中心20公里的泾河工业园,西安泾河国家基准气候站(后简称气候站)就建在泾河、渭河之间的一段黄土崖上。这里,是目前陕西省内仅有的两个沙尘暴监测点之一,也是关中地区唯一一个沙尘暴监测点,而省内另一个沙尘暴监测点则在延安市的宝塔区。

  泾河气候站的任务不仅是监测沙尘,还承担着气候观测和气象情报的国际交换任务,观测项目很多:云层、能见度、大气、酸雨、土壤湿度、闪电定位等。对于沙尘天气的监测,则涉及多项观测项目,如能见度、大气、吸收性颗粒物、环境指数、可吸收性颗粒物等。

  西安泾河国家基准气候站副站长樊婷丽说,西安地区的扬沙天气,其沙尘主要是从甘肃、宁夏和陕北地区而来,气候站位于市区的北面,处在市区的上风方,便于对沙尘进行监测。

  根据泾河气候站的监测,2011年吹向西安的第一股沙尘,于3月13日19:11到达泾河气候站,扬沙天气持续到20:37便结束了,而之后的浮尘天气则持续了近一天。因为扬沙都是由大风引起的,往往持续时间不长。

  而在此次沙尘到来之前,西安市气象局已经对其做出了预警。

  气候站的工作人员,每天都要采集大量的天气数据。而与沙尘天气有关的监测,主要涉及两个方面,一是风力,二是水平能见度、空气中可被人体吸收的颗粒物。这几项,是工作人员每天都要监测的内容。

  扬沙天气的出现,一般都有大风的出现,大风会对人们的生产生活带来影响,同时,沙尘带来的还有空气污染,泾河气候站站长助理陈奇说,沙尘天气所造成的空气污染,主要是来自大气中的可被人体吸收的颗粒物的大量增加,而他们所做的工作,正是对这些颗粒物的监测。

  在对沙尘天气级别的鉴定中,最主要的一点,是对能见度的观察。过去,对能见度的判断主要依靠肉眼,而现在则有专业的能见度仪。每天日出时仪器自动开始采集各种数据,到日落时停止。而遇到雨天或者湿度较大的天气,仪器会自动停止工作。

  气候站只负责具体数据的搜集,而不做分析,每天7:30之前,气候站都会将前一天观测到的数据发送至上级业务部门,这些部门再根据各种数据,做出预报。

(责任编辑:鑫报)
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