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1999年以来,我国北方部分地区连续几年多次遭遇沙尘暴天气。从电视里看到距北京不远的河北丰宁县某村的农房已快被沙土掩埋,看到内蒙古草原一群群绵羊因无草吃纷纷死亡,特别是看到三三两两的老外在北京的街上带着防毒面具……这一切怎能不引起人们的担心与关注。在这沙尘天气多发的季节,我们带着进一步了解沙尘暴的愿望走访了有关专家。
话题1:关于沙尘暴的成因与监测预报
记者:
2001年4月上旬,北京有几天沙尘四扬、天色昏黄,是沙尘暴天气吗?
陆均天:(国家气象中心气候影响评价专家)
去年北京沙尘天气确实比较多,但都是些扬沙、浮尘天气,而不是沙尘暴。
记者:
这么说,沙尘天气和沙尘暴还不完全是一个概念。
陆均天:
是这样的。沙尘天气是沙尘暴、扬沙和浮尘天气的统称,它是一种由大风将地面沙尘吹(卷)起、或被高空气流带到下游地区而造成的一种大气混浊现象。根据国际观测规范,我国气象部门按照沙尘天气出现时,该地能见度的大小将沙尘天气分为沙尘暴、扬沙和浮尘。水平能见度小于1公里的沙尘天气称为沙尘暴;水平能见度在500米以内的称为强沙尘暴。我国北方有的地区将水平能见度小于50米的称为特强沙尘暴,有的也称之为黑风。因此我们说沙尘暴是一种强烈的沙尘天气现象。它是时常发生于干旱和半干旱地区的一种灾害性天气。
你们所说的去年北京出现的那种昏黄天气还达不到沙尘暴的标准,但可以断定在北京的上风方向,有地区出现了沙尘暴。
记者:
有资料表明,特强沙尘暴的破坏力可以跟台风相比,它摧毁建筑物,毁坏林木,中断航运、铁路、公路运输,甚至造成人畜伤亡。但这种沙尘暴天气在我国似乎不是很多,为什么现在国家还特别重视预测、防治沙尘暴?
陆均天:
在我国,特强沙尘暴出现次数是不多的,但一般强度的沙尘暴和强沙尘暴每年春季在我国北方都有发生。这种天气影响的区域很广,从卫星云图上可以看到,影响北京的沙尘天气,有时是来自上千公里以外新疆塔克拉玛干沙漠、内蒙古浑善达克沙地等地区。沙尘暴途经数省,所到之处就地起沙,逐渐加强,甚至江南地区受其影响也会出现浮尘天气,严重地污染了大气环境,影响人们的健康与生活。而更严重的是,直观上看,它刮走上游地区农田的表层沃土,使土壤质量下降,并使农作物和牧草根系外露,造成当年农牧业减产;最最主要的是这种造成广大区域的风蚀危害,使大片农田、草原、草场、林地沙化、沙埋,加剧了我国的荒漠化,特别是在我国有些沙化严重的地区,已是寸草不生,赤地千里,当地牧民只好迁移,寻找新的居住地。
记者:
有这么严重!为什么沙尘暴,多在春季发生呢?
李延香:(国家气象中心首席预报专家)
这首先要了解沙尘暴形成的必要条件。这就是沙尘源、强风和不稳定的大气层结。强风是沙尘暴产生的动力,沙尘源是其物质基础,这都好理解。在春季冷空气和气旋活动比较频繁,与之相伴形成的大风是沙尘暴的启动因子;春季干旱少雨是我国北方地区的一大气候特征,持续干暖的气候又造成了土质疏松,这又具备了沙尘暴的物质基础;在晴空少云的情况下,受太阳强烈辐射,中午前后近地面气层受热,处于热力不稳定状态,十分有利于空气对流发展和上下动量和能量的交换,使大气中带起的沙尘粒子,卷扬得更高,传播得更快。若遇上冷暖气团交绥的锋面过境,锋区附近强烈的抬升作用以及能量和动量的交换,加上气层的热力抬升作用,很易形成强沙尘暴天气。所以春季,特别是春季的午后到傍晚,往往形成沙尘暴天气。
记者:
春季沙尘天气比较多,为什么前些年没怎么注意到,最近两年却感觉特别明显,有什么特殊原因吗?
周自江(国家气象中心气候资料分析专家):
根据我们的资料统计,在90年代的大多数年份,我国春季冷空气的活动相对比较弱,降水相对偏多,沙尘暴天气也就比较少。但是继1999年、2000年少雨大旱后,2001年又冬春连旱,加上我国北方地区春季气温较常年明显偏高,有的地区甚至出现了35℃以上的干热天气,这如同火上加油,加速了土壤水分的蒸发和耗散,加剧了旱情,从而导致植被生长恢复差,土壤也更加疏松,沙尘极易被大风卷起、还有近两年,气旋和冷空气活动比较频繁,因此沙尘天气比较多。由此可以看出,在少雨干旱的气候背景下往往出现沙尘天气的高发期。
记者:
依您的看法,沙尘暴天气的产生以及强弱主要是天气、气候起主导作用了?
周自江:
前面已经谈到了沙尘暴形成的3个必要条件,有研究表明,我国荒漠化速度正在加剧,也就是说我国地表覆被整体在恶化,沙尘暴的物质源越来越丰富,其发生次数理应增多,但对1954~2001年近48年的资料统计表明,我国北方的沙尘暴是90年代明显少于50、60年代,这就意味着风等天气、气候因子起了主导作用。进一步统计表明,我国北方多数气象站测得的下午平均风速6米/秒(即沙尘起动临界风速)的日数也是90年代少于50、60年代,两者是吻合的。
记者:
这么说沙尘天气的产生、强弱是天气、气候条件在起主导作用。那么,如果我们处在一个较长的干旱时期,沙尘天气就会总伴随出现吗?张教授您是研究我国古气候的专家,关于沙尘天气与气候的关系,您能不能深入讲讲。
张德二:(国家气象中心气候变化研究首席专家)
沙尘天气的成因前面讲了,沙尘暴现象的时间演变有明显的阶段性。频发期与低发期交替出现,最近一千年的频发期大约有5个,每个频发期约90年左右。沙尘暴的频繁发生与气候背景有关,频繁时段往往是对应于大范围干旱的气候背景。另外,也大致对应于气候寒冷时段,这与气候寒冷期多寒潮、多大风有关。最近的研究还指出,在气候的寒冷期时,沙尘暴的影响范围较暖期更广,其南界可到达广西梧州(北纬23.5°)。沙尘暴频数和影响范围在不同气候背景下的差异,可以归因于大气环流形势的明显不同。
记者:
我们曾听说,沙漠和黄土高原都是沙尘天气的产物,还听说距北京60多公里的河北怀来县天漠沙丘正在以每年10多米的速度向北京移来,沙尘天气真有那么厉害吗?
张德二:
这些说法欠妥。沙漠成因复杂,仅有沙尘天气并不能形成沙漠。你刚才说的北京西北面干涸河床上的沙尘堆积不是沙漠,尽管在风力吹动下可以向南移动,但这移动距离并不能做算术推算,这些沙尘离开干河床便不能持续堆积,更不可能移到北京城来。至于黄土高原的形成有“风成”学说,认为是风力搬运——尘降——堆积而成;但这过程漫长,至少有260万年以上,在人生寿命几十年内觉察不到这种堆积,你说的那些担心是不必要的。
记者:
看来,我国西北地区干旱已有古老的历史了。这个干旱的气候特点在在我国西北是否已成定局了?
张德二:
是这样子的,我国的降水量自东南向西北递减的格局至少在260万年前即已成型。西北地区降水量较少,但也不是一直都干旱,而是有相对的干、湿阶段交替出现。历史上的气候湿润期如公元5世纪,在现今内蒙古毛乌素沙漠的东南部曾是水草丰美“临广泽而带清流”的景观。
记者:
听说西北干旱与青藏高原隆起有关,西北地区位于青藏高原北侧,位于欧亚大陆的腹地,印度洋的暖湿气流受它的阻挡,输送不到高原的北侧,所以,特别干旱,是这样吧?
张德二:
是的,西北大部分地区属于干旱——半干旱气候带,许多地区降雨量在200毫米以下,甚至几十毫米,十分干燥。这里分布着大片的沙漠、沙地,可提供丰富的沙尘物质。同时这些地区也是气旋等天气系统移动的主要路径之一,可以得到足够强的风力条件,产生沙尘暴是很自然的事了。根据1961~2000年沙尘天气的统计,我国南疆、西藏西北部一年之中可出现60~150天的沙尘天气,局地达200天左右。
记者:
根据监测结果显示,我国沙化面积仍在扩大,这里除了天气、气候造成的沙尘暴风蚀作用,是不是人为因素也在里边。
杨维西(国家林业局防治荒漠化管理中心总工程师):
是的,人为因素确实很大。证据是,在相同的自然环境条件下,沙化土地扩展剧烈的地区几乎全都是人类活动频繁的地方,而人烟稀少的地方,植被却保存很好,没有发生土地沙化,即使发生,程度也很轻微。在人为因紊中,超载放牧是近年来草地退化、沙化的主要原因。滥挖滥采主要是挖甘草、搂发菜等,据统计,仅甘肃省5年之中滥挖滥采就造成草场沙化33.5万公顷。再就是在草原区垦荒种粮。根据卫星照片调查,新疆沙雅县1994~1999年短短5年间,新开垦草地12667公顷,毁掉天然林9030公顷。
还有一个原因就是水资源的不合理利用,如塔里木河、黑河上游截水灌溉,使下游地区大片林木死亡,土地沙化。近两年,有关部门虽然采取措施增加向下游放水,但由于输水影响的范围有限,且造成两河下游植被衰退的状况,已是冰冻三尺,得到较好恢复尚需相当时日。目前,比较严重的是位于河西走廊东部的石羊河下游,由于大规模开采地下水,造成绿洲地下水位急剧下降,导致大片林草干枯死亡,沙丘活化,耕地废弃,当地农民不得不迁居他乡。
记者:
听起来真是令人震惊,这种现象开始制止了吧?!
杨维西:
为了规范人们的行为,全国人大在去年通过了《中华人民共和国防沙治沙法》;近几年,国家投巨资在沙化严重地区,相继启动了一些以防沙治沙为主的重点生态建设工程,其目就的在于改善这些地区人民群众的生存及生活条件,遏制沙化土地的扩展。
记者:
我们最近了解到,中国气象局即将启动沙尘暴监测预警服务系统一期工程,从今年3月份开始逐步向气象预报部门提供针对沙尘天气的特种监测资料。该系统对沙尘暴的防治有何意义?
李延香:
我来从提高预报沙尘暴准确率的角度谈一下。去年3月1日,中央气象台开始在电视、电台等媒体上发布沙尘暴预报和强沙尘暴警报。总体来看,中央气象台对去年发生的18次沙尘天气过程中的16次都提前24~48小时做出了预报。但因目前的常规资料的时空分布难以捕捉和跟踪到一些中尺度天气系统引起的沙尘暴,以及形成这些沙尘暴的源地、移动路径和强度变化,我们还只能限于做出沙尘暴的定性过程和大致的落区预报,其准确性和时效性还有待提高。
沙尘暴监测预警服务系统将在沙尘暴天气多发的新疆、甘肃、内蒙古、宁夏、陕西、山西、河北、北京等地气象台站布设比较先进和自动化程度较高的观测仪器设备,在原有常规观测资料,如风、温、压、湿、能见度及卫星图像等资料的基础上,重点监测地表状况、近地层大气成分的物理化学特性以及边界层风和温度的情况。并通过通信传输系统形成国家、省、地、县级气象台站沙尘天气的监测、预警业务系统网,在预报员综合分析这些众多的监测资料和由计算机制作的数值预报产品之后,做出预报和警报并及时为中央和国务院及有关决策部门、公众提供服务。
记者:
监测沙尘暴系统除了以上所说的预警服务,还有其它作用吗?
周自江:
当然有,在大量监测资料的基础上,不仅可以探明我国沙尘暴的主要源地和路径以及沙尘暴的危害,同时还可以监测到沙尘的物理化学结构及其对环境的污染情况;还可为各地政府制定防沙治沙、环境治理工程的规划、评估等工作提供科学的依据,将国家投资这方面的钱取得成效,有利提高我国在国际上的声誉和地位。
话题2:关于防沙治沙的对策
前面我们已向专家了解了沙尘暴的成因和危害,很自然联想到如何减轻这种灾害,既然干暖的气候和多风的天气是我们人类无法左右的,我们又怎样与沙魔斗争呢?在与沙魔较量中,我们能赢吗?记者进一步采访了防沙治沙专家杨维西先生。
记者:
沙尘暴的主要成因是天气、气候。对于天气,我们目前还不能呼风唤雨,那我们怎样减轻这种灾害呢?
杨维西:
天气和气候我们是不能主宰的,但作为沙尘暴形成必备条件之一的地表状况,我们是可以改造的。恢复植被,减少地表裸露,就是目前人类在减轻沙尘暴灾害方面采取的主要手段。
记者:
据有关资料统计,我国沙化土地总面积就有174.31万平方公里。这么广的面积我们怎么去改善呢?有些人认为人类的那一点儿治理是杯水车薪、无济于事的。
杨维西:
不能这么说,虽然,在气候面前我们人类的力量的确显得十分渺小,我们还不能控制它。但不要因为我们人类还不能控制气候,更不要因为沙化土地广阔就放弃我们的努力。不改善植被状况,不治理沙化土地,任其裸露地表不断增加,就只能使荒漠化更加严重,沙尘暴更加肆虐,我们人类的生存空间就会变得更为狭小。
只要到过大西北的人,都会发现这样一个现象:不管风刮得有多大,只要有较好的植被覆盖,就不会扬沙起尘。试想,干旱地区疏松裸露的地表如果更多一些植被覆盖,扬沙起尘的地方就会少一些,扬到天空的沙尘少了,沙尘天气就会有所缓解。通过恢复植被,减少沙尘物源,不仅是我国,也是世界公认的目前人类减少或缓解沙尘天气的一种有效方法。可以说,除此之外还没有找到一种比它更好,更现实的方法。
我们可以采取先易后难、先急后缓的原则,从局部地区治理开始,逐步扩大范围。目前主要在大中小城市、乡镇、铁路、公路周边区域以及绿洲、沙化草原、沙化耕地进行植被恢复。可以想像,若城市周围有数百、上千公里的绿色植被区,城市周边就不会产生沙尘暴天气,即使在沙漠区形成的强烈沙尘暴经过长途跋涉,受绿色屏障的阻挡,也会逐步减弱,只能对这些城市造成浮尘天气。这就是我们恢复绿色植被对减少、减弱沙尘天气所起的作用。
记者:
听您这么一讲,可能很多人对防沙治沙乐观一些了。您刚才捉到国家投入巨资进行防沙治沙工程,能否介绍一下国家关于防沙治沙方面的总体设想?
杨维西:
目前,在防沙治沙方面,已经启动的环北京地区防沙治沙工程和以防沙治沙为主要内容的三北防护林四期工程,以及分布在这一地区的退耕还林(草)工程、草原建设方面的一些生态建设工程,它们都在一定程度上发挥着防沙治沙的作用。
根据国家防沙治沙总体规划,今后我国防沙治沙工程将分3个层次进行:一是国家投资的国家级重点治沙工程:主要有环北京地区的防沙治沙工程、三北防护林四期工程、西藏“一江两河”沙化土地治理工程。二是地方投入为主,国家适当资助的区域性治沙工程,主要是黄河故道(河南、河北、山东)沙化土地综合治理工程。三是以地方政府和发挥社会各种经济力量投入的南方沙地治理示范。
通过以上3个治理层次的实施,力争用10年左右时间,即到2010年,基本遏制沙化扩展趋势,沙化土地不再扩展:再用20年左右的时间,即到2030年,在巩固前期治理成果的基础上,通过治理,沙化土地总面积开始逐年减少;争取到2050年,使在当时经济技术条件下凡能治理的沙化土地基本得到治理,最终在沙区建成比较完备的生态体系,真正实现我国社会经济的可持续发展。
记者:
我国防沙治沙工程开展多年了,效果怎么样?有什么成功的经验吗?
杨维西:
从1991~2000年,全国防沙治沙工程共完成治理面积894.7万公顷、在不同气候类型区都取得了显著的成效。如内蒙古自治区的赤峰市(亚湿润干旱区)、陕西省榆林地区(半干旱地区)、新疆维吾尔自治区的和田地区(干旱区),都是我国防沙治沙取得显著成效的地区。这些地区多年坚持不懈地通过沙地育林育草、飞播造林种草、护田林网建设等措施的实施,已使严重的生态状况得到好转,社会经济协调发展,人民生活水平大幅度提高,实现了人进沙退的局面。
记者:
听你这一介绍,我国的防沙治沙技术是否已达到较高的水平,今后只是推广问题了。
杨维西:
就常规技术来说,总体上应该说治理技术基本上可以满足目前我国防沙治沙工程建设的要求。如植物固定流沙技术、干旱半干旱地区植被封育技术、流动沙地飞播造林种草技术、铁路及公路防沙技术等等,都是既非常成熟实用,又是载誉世界的技术。特别是像赤峰、榆林、和田这些面积都在数万平方公里左右的大范围沙地,经过对一系列实用技术的集成、配套,成功地创造了防治沙化,恢复绿色植被的现实模式,表明了我国荒漠化防治技术及整体水平是可以满足新时期防沙治沙需要的。当然,我国在一些高新技术的应用方面,与以色列等先进国家尚有一定差距,还需要我们努力。
记者:
听到这里,让我们感到今后我国沙尘天气的治理是有希望的。
杨维西:
事情还不是这么简单。前面,我们已经说过,沙尘天气的形成是一个较复杂的问题。特别是其中的干旱气候、强劲的冷空气等自然条件,我们都无法控制,我们也不能把西北的沙漠全部用化学制剂固住(目前此制剂国内已有应用,但成本较高,未能广泛推广)。因此,人类还不能消灭沙尘暴。从这一点说,沙尘天气以前有,现在有,今后还会有。但是,我们可以通过重建植被改变地表的覆盖,减少裸露的地表来与沙尘天气做斗争。只要坚持不懈,扎扎实实地去做,在同等的天气、气候条件下,沙尘天气的发生强度、危害程度都会得到削减,影响范围也会缩小,蓝天次数总会逐步增加的。
记者:
听您这一介绍,看来我们没有理由不相信朱镕基总理在今年1月全国环保会上讲的一句话:“只要我们矢志不移、坚持不懈地努力奋斗,就一定能使我们的祖国水更清、天更蓝、山川更秀美。”想到真正到了那一天,一定会为我们与沙尘暴的较量初战告捷而感到欣慰。