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分析西北地區變溼潤
1、地球本身存在引力,引力做功使地球在收縮過程中產生大量的熱,存在地幔的水變成蒸汽向上運動,便形成江河。
2、地球內部存在核反應及其他的放熱反映,使地球內部的水變成蒸汽向上運動。由於地球的收縮、地球內部的熱核等反應,水蒸氣或水,必然向地球表面運動,便形成了地球表面的水。
3、在爆發式火山噴發時,伴隨著火山碎屑和火山灰噴出的大量水蒸汽,說明地表含有大量的高壓水蒸氣。中國西北地區大多處於非季風區,降雨主要來源地表水的蒸發。
由於上述分析的原因,首先,低空空氣氣溫升高,地表面溫度升高,地表面膨脹給地表深處水蒸發帶來了便利。
其次,中國西部不明顯的風速減小給水蒸氣垂直上水提供了有利的條件。
第三,高空空氣溫度降低給上升的水蒸氣凝結成雨創造了條件。基於這些原因,中國西部出現氣候變暖、變溼潤的現象。但是對於氣候變化絕對不是一個可喜的訊號,正是全球氣候變暖的訊號,是全球氣候變暖影響下的看似乾旱區域性緩解現象。
如果出現乾旱地區大幅度地氣候變溼潤,地球上將出現大面積的不適應生物生存的環境。應對氣候變化(變暖)刻不容緩。
2002年,中國氣象專家透過分析西北地區的氣象、水文等8項資料,對新疆、甘肅、青海等省區氣溫與降水變化進行了預測,得出結論,未來10到50年間,中國西北地區年均氣溫將升高2.7℃,年均降雨量將增加25%,大部分地區可望逐漸變得溼潤起來,這一預測目前看來確實應驗了。
中科院地球化學研究所研究員與法國、日本研究員組成的聯合研究小組曾發表過一個研究結果,自工業革命至今的200多年間,新疆地區一直處在急速變溼的過程中,這是他們研究了泥炭中的植物樣本得到的結論。
在氣象學中,泥炭中的植物纖維素的穩定碳同位素組成(主要指植物組織中13C的含量,在一段時期中同種植物的13C含量將保持穩定範圍,而空氣溼度越大,13C含量越少)被作為檢測夏季降雨量的常用指標。科研人員在烏魯木齊市採集了泥炭樣本,測定了泥炭纖維素樣本的放射性碳年齡和穩定碳同位素組成,分析發現,新疆地區夏季降雨與大氣二氧化碳濃度及北半球氣溫變化有很大的相關性,即二氧化碳濃度越高,氣溫升高,則新疆夏季降雨稍增加。
工業革命後,人類活動使得大氣中的二氧化碳大增,氣溫隨之升高,而由泥炭纖維素穩定碳同位素的變化也表明新疆夏季降雨也明顯增加,這印證了科研人員的發現。氣象資料也顯示了新疆確實在變溼:1987至1996年間,北疆平均年降水229毫米,分別比前兩個10年增加16.2%和18%;南疆平均年降水95毫米,分別比前兩個10年增加23.2%和30.1%。
除了新疆,西北其他地區也在升溫變溼。比如,夾在青海省與甘肅省之間的祁連山,1973年至2016年,平均每10年升溫0.45℃。甘肅蘭州氣候中心的資料顯示,2018年是甘肅近60年來降水量第二大的年份。2019年6月的一天,甘肅省景泰縣的一場暴雨,其降水量達到往年一個月的降水量,是當地觀測到的史上第五大暴雨。
西北變綠,重獲青山碧水
西北變暖變溼最顯而易見的好處,就是變綠了。有學者的研究指出,黃土高原植被覆蓋率在過去20年的時間裡急劇增加,1999年黃土高原的植被覆蓋率為32%,到了2013年,黃土高原的植被覆蓋率增加至59%,幾乎翻了一倍。
西藏自治區植被覆蓋率在過去15年內增加了8%以上,植被改善面積大於退化面積,全區植被呈改善趨勢的土地面積為21.4萬平方千米,而退化的土地面積為20.4萬平方千米。陝西延安地區,2017年植被覆蓋率甚至增加到了81%。
農業上也有可喜的進展。在甘肅省天水市,西北人何甲奇在海拔超1500米的家鄉種植適應高海拔和寒冷氣候的經濟作物,2018年收入了146萬元,還能帶動貧困戶脫貧。絲綢之路上有許多土地被黃沙和鹽鹼覆蓋,比如接近烏茲別克的地區有大片鹽鹼地,中國科學院生態與環境研究中心的科學家將新疆的耐鹽小麥品種引入當地種植,產量比在其他肥沃土地種植的小麥還要高。
近年來,氣候 變得潮溼,加上當地政府的治理,黃土高原換上了綠裝。
如果西北能一直維持這樣的暖溼氣候,是不是最終能恢復到漢唐時期的盛景呢?陝西師範大學地理學教授史念海翻閱典籍發現,西北地區曾經是林區。黃土高原地區森林的覆蓋率為53%,祁連山更是“森林鬱鬱蔥蔥,萬樹蒼勁挺拔”。盆地地區有眾多河流和湖泊,到處散佈著綠洲,部分綠洲開發成城鎮,現在已被沙土覆蓋的Murano古城、壽昌古城和瑣陽古城等在當時都是人口稠密的繁榮城市。而絲綢之路開發後更是人來人往、川流不息,帶來持久的經濟繁盛時期。
西北變溼,不僅是生態的奇蹟,也正趕上“一帶一路”的好時候,抓住時機,西北將迎來新的春天。
西北變溼的原因探尋
西北不再幹旱,也不再是一片荒漠,這本來是一件值得欣喜的事,但是這背後的原因和它即將帶來的影響卻使我們喜也不能盡喜。
不同的氣象學家和物理學家對西北變溼的原因有不同的看法,但基本上一致認為溫度升高是西北變溼的重要原因。中國科學院大氣物理研究所博士彭鼕鼕與其導師周天軍研究員認為熱力因子(水汽變化)和動力因子(環流變化)是西北變溼的重要原因,且前者影響更大。熱力因素主要為太陽輻射,二氧化碳增加和海拔較高使得地面接受的淨輻射增加,地面的水汽蒸發到大氣中,水汽含量升高,有利於降水增加;西北地區的環流變化則導致了近地面暖空氣上升運動增強,遇冷凝結成水滴,為降水的增多提供了“原材料”。
西部地區的暴雨天氣也與溫度過高有關,前文提到的甘肅景泰縣暴雨就是因為青藏高原的異常“高溫”引起的。在暴雨發生前,西藏很多地方出現了罕見的“熱浪”,海拔3000多米的拉薩氣溫突破了30℃,打破了歷史記錄。這個溫度似乎並不高,但如果考慮它的高海拔,這就非常罕見了,它相當於東部平原的40℃高溫。高溫使得高原近地面的氣壓更低,印度洋的溼冷水汽衝上青藏高原,並逐漸蔓延到西北腹地,由此形成了甘肅的暴雨。
中科院的一份研究報告提出了西北氣候暖溼化的根本原因,全球變暖驅動水迴圈加劇。對於西北而言,水汽主要來自阿拉伯海和印度洋。隨著北極變暖,來自北冰洋的水汽也在增加。三個地方的水汽集中到西北,水汽增多,西北降水也就增多了。全球變暖,新疆可算是“坐收漁翁之利”。
西北變溼,隱患重重
“漁翁之利”並不是白收的,西北變溼的原因細思恐極,電影《後天》講述了溫室效應導致北極冰川融化,地球進入新一輪冰河時代的故事,現在我們是不是處於《後天》裡發生的災難前夕,而西北變溼正是預兆之一?
西北變溼的負面影響已經給我們帶來了困擾。2018年以來,黃河上游連續經歷兩個豐水年,多個水電站防汛形勢嚴峻,個別水電站洩洪數月之久。突發性的暴雨山洪增多,造成嚴重災害。
水資源總量是一定的,一個地區的水增加了,其他地區的水一定會相應減少。有學者總結了中國561個氣象站1961—2010年的氣象資料,發現新疆的極乾旱區範圍縮小,內蒙古的乾旱區範圍擴大;西北地區總體趨溼,華北東南部持續趨幹,南方地區出現了半乾旱區。
除此之外,溫度升高使得北極和高山的冰川加速融化,海平面不斷升高,沿海地區被淹沒風險增高。長遠來看,等冰川全部融完,失去了冰山這最後一座“水庫”,多年以後,西北會不會又變得更加乾旱呢?
西北變溼變暖,絲綢之路榮光再現,這究竟是西北地區經濟崛起的大好機遇還是末日來臨的最後警告,仍然是一個未知數