保尔:西北能否化干为湿,绕不开一个大问题

来源:观察者网

2023-04-07 07:28

保尔

保尔作者

历史学博士,自由撰稿人

【文/观察者网专栏作者 保尔】

谈起西北地区,以往“干旱”这个词的出现频率很高,时常见诸于新闻报道。就气候而言,我国西北地区大部处于干旱、半干旱区,将“干旱”作为描述西北的关键词,似乎并无问题。

然而,在近年来的许多新闻中,于西北气候的高频词汇却不是干旱,反而是高温、降水,甚至洪灾。网上也出现了许多关于西北地区变暖、变湿,甚至出现了“气候拐点”的讨论。

西北的“暖湿”变化究竟有多大?是否能够达到改变气候格局的地步?网友津津乐道的“沙漠变水田”能否实现?本文将围绕这些问题,谈谈笔者的想法。

“增温增湿”的西北

在学术界,西北地区的“暖湿”并不是一个新问题。早在本世纪初,施雅风院士等学者就已经提出了西北地区正在从暖干气候转向暖湿的假说,此后的各种研究讨论也持续不断。丰富的研究成果显示,最近五十年来,西北地区的气温与降水确实都出现了明显的变化取向。

就温度而言,在过去的半个世纪中,西北地区升温明显,特别是在1987—1998年的十年间,出现了被称作“突变型”的升温。尽管此后部分地区有降温的趋势,但总体而言,五十年间西北地区平均升温接近2摄氏度,增温幅度是同期全球变暖幅度的接近三倍。

在新疆阿尔泰地区、青海西北部等高原高山地区,升温的幅度尤其明显。根据一些研究者的估计,在全球变暖的大环境下,未来西北地区的温度还会持续增高,较为激进的观点认为,到21世纪末,西北增温幅度能够达到6摄氏度。

这是2021年3月24日拍摄的新疆喀纳斯景区禾木村美景。新华社记者 沙达提 摄

伴随着温度的上升,西北地区的降水也出现了显著的增加。西北干旱区的年均降水普遍在200毫米以下,只要多下一场暴雨,就能显著增加全年的降水。据统计,过去五十年中,西北地区的降水普遍增加了10毫米以上。比如克拉玛依,80年代年均降水量约为109毫米,最近十年则增长到了130毫米以上,增长幅度达到了20%,而在同一时期,我国季风区的降水量并没有如此幅度的增长,可见西北地区的降水增加确实具有特殊性。

根据一些学者的估算,如果西北降水量持续变化,到21世纪末,许多干旱区的平均降水量还能够再增加25%,有些地方将会从不足100毫米的增加到200毫米以上,接近于“半干旱”的降水量水平。

西北地区的河川径流与湖泊面积也出现了变化。在过去30年的时间里,西北多条河流的年径流量都出现了明显的增长,比如开度河在过去十年的径流量比五十年前增长了超过25%,阿克苏河进入21世纪的年径流量比20世纪后半叶增长了20%以上。

在同一时期,疏勒河、黑河等重要内陆河也都出现了径流量增长趋势。随着内陆河径流量的增加,原本干涸的河道重新注入湖泊,使得湖泊面积得以增大,不少尾闾湖也恢复了生机,甚至成为旅游新热点。过去三十年中,西北地区面积大于1平方公里的湖泊数量增加了14个,湖泊总面积增加了950平方公里,在向来缺水的西北,这个数字已经颇为可观。

降水增加,未必就能“湿润”

或许正是因为一个个增加的客观数字,有些朋友欢欣鼓舞,乃至于满心期待着西北荒漠变绿洲的一天,但实际情况并没有数字变化那么简单。气候格局是大环境问题,作为其中的一个环节,降水的增加并不意味着湿润气候就能到来。

一个关键问题在于,气候湿润与否,不仅要考虑降水量,还要考虑到蒸发量。西北干旱、半干旱区是我国太阳辐射最强的地区,也是蒸发量最大的地区。大部分干旱区的年蒸发量超过1000毫米,有的甚至可以超过2000毫米。这意味着,即便全年降水达到800毫米,即秦岭、淮河一线湿润区的水平,也不足以应对强大的蒸发量。

近年来,西北地区虽然出现显著的降水增加现象——但这里所说的“显著”呈现于增幅。若论绝对数量,增加的十几毫米降水在上千毫米蒸发量面前根本不值一提。即便是按照最乐观的统计,要让西北地区的干湿状态发生质变,也至少需要达到500毫米的降水量。由于降水量与潜在蒸发差了不止一个数量级,当前增加的有限降水只能起到缓解干旱环境的作用,绝不可能改变西北地区的干旱气候环境。

事实上,如果把观察的视野拉长,不止看最近五十年的气候变化,会发现当前西北地区出现的降水增加,其实并非稀罕事,而是古已有之。

在探讨千年尺度的气候变迁时,西北地区大量存在的湖泊沉积是重要的资料。观察新疆的诸多湖泊沉积,会发现至少在过去两千多年时间里,这里经历了多次降水增减变化。比如吉力湖沉积记录显示,历史上存在“冷湿-暖干-冷干-暖干”的变化,博斯腾湖的记录也呈现了百年间“暖干-冷湿”的转变。特别是在公元16世纪以来的“小冰期”时代,降水的变化尤为剧烈。

气象史研究者普遍认为,尽管自20世纪70年代以来,西北地区出现了大面积的增湿过程,但无论是变化幅度,还是降水量的绝对值增长,都并未超过历史上曾经出现过的波动区间。简单地说,历史上西北地区曾经有过比现在还要多的降水,但干旱的环境并未改变,大片沙漠没有变成湿润的绿洲。因此,今天的这点增加虽然值得注意,但也不可能改变大气候。

还值得一提的是,尽管西北地区的降水量在过去三十年里出现了增长的趋势,但水资源承载能力并没有发生质的变化。在未来,即便会下更多的雨,大多数降水也无法得到有效且长期的利用,更不可能指望这些降水改变气候。

事实上,在另一些模型推测中,未来三十年西北地区的降水量虽然还会持续增加,但由于温度的增加更为强烈,蒸发量同样在增长,两相作用,将会导致西北“湿润化”的趋势逐渐放缓,甚至趋于停滞。总而言之,仅指望降水就能改变西北地区的干旱气候,至少在目前可预见的时间段里,还不具有可能性。

个体感受难成定论

西北的“湿润化”之所以能够从学术议题延伸到大众讨论的空间,除了突发事件和新媒体的影响,还与互联网时代的个人观感交流息息相关。

在许多关于西北气候变化的文章评论区里,都能看到基于个人体会而发表的议论。比如小时候树长得慢,现在树长得快;又比如儿时家乡山头光秃秃,现在郁郁葱葱;再比如小时候一年都不打伞,现在每年夏天都有暴雨……等等描述构成了很多人坚信西北地区正在变得湿润的证据。

这些记忆是否存在偏差,我们暂且不论。单就论证西北气候变化而言,此类基于具体问题的个体感受,都很难作为论证的依据。首先,虽然植被的变化与气候具有很高的关联性,但如果仅就“变绿”这一点来说,显然不足以证明气候变化。树种选择、局部小气候,以及人工干预,都是荒山变绿的重要原因,如果只以气候作为理由,无疑是忽视了几十年来我国大力推进的退耕还林还草、造林绿化工程。

其次,局部突发性天气,比如暴雨,并不能够改变当地的气候。比如2019年7月,敦煌下了两场暴雨,降水量超过了年平均降水量。雨后,原本光秃秃的戈壁滩长出了无数的小草,远看竟有“草原”的感觉。不少人因此大发感慨,说是沙漠变绿洲。

然而,敦煌的沙漠真的从此变成绿洲了吗?显然没有,在强大的蒸发量面前,二十几毫米的降水是真正的杯水车薪,既没有改变当地的干旱气候,也没有对沙漠环境产生质的影响。因此,用几场暴雨这样的异常天气来判定气候变化,也是不妥当的。

与之相似,诸如增加太阳能光伏板改变气候的说法,更没有多少参考价值,充其量只是改变了板子下面的“小气候”。

关于西北地区是否能够“化干为湿”,归根结底离不开一个核心问题:水从哪里来?陆地内循环虽然也能提供水汽,但数量非常少,要想获得足够丰沛的降水,必须有来自海洋的水汽。

西北地区距离海洋非常遥远,而且都有山川阻绝,东边有黄土高原等山脉隔断太平洋的水汽,西边有欧亚大陆的众多山脉阻隔大西洋,南面有高耸的青藏高原阻绝印度洋,北面有阿尔泰山和天山拦截北冰洋的水汽。这样的地形地貌,注定了西北地区难以获得丰沛的降水。

近年来,面对西北地区出现的降水增多情况,研究者大多认为与大气运动有关。比如西风环流加强,使来自大西洋的水汽更强、更深入,为新疆带来了更多的降水。又或是太平洋副热带高压比平时更为强劲和活跃,将触手伸向西北内陆,带来了海洋的水汽。

这种局面的出现并非偶然,而是与西风环流和东亚夏季风环流的增强趋势息息相关,是全球性气候变化的一部分。由于这种全球气候变化的绝对值并不大,因此西北地区能够增加的降水绝对量也很有限,指望“天降甘霖”让西北地区变得湿润,并不现实。

或许有朋友会提出,西北的水资源不只是大气降水,还有冰川融水。诚然如此,西北地区的不少内流河非常依赖冰川融水。最近二十年来西北不少内流河径流量增加,都与冰川融水补给的加强有直接的关系。但是,这也意味着冰川消融速度在增加。研究显示,从1956年到2010年,祁连山冰川面积减少了四分之一多,天山的冰川也出现了明显的萎缩。事实上,随着冰川的消失,少数河流已经出现了径流量的拐点。比如河西走廊石羊河,经过多年的径流量增长之后,拐点已经到来,未来水量很可能会出现下降。

这是冬日航拍的青海门源至甘肃张掖段的祁连山。新华网发 (成林 摄)

类似的情况也出现在新疆,据推测,由于源头冰川的融水量正在达到峰值,尽管当前乌鲁木齐河水量比较丰沛,但在未来可能会急剧下降。眼下冰川融水带来的径流量增加,往往蕴含着“寅吃卯粮”的危险。在未来,西北地区非但不会迎来湿润多水的环境,或许还会面临更为复杂的水环境挑战。

在学术层面,针对西北地区未来的环境变化,还存在着不同的看法。比如不少学者就认为将来的发展可能是“干者更干,湿者更湿”,即原本降水较多的半干旱区可能会有显著的降水增加,而极端干旱区则将更为干旱。按照这种观点的模型计算,到21世纪末,尽管西北地区的平均总降水量有所增加,但主要增加在青藏高原和天山山脉,而甘南、陕西等地还会出现降水量减少的情况。

由于气象预测是非常复杂的问题,单一的模型很难形成可信的结论,因此围绕西北地区未来的气候变化,研究者还在不断开展研究。对于普通人来说,更应该相信科学,理性认识客观世界,盲目的热情可能并没有什么益处。

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责任编辑:吴立群
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