这几天一睁眼看到窗外,“真个是遮天蔽日!纷纷扬扬遍天涯,邓邓浑浑大地遮。细尘到处迷人目,粗灰满谷滚芝麻。”(《西游记》),我的印象中已经很久没经历这么多天的沙尘暴了,这漫天黄沙,我有一种被死去的记忆突然攻击了的感觉。
沙尘暴是尘暴和沙暴的总称,尘暴这个名词出现于1935年初,专指美国中南部科罗拉多、堪萨斯、新墨西哥、得克萨斯和俄克拉荷马州受干旱和沙尘影响的情况。这是由于长期缺乏降水和自然植被破坏后土壤流失所造成的。之后尘暴这个名词为世界各国引用,在中国称之风沙。
沙暴是指空气中夹沙的强风,多数沙粒直径为0.8~1毫米不等。与尘暴很不一样,沙粒大部分限于地面以上2米的高度,很少升到11米以上。尘暴的粒子都小于0.8 毫米,随风卷向很高的天空。许多情况下,尘埃和沙粒混在一起飞扬,从而形成沙尘暴。当沙尘中含有可燃粉尘时,遇火苗会发生爆炸。沙尘暴遇空气中水汽或降雨,则形成了泥雨。
2023年4月14日 沙尘暴下的北京 来源微博
古文献中记载的“风霾,扬尘蔽空”,“霾雾四塞,咫尺莫辨”大概率就是强沙尘暴天气。古文献里记载的大多数为强度大,危害严重的强或特强沙尘暴。
北京地区历史上第一次可靠的沙尘暴记录出现在北魏太平真君元年(公元440年)“春二月,上谷郡”“黑风起,坏屋庐,杀人”。上谷郡辖地相当于今张家口、小五台以东,也即是今北京延庆、河北赤城、怀来、涿鹿、宣化一带。北魏景明元年(公元500年)“二月,幽州(北京)暴风,杀一百六十一人”,景明三年(502年)“九月,幽州……暴风混雾,拔树发屋”,正始二年(505年)“春二月上谷郡黑风拔树杀人”。
清代有关风灾的记载有23年,其中沙尘暴集中在康熙朝(公元1662—1723年)较多,如康熙十五年(1676年)五月初一,京师“忽天气晦黑,有大风从西山来,势极厉,飞沙拔木,震动天地。”康熙二十四年(1685年)正月二十一,“通州雨红沙,尽晦,张灯火,自辰刻至明晚乃止,家家辇沙十数石。”这次沙尘暴不独出现在通州,过两天,文安县亦有因风霾“白昼如夜”的记录。嘉庆二十四年(1819年)四月初八酉时“有怪风自东南来,阴霾蔽天,尽晦,京师尤甚,室内皆燃灯。”从史料记载的沙尘暴来看,明清的沙尘暴来自多方向,沙源较近。
民国时期,北京地区战乱不止,有关沙尘暴的记载不多,写于1937年的《中国救荒史》记录了河北省北部1935年的特大风灾,应当是一次涉及北京地区的沙尘暴。另外,据老人们回忆,日寇统治的本世纪40年代初期,北京地区不但风沙活动强烈,且郊区多沙丘,沙尘暴活动可见一斑。
新中国定都北京以后,注重北京的环境建设,建国初首先抓防治水患和水利工程建设,人们还记得国家第一代领导人亲自上阵,手挖肩挑修筑官厅水库和十三陵水库的情景,先后修建了官厅、十三陵、密云、怀柔、平谷等大型水库,既防治了千百年困扰北京的水患,又从根本上消除了就地起沙的新增沙源。
第二步是抓首都周围的绿化,防治风沙,同样是有国家领导人的示范作用,大搞群众性的植树造林活动,到20世纪80年代底北京市的平原绿地面积已达14%,最近资料,北京市平原绿地面积已接近18%,例如北京大兴县古代遗留的几条沙带,都已变为林地或土地林网化,大大减少了北京就地起沙。随着北京植被覆盖度的增加,威胁北京的风沙日趋减少。而在北京周围,特别是处在北京上风向的燕山地区,结合三北防护林工程建设,进行了燕山区绿化建设。
(本文由“一本正经说历史”原创,直接复制的全是抄袭!)
但这些远不能彻底解决上风向风沙侵入的问题,沙尘暴对北京的袭扰仍然十分令人头疼。
1993年5月5日,一场突发性沙尘暴灾害席卷了新疆、甘肃河西走廊、内蒙古西部和宁夏、陕北。这场沙尘暴到来之前,我国的沙尘暴趋于平静40年,在年老的人对过去已经淡忘,年轻人没有经历,整个社会防治沙尘暴的意识淡薄,毫无思想准备的时刻发生。造成了巨大的损失,也为全社会敲响了防治沙尘暴和荒漠化的警钟。
“五五”沙尘暴始于新疆北部,在宁夏的东部逐渐消亡。席卷了新疆的乌鲁木齐、吐鲁番、哈密,甘肃省的酒泉、张掖、金昌、武威、古浪、景泰,内蒙古的额济纳旗、阿拉善右旗、巴彦浩特、瞪口、吉兰泰、乌海市和宁夏的中卫、青铜峡、惠农、陶乐、银川等18个地(市)的72个县(旗),直接影响面积约110万平方公里,占全国总土地面积的11.5%;灾区人口1200万。
“五五”沙尘暴袭击金昌市的情形
沙尘暴过境时能见度差,影响视线,火车被迫停止开动;铁路上积沙造成火车脱轨、停运,如兰新线停运。沙尘暴对公路危害与铁路相似,风蚀路基,破坏路基的稳定;流沙掩埋公路中断交通,路面被风沙剥蚀,形成搓板路面,降低汽车寿命,并加大行驶汽车的耗油量。沙尘暴过境时,因能见度差,汽车无法行驶。对航空运输也有很大影响,特大沙尘暴发生时,飞机场关闭,飞机无法降落返航。
沙尘暴过程中粉尘物质的输移,导致空气含尘量增加,污染大气,如金昌市空气的含尘量高达每立方米1016毫克,室内含尘量每立方米86.7毫克。降尘量每平方公里161—266吨,影响人体健康。
“五五”特大沙尘暴造成的经济损失不亚于中等地震所造成的损失。据林业部组织的由各方面专家组成的沙尘暴科学考察队报告,本次沙尘暴灾害中共死亡85人,失踪31人,伤264人,在死亡和失踪者中大部分为少年儿童。损失最严重的是农牧业生产,农作物受灾面积达37.3万公顷,果树受灾面积1.63万公顷;数以万计的塑料大棚被毁坏;死亡和丢失大小牲畜12万头(只);草场和农业基础设施破坏严重,沙埋水渠长达1000多公里,许多水利设施如塘坝、坎儿井等被风沙损坏。
刮坏和刮倒电杆6021根,一些地区的输电和通讯设施遭受严重破坏,许多处铁路和公路因风蚀和沙埋中断。兰新铁路运输中断31小时,内蒙古乌海市至吉兰泰专用铁路线中断4天,造成火车停运或晚点37列次;2.8万吨工业用盐和芒硝被刮失;风沙埋压房屋4412间,无数棚圈倒塌。直接经济损失5.6亿元人民币。此外,还造成了严重的环境问题。许多地方地表土层被吹蚀10~30厘米,丧失土壤肥力,沙漠边缘流动沙丘前移1~8米,埋压农田和草场。
这场黄沙之难过去之后,连续几年都会出现类似情形。1994年4月6日从蒙古国和我国内蒙古西部刮起大风,北部沙漠戈壁的沙尘随风而起,飘浮到河西走廊上空,漫天黄土持续数日。1995年11月7日,山东40多个县市遭受暴风袭击,35人死亡,121人失踪,320人受伤,直接经济损失10亿多元。1996年5月29日至30日,自1965年以来最严重的强沙尘暴袭掠河西走廊西部,黑风骤起,天地闭合,沙尘弥漫,树木轰然倒下,人们呼吸困难,遭受破坏最严重的酒泉地区直接经济损失达两亿多元。
1998年4月19日,新疆北部和东部吐都托盆地遭瞬间风力达12级的大风袭击,部分地区同时伴有沙尘,这次特大风灾造成大量财产损失,有6人死亡、44人失踪、256人受伤。1999年4月3日至4日,呼和浩特地区接连两天发生持续大风及沙尘暴天气,这次沙尘暴的范围从内蒙古自治区的西部地区一直到东部的通辽市南部,瞬时风速为每秒16米,伊克昭盟(现鄂尔多斯市)达拉特旗风力最高达到10级。2002年3月18日至21日,20世纪90年代以来范围最大、强度最强、影响最严重、持续时间最长的沙尘天气过程,袭击了我国北方140多万平方公里的大地,影响人口达1.3亿。
针对沙尘暴灾害,“国家973 计划”于 2000 年设立“中国北方沙漠化过程及其治理研究”项目主要研究我国北方沙漠化的发展过程,揭示吵尘暴天气气候特征及形成机制,建立沙尘暴监测预警方法,探讨沙漠化的生物学过程与植被恢复重建机理,提出综合防治的对策与建议。
2006年,蒙着纱巾顶着风沙行走在呼和浩特市街头的女士,新华社记者摄
我国的沙尘暴发源分为境外和境内两种。境外源区主要是蒙古国东南部戈壁荒漠区和哈萨克斯坦东部沙漠区。这两个区域发生的沙尘暴,最远能经过中国北部广大地区,然后通过太平洋上空的大气环流一直到达北美洲。境内源区主要有内蒙古东部的盆地或沙地、中蒙边境地区、新疆塔克拉玛干沙漠和库尔班通古特沙漠。很多情况下,境内与境外的界限泾渭不分明,当沙尘暴自境外发生并进入中国时,境内源区则成为加强源区,使空气中沙尘浓度急剧上升,在强风经过之处,一路上不断有当地的沙尘加入,促使沙尘暴的范围、规模和强度持续增大,路经雨区,沙尘混合雨水而下,形成泥雨。
我国沙尘暴的行走路线大致分为北路、西北路和西路3条。北路从二连浩特等地开始,经四子王旗、化德、张北、张家口宣化等地进入京津地区。西北路从内蒙古的阿拉善盟与蒙古国边境和河西走廊等地区开始,经贺兰山地区、呼和浩特、大同、张家口等地到达京津地区。西路沙尘暴从哈密或芒崖开始,经过河西走廊、银川或西安、大同等地进入京津地区。西路沙尘暴有时会由西向东奔袭长江中下游地区。
针对我国沙尘暴的地区特点,2001年8月31日,第九届全国人民代表大会常务委员会第二十三次会议通过了《中华人民共和国防沙治沙法》,自2002年1月1日起施行。《中华人民共和国防沙治沙法》是为预防土地沙化,治理沙化土地,维护生态安全,促进经济和社会的可持续发展而制定的,为防沙治沙提供了法律依据与政治保障。
2005年2月23日,由国家林业局等7个部门共同编制的《全国防沙治沙规划(2005—2010年)》经国务院第81次常务会议审议通过。《规划》明确了,到2010年我国防沙治沙工作的指导原则、目标任务、建设布局和重点工程,明确了《防沙治沙法》执法范围,对指导当时全国防沙治沙工作具有重要指导意义。
2001年2月召开的全国林业厅局长会议,决定集中力量实施天然林保护等六大林业重点工程以防治沙尘暴。改革开放以来,我国相继启动了17个林业重点工程,有力地推动了造林绿化事业的发展。
国务院批准实施六大工程是对我国林业建设工程的系统整合,也是有效防治沙尘暴的一项有力措施。
第一,天然林保护工程。包括三个层次:全面停止长江上游、黄河上中游地区天然林采伐;大幅度调减东北、内蒙古等重点国有林区的木材产量;由地方负责保护好其他地区的天然林9工程计划调减木材产量1991万立方米,管护森林14.15亿亩,分流安置富余职工74万人。
第二,“三北”和长江中下游地区等重点防护林建设工程。这是我国涵盖面最大的防护林工程。囊括了“三北”地区、沿海、珠江、淮河、太行山、平原地区和洞庭湖、鄱阳湖、长江中下游地区的防护林建设。工程计划造林3.4亿亩,并对10.78亿亩森林实行有效保护。
第三,退耕还林还草工程。这是党中央、国务院针对我国水土流失日趋加剧的现状作出的一项重大战略决策。到2010年,控制水土流失面积3.4亿亩,防风固沙控制面积4亿亩,年均减少输入长江、黄河的泥沙量2.6亿吨。
第四,环北京地区防沙治沙工程。这是从北京所处位置特殊性及改善这一地区生态的紧迫性出发实施的重点生态工程,主要解决首都周围地区风沙危害问题。到2010年,工程区林草覆盖率由之前的6.7%提高到21.4%。
第五,野生动植物保护及自然保护区建设工程。这项工程主要解决物种保护、自然保护、湿地保护等问题。重点实施10个野生动植物拯救工程和30个重点生态系统保护工程,新建一批自然保护区。
第六,重点地区以速生丰产用材林为主的林业产业基地建设工程。国务院同意采取相应政策措施扶持这项工程。工程完工后,每年提供木材1.3337亿立方米,约占国内需求量的40%,木材供需基本平衡。
我国沙尘暴的发生呈现波动式递减。目前,人类对气流、大风等自然现象是无法控制的,能够控制的是沙尘源。沙尘的递减说明一个问题,就是沙尘源的减少。从这个规律我们得到一个重要启示:增加林草植被是减轻沙尘暴危害、减少沙尘暴发生的一种有效的办法。专家研究表明,林草植被盖度达到 40%以上,风沙活动不显着:林草植被覆盖度在15%~40%,有局部的风沙活动;低于15%的林草植被覆盖度,沙尘活动就比较频繁。举例来说明,在同等气候条件下,京津风沙源区通过这 10 年的建设,林草植被由 44% 提高到55%,这个地区的沙尘暴由过去的加强区变成了现在的减弱区。
以我的家乡为例,过去沙尘危害严重的内蒙古赤峰市,经过长期治理,森林覆盖率由 20世纪50年代的5%提高到目前的近30%,沙尘暴天数下降了60%,在风沙线上建成了全国卫生城市。目前内蒙古森林覆盖率达23%,草原综合植被盖度达45%,荒漠化和沙化土地面积持续实现“双减少”。
与20年前相比,沙尘天气已有减少
在2001年,沙尘天气出现22次,且77.3%为沙尘暴。而在2021年,沙尘天气下降至10次,沙尘暴、强沙尘暴也仅有3次。第五次全国荒漠化和沙化监测结果也显示,全国荒漠化和沙化土地面积年均减少2424平方公里和1980平方公里,沙尘天气次数年均减少20.3%,植被平均盖度增加0.7个百分点。我们来梳理一下国家为此做过的努力。
第一,通过建设防风固沙林网,削减风力。研究表明,当沙尘暴经过有防护林网保护的地区时,林网内部风速可降低30% ~40%,风速高时能降低50% ~60%,林网内含沙量比林网外降低 60% ~70%。
第二,增加植被覆盖度,抑制扬沙。形成沙尘暴的起沙风速一般超过5 级,风沙流中绝大部分沙尘处于近地表10厘米以下。如果地表有一定草、灌木覆盖,增加地表粗糙度,就可以降低近地风速,从而防止沙尘暴的形成。据野外观测,植被覆盖度在 40% 以上,风沙活动不显著;植被覆盖度在15% ~40%,有局部风沙活动;植被覆盖度在 15% 以下,有显著的风沙活动。
第三,增加林草植被,减少沙源。经过治理,十年间重点治理区如京津风沙源治理工程区、三北工程区,林草植被覆盖度普遍增加了20~30个百分点,使近20% 的沙化土地得到了治理,沙化土地年均净减少1283 平方公里,对减缓沙尘危害起到了积极作用。如果没有这些年林草植被的增加,可能沙尘暴的危害会更大。
我国北方地区干旱少雨,为了有效监测和预报沙尘暴灾害,多数地区在沙尘暴重点预警期,实行沙尘暴日报和零报告制度。沙尘暴是不可避免的,但通过预警与应急处置可以减少损失。
一是加强预测预警,提早采取预防措施。每年年初要根据气候情况地表植被状况对一年的沙尘天气趋势做出预测,要做好沙尘暴的短期预测预警。沙尘暴发生前,进行预报,以利于相关地区和政府做好预防措施减少损失。
二是建立地面监测站,加强对沙尘暴过程的监测。沙尘暴的发生发展具有突然性和不确定性,因此,要在沙尘暴高发区布设地面监测站,随时掌握沙尘暴发生、发展的情况,为各地预防处置打出提前量。
三是建立信息员队伍,随时掌握各地情况。由于云层遮盖,卫星照片无法监控沙尘发展情况。因此,在沙尘暴发生的主要路径和高发区建立一支信息员队伍,随时将沙尘暴发生情况通过手机短信发送到相关的应急处置部门,这有利于及时掌握情况,并为下风地区的预防做准备。
四是加强沙尘暴预防知识的宣传普及,增强民众防护意识。
很多人误认为,治沙后就不会再出现沙尘天气,但实际上沙尘和沙尘暴是自然界常见现象,无法从根本上消除。在2021年3月15日的一场沙尘暴中,北京市的PM10浓度在短时间迅速上涨,1小时内涨了4倍,达到6450微克/立方米;城六区的PM10浓度更是达到8108微克/立方米。本次沙尘也源于西北路径,沙子乘着冷空气一路南下,过境中国400万平方公里土地。
根据《中国气象灾害年鉴(2020)》的数据,近20年来,3月至4月平均出现沙尘天气的次数为7~8次,而今年4月尚未过半,次数已超过平均值。不过,虽然4月9日以来的沙尘天气扩散范围较广,但并未达到强沙尘暴级别,与2021年那场“10年最强”的沙尘暴相比,仍然差距较大。
近年频发的沙尘天气,很有可能与蒙古国荒漠化有关。在过去的80年中,蒙古国的平均气温上升约2.25摄氏度,远远高于全球平均气温上升速度,同时降水量减少7%至8%,特别是春夏等暖季降水量减少幅度十分严重。
目前来说,人类是无法改变自然界的气压大小与风速强弱,因此荒漠化防治也是一个全球性的问题和难题,中国植树造林、防沙治沙工作效果显著,同时也有赖于国际合作。
参考资料:《中国地学通鉴 灾害卷》 张治勋,张万霞;;《关于中国重大气候灾害与东亚气候系统关系的研究》黄荣辉,陈际龙,周连童,等《中国生态文明体制改革40年》 郭兆晖;《大地的警钟》 田军,闫久贵;《践行生态文明》龚英。
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