1.一個令人振奮的“好消息”?
我國西北地區大多處于非季風區,降雨較少,氣候干旱,自古以來有不少詩歌描寫了邊塞雄偉壯闊又荒涼寂寞的景象。然而最近,西北地區變濕變暖成了個熱點話題:朋友圈里流傳的一張聊天截圖讓人熱血沸騰,“氣候臨界點在今年出現了……”、“新疆的植被,以一年一百五十公里的速度在狂奔”、“降水過了秦嶺了,如果能保持10年,黃河就會變清了……”。一些媒體也給出了大標題“真正的大事:寒冷干旱的中國西北正在變暖變濕”。
在筆者看來,這一波傳播里有不少不嚴謹、似是而非的用語,需要認真討論。其中公眾和媒體對于科學語言的陌生和解讀,可能是引起誤解的真正原因。盡管不少科學論文里有提到西北“暖濕化”,但“暖濕化”的核心是“化”,代表了在某一個時間段的趨勢,向“暖濕”轉化只表示向“暖濕”有了發展,至于什么時候可以達到“暖濕”,文獻里并未明確說明。事實上氣候的兩個極端狀態,A干旱和B濕潤,兩個狀態之間有著萬里之遙,從A向B的方向邁出幾步,并不表明一定可以到達B點,一方面距離尚遠,另一方面變化可能會有反復。最重要的是,全球變暖的大背景可能讓A和B之間的距離變得更遙遠。
2.西北變“暖濕”是個老話題
本以為是出現了新的研究,仔細一看原來說的是個老話題,西北氣候由”冷干”向“暖濕”轉型的研究在2002、2003年時已經由當時中科院寒旱所施雅風院士和沈永平研究員等提出過,體現在:1)西北部分地區降水增加;2)冰川融水徑流增加(例如新疆烏魯木齊河1號);3)部分湖面上升面積增大(例如博斯騰湖);4)部分河流洪水增加;5)沙塵暴減少;6)部分區域植被地貌變綠。至于媒體里提到的植被地貌變綠等,在施雅風先生2002年《資源環境》的文章里也已經提到“氣候轉型降水量增多地區,已顯現出植被繁茂生長的景象,我們在旅行中可以看到這些地區初級生產力草地一片蔥綠”,施雅風也注意到衛星資料的NDVI數據顯示“90年代西北在植被覆蓋普遍減小,土地沙化和荒漠化嚴重,但是在天山西部、伊犁河流域、新疆北部、青海南部等地區有植被覆蓋明顯增加的趨勢”。
圖1.“西出陽關無故人”,陽關以外的戈壁地貌。
在給出降水增多、部分地區植被改善、湖泊上升等變化之后,施雅風院士筆鋒一轉提出了問題:“西北部降水量增長趨勢明顯,但在與蒸發增長平衡后,西北氣候是否已確實出現由冷干向暖濕轉變跡象,仍需具體深入探討。”因此關于部分地區降水增多是否意味著西北正由“冷干”向“暖濕”轉換,尚未有明確結論。
另外,施雅風院士也在文章里給出了評論:“西北深處亞洲大陸內部遠離海洋水汽源的地理位置和經長期演變所形成的沙漠和戈壁廣布的極端干旱下墊面,嚴格限制了為空中補充本地水汽,從而將降低降水增加率,再加上較長時間過度的地下水開發、植被破壞、土壤水分減少所導致的生態環境惡化,也增加了氣候轉型的困難程度,故西北氣候轉型有其局限性,不宜過分夸大其作用。”
盡管還沒有明確的結論,但是西北變“暖濕”的想法還是讓很多人異常興奮,并給中央寫建議,認為應該趁著西北氣候好轉,進一步加快開發的步伐和力度。后來中央把此建議交予中國科學院,中國科學院就此征詢葉篤正院士的意見,葉先生和其他科學家共同參與了討論,并對這個地區的數據進行了分析,最后的結論是:盡管近20年這個地區降水增加趨勢明顯,但其增加絕對值并不大,并不能說明這個地區的水資源承載能力發生質的變化。這個認識后來基本就成了業內共識。
3.地區的干濕狀況如何判斷?
一個地方的干濕狀況取決于多個因子,最主要的參數是降水量和蒸發量,簡單來說,如果降水量超過潛在蒸發量,則這個地方氣候濕潤,反之該地氣候特征為干旱。因此衡量一個地區的干濕變化,并不簡單基于降水,而是要綜合考慮降水和蒸發的共同作用,考核干旱指數的變化情況。常用的干旱指數包括標準化降水指數(SPI)、標準化降水蒸散發指數(SPEI)、自適應帕默爾指數(scPDSI)、DSI等。
圖2. 敦煌氣象局大型蒸發器(E-601B型蒸發器),干旱的敦煌年潛在蒸發量約為2500毫米。
西北地區(以新疆、甘肅西部、內蒙古西部為主體)是全球最干旱的區域之一,距離四大洋都非常遙遠:南邊與印度洋隔著西藏高原,東邊與太平洋隔著黃土高原、蒙古高原和河西走廊,西邊與大西洋隔著歐洲大陸、烏拉爾山和帕米爾高原,北邊與北冰洋隔著阿爾泰山脈和天山山脈。這些地方降水稀少,絕大多數地區年降水不足100毫米,部分地區年降水甚至不足50毫米。然而這一區域是我國日照和太陽輻射最強的區域,蒸發量非常大,潛在蒸發量可以超過2000毫米。這意味著即使有長江流域的年降水量(1000-1200毫米),也不足以應對這里強大的蒸發量,因此干旱和水資源緊缺是西北地區的最重要特征。
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