沙尘暴威力惊人!中国治沙30余年,为何依旧吃土?

2021年3月15日,一场十年来最大规模的沙尘暴席卷了大半个中国,北方地区黄沙漫天的照片一路刷屏,成为了人们关心的热点问题之一。

来自国家气象部门的数据指出,本次沙尘暴的最高风速达到183.6-201.6km/h,风力等级达到16级。这也是自国家大规模防风固沙工程措施全面落实以来,北方城市罕有的一次与强沙尘暴的“亲密接触”。

在本次灾害过程中,中国北方已有12个省份(自治区、直辖市)受到影响。而在沙尘暴发源地的外蒙古,天灾已造成至少10人死亡,超500人失踪人数;此外,还造成了大量财产损失,至少58座蒙古包、121个棚屋和栅栏被毁,20栋房屋被揭盖,1200头牲畜失踪或死亡。

面对肆虐的黄沙,人们不禁开始疑惑:“为何中国多年的沙漠治理,还防不住如此大规模的沙尘暴?”



一、沙尘暴缘何而来

在讨论沙漠治理前,我们首先需要了解沙尘暴的一些基础知识。

沙尘暴是一种具有突发性和短时性的气象灾害,灾害过程中的水平能见度低于1千米。沙尘暴由沙暴与尘暴构成,其中,沙暴是指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的挟沙风暴。而尘暴是大风把大量尘埃及其他细颗粒物卷入高空所形成的风暴。

沙尘暴在形成时,需同时满足三个条件,即:大风(动力源)、沙尘源(物质基础)、强空气对流(使沙尘扬得更高)。当强风经过干燥裸露的荒漠和沙漠地区时,较强的空气对流将沙尘扬起,并挟卷至高空,随后带至远方,最终形成沙尘暴。

我国的西北、华北和东北地区(合称“三北”)具有类似的共同点,即:缺水少水,拥有大面积裸露的地表荒漠化地区,且存在季节性的大风。因此,沙尘暴也随之成为了上述地区的常客。目前学界认为,我国北方的沙尘暴的主要沙尘来源于西北地区、内蒙古以及外蒙古。例如,国家林草局的卫星监测结果指出,源自外蒙古的大风与沙尘是导致3.15北方大面积沙尘暴的罪魁祸首。


(我国北方主要的沙尘源头及传播途径 图源:北京日报)


二、多管齐下,遏制沙尘



在我国的“三北”地区,坐落着中国的八大沙漠、四大沙地和广袤的戈壁,总面积达149万平方千米,约占全国风沙化土地面积的85%,远超过我国的耕地总面积。在明朝以前,这里曾经是水草肥美的农牧区。随着明朝时的人口暴增,伴随产生的过度垦荒与过度放牧,致使土地沙漠化与水土流失的现象愈演愈烈。在上世纪70~80年代,沙漠化土地仍在以2100平方千米/年的速度快速扩张,并导致了长期频发的沙尘暴。不断南侵的沙线,已经占据了我国国土面积的15%。

为探索科学可行的治沙手段,中国科学院于1959年成立治沙队。在中科院副院长竺可桢先生的带领下,中科院在西北地区设置了6个治沙综合试验站和20个治沙中心。1977年,第一批治沙民兵赶赴西北大漠,标志着沙漠治理的正式展开。为遏制肆虐的沙尘暴,科学家们提出“减尘治沙”的治理理念,即:增加植被覆盖面积,并减少地面扬沙量,从而达到治理沙尘暴的效果。

在这一理念的指导下,自1978年以来,我国相继实施一系列重大生态工程,累计投资金额超1万亿元。这些工程包括“退耕还林还草”、“三北防护林体系建设”、“京津风沙源治理”、“石漠化综合治理”等。其中,最为人所知的工程,便是三北防护林工程——即在我国西北、华北和东北地区大范围植树造林,是世界上最大的治沙工程。据了解,三北防护林建设对沙化土地减少的贡献率约为15%。此外,中国还签署《联合国防治荒漠化公约》,颁布实施《防沙治沙法》,来为沙漠化治理与沙尘暴防治构筑绿色法律屏障。



(三北防护林工程示意图 图源:国家林业科学数据共享服务平台)

与此同时,我国的治沙技术也在不断进步,从治沙初期一味的“栽种树木”、“被沙暴一吹就倒”、“人退沙进”;到后来开创性的“草方格”防风固沙体系,机械化的“草方格”自动固沙车;再到“边固沙边种药”,“治沙脱贫两不误”,我国已形成了一套全面而有效的治沙技术,并将这一技术出口世界。截至2019年底,甘肃省治沙研究所共与76个国家和国际组织进行过交流,举办了43期培训班,利及105个国家。



(在防风固沙中起到关键作用的草方格)



根据林业部门的统计数据,我国荒漠化土地面积已从年均扩展1.04万平方公里转为当前的年均缩减2424平方公里,沙化土地面积由上世纪末的年均扩展3436平方公里转变为目前的年均缩减1980平方公里,并实现了从“沙进人退”到“绿进沙退”的历史性转变。

2019年11月,世界顶级期刊Natrue的文章,借助美国国家航空和宇宙航行局(NASA)的遥感数据,指出17年间中国是世界变绿的主要贡献者,并为全球增加了1/4个亚马逊雨林的绿化面积,其中最具代表性的成就,是陕西榆林的毛乌素地区从沙漠转变为森林。


(刊登在Nature上说明我国植被绿化成果的文章 图源:Naturehttps://www.nature.com/articles/s41893-019-0220-7)

(1990年以来,全球森林消长图,来自观察者网)




三、根治“沙癌”,中国已竭尽全力



截至目前,我国已通过大规模的植树造林与退耕还林等保护措施,初步完成了对荒漠化区域的治理,并较大幅度的遏制了沙尘源的产沙输沙过程。事实上,相较于数十年前,我国北方每年发生的沙尘暴次数已经大大减少。最近五年间(2016-2020)北方共发生43次沙尘天气过程,其中沙尘暴天气12次,相比2011-2015年已减少了29%。

与此同时,我国气象部门借助世界顶级超级计算机建立的数值天气预报模型,能够模拟并预测未来的天气对流状态过程,从而提前预警沙尘暴的来袭,并为对沙尘暴的预防与治理提供了较大的科技优势。


(超级计算机天河二号 图源:https://www.sohu.com/a/211631254_100022751)



然而,正如此前所说,我国北方的沙尘来源主要来自于国内的西北地区、内蒙北部地区、以及外蒙古地区。当前我国的沙尘防治主要集中在对国内三北地区沙源的治理,这对来源于蒙古国的“进口”沙尘却无济于事。同时,我国植树造林对已经成型的沙尘暴的削减作用十分有限,目前还远远不能达到影响大气环流的程度,同时也难以阻挡远离地面几公里的沙尘。

随着气候变化导致的全球变暖,蒙古国的年均气温至少升高了1.8℃,这意味着更加严重的干旱天气。同时,随着蒙古国对畜牧业的大力推进,将蒙古本就脆弱的生态系统推向了崩溃边缘。据统计,2019年蒙古国全国牲畜数量高达7090万,比牧场的正常承载量超出了3300万。对草地与水资源消耗极多的畜牧行业,直接导致了外蒙古36%的荒漠化案例。

因此,虽然我国已竭尽全力治理沙漠,并取得了世界瞩目的治理成果,但根治北方沙尘的关键所在,仍然在于对外蒙古日益扩大沙源的治理。


(治沙人,图源:https://xian.qq.com/a/20190506/002818.htm)




总结



尽管在3.15沙尘暴中我国北方地区受到了较大影响,但这并不意味着中国此前的沙尘治理是无效的。相反,正是我国多年来卓有成效的防沙治理,才使得我国避免了遭遇与外蒙古相同的严重损失。本次的沙尘暴更像是一个警示,来提醒我们还需要更多人来参与到治理道路中去。同时,也需要各国人民相互沟通与合作,来以人类命运共同体的身份去根治“沙癌”。



参考文献:



[1] Chen, Chi, et al. “China and India Lead inGreening of the World through Land-Use Management.” Nature Sustainability, vol.2, no. 2, 2019, pp. 122–129.

[2] Zeng, Fanjiang, et al. Sand-Heaping ForestationTechnique on Gobi Sandstorm Area at Extreme Drought Environment. 2009.

[3] Yang, Xiuchun, et al. “Remote SensingMonitoring of Grassland Vegetation Growth in the Beijing-Tianjin Sandstorm SourceProject Area from 2000 to 2010.” Ecological Indicators, vol. 51, 2015, pp.244–251.

[4] 方宗义, 朱福康, 江吉喜,等. 中国沙尘暴研究[M]. 气象出版社, 1997.

[5] 石广玉, 赵思雄. 沙尘暴研究中的若干科学问题[J]. 大气科学, 2003, 27(004):591-606.

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