近幾年來,我國北方沙塵暴頻發,引起了人們的極大關注和憂慮。特別是2006年4月9日晚7時許,從烏魯木齊發往北京的T70次列車,途經小草湖至紅層時,遭遇特大沙塵暴襲擊,沙塵暴卷起的沙石竟將火車前進方向左側窗戶的鋼化玻璃全部擊碎,迫使火車晚點32小時到達蘭州站。看來,過去古人所謂的飛沙走石并不夸張。4月份的一次沙塵暴竟使北京落下了30萬噸沙塵,以北京人口1500萬計,人均竟達20千克。而且此次沙塵波及朝鮮、日本、美國等國家。
人們不禁要問:沙塵暴是否只發生在我國?沙塵暴何時開始有?人類能制止沙塵暴嗎?
沙塵暴只發生在我國嗎?
造成沙塵暴需要兩個條件:一是大風,二是地表有干燥的沙塵。只要地區存在大的溫差,空氣就會產生對流,因而形成大風。冬天越近北極圈越冷,而東南部氣溫較高,加上地球自轉,因此北半球冬天就常刮起西北風。只是冬天因地上有雪覆蓋,所以不太會形成沙塵暴。但春天,各地溫差擴大,因此風也大,加上空氣較干燥,地面雪都融化了,地表草又未長出來,所以大風很容易把地表的沙塵揚起來,形成沙塵暴。
沙塵暴在北半球都可發生,只是程度不同而已。在非洲北部、中亞地區有許多沙漠、半沙漠地區,故沙塵暴也極其厲害,比起我國真是有過之而無不及。沙塵來時,風塵滾滾,遮天蔽日,有時能見度只有幾米,甚至為零,什么都見不到。我國北方境內有內蒙古、寧夏、甘肅、新疆等省區,境外蒙古國,中亞地區有許多戈壁、沙漠、半沙漠區,所以沙塵暴也很厲害。美國西部也有沙塵暴,后來經過治理,大大減輕了。
沙塵暴堆起黃土高原
我國歷史上不僅有沙塵暴,而且在距今250萬年的第四紀初就有了。因第四紀開始進入了冰期,氣候變冷、變干,形成一些沙漠區,而且各地溫差顯著,風大,因而也就產生了沙塵暴。如何能證明當時就有沙塵暴呢?我國西北黃土高原的黃土層就是沙塵暴的最好見證者。
我國西起甘肅、寧夏、陜西,東至山西的黃土高原區都有大片黃土分布的地區,而且黃土的層度非常大,在蘭州最厚的黃土層竟達400米。由西向東逐漸變薄,至山西最薄處還有80米厚,而世界上最厚的黃土層不超過100米。這些黃土經大多數科學家研究,認為它們就是沙塵暴的產物。理由是:
1.我國黃土區的北面、西面依次是戈壁區(礫石分布區)、沙漠區、半沙漠區,地面砂石顆粒大小的分布,恰好由粗到細,與西北風前進的方向是完全一致的,顯然黃土是從那里吹來。那里的土被吹走了,就成了戈壁區、沙漠區、半沙漠區了;
2.黃土高原中黃土的礦物成分和北面、西面戈壁區、沙漠區、半沙漠區的砂石礦產成分相似,而和本地區黃土層之下的基巖礦物成分差別較大。證明這些土不是本地區基巖風化的產物,而是別地區吹來的;
3.黃土層中的黃土顆粒很細(粒級在0.005~0.05毫米之間)、較圓、很均勻,而且不成層,說明它是風吹來而沉積下來的。若是河流沉積的應可見河流的沙礫層,而且成層各層變化也較大,不可能形成很厚的風成黃土特有的垂直節理,所以在黃土區可以挖窯洞;
4.我國北方黃土分布范圍很廣,土層很厚。若河流沉積應局限在河床處,即使是洪水泛濫,其范圍也有限;
5.我國黃土分布的地勢很高,只有風成土層,才能到達那樣的高度。若是水流沉積形成的土層只能在低處;
6.沙塵的一年淀積雖不會沉積多厚,但幾萬年、幾十萬年、幾百萬年,沉積下來的塵土,就非常可觀了;
7.在黃土層中只找到陸生的哺乳動物和蝸牛化石,從未見水生的蚌殼、介形類化石等;
8.黃土層中常可見有機質較高的古土壤層,說明在氣候較溫濕的間冰期時,黃土區可大量生長植物而形成古土壤層。而在冰期時,氣候較干,植物難以生長,故只能堆積黃土層了。所以黃土層中的古土壤層對研究當時氣候、古環境極其重要。
不僅我國西北有黃土沉積,包括我國黑龍江、吉林、遼寧、河北、河南、山東、安徽、湖北、四川、青海、新疆都有黃土層分布。甚至在南京也有,而且厚度可達20多米。南京的下蜀黃土層過去認為是距今10萬年至1萬年間形成的,也就是時代為晚更新世。但南京師范大學的師生經過多年的研究,認為它應在距今50多萬年至1萬年間形成的,而且也是風成的。
人類能制止沙塵暴嗎?
我國北方的黃土層不僅在世界上是沉積最厚的,而且在年代上也是最古老的。我國最早的黃土層距今有250萬年,而且從那時起就沒有間斷過。所以我國北方的黃土層就是世界上一部250萬年以來最完整的“史書”,它記錄了250萬年來氣候變化、古地理變遷的情況。值得提及的是,中科院地質與地球物理所和美國的學者,在研究陜西西安市的黃土時,發現那里的黃土也是風成的,而且年代距今有2200萬年。2002年,這一成果在世界最權威的雜志,英國的《自然》發表后,立即引起了世界巨大反響。因它表明,全球氣候變冷很可能開始于距今2000萬年前的第三紀,而不是250萬年前的第四紀。果真如此,這段地史就得改寫。
目前世界上干旱的戈壁區,沙漠、半沙漠區實在太大了。而且,隨著青藏高原不斷升高,印度洋的暖濕氣流越來越難以到達中亞和我國西北地區,使這些地區的氣候還會越來越干燥,形勢會越來越嚴峻。當然,如果人類投入巨大的力量,保護生態和植被,還是可以阻止其繼續擴大和惡化的趨勢,從而減小沙塵暴發生的頻率和強度。