“一澇一條線,一旱一大片”。自古以來,干旱因其延續時間長、涉及范圍廣、伴隨饑荒等特點始終受到人們的關注。
在我國,干旱成為近年來最受關注的一種氣象災害,中國氣象局發布的“2009年十大天氣氣候事件”中,就有3個事件與干旱有關,分別是“30年罕見秋冬連旱突襲北方冬麥區”、“50年來最嚴重春旱困擾黑龍江、內蒙古等地”、“50年罕見秋旱灼傷南方大地”。“在2009年秋到2010年春,一場持續時間極長的干旱再次襲擊了我國西南大部分地區。”
西南旱之殤
干旱災害是中國最主要的自然災害之一。自然災害中85%為氣象災害,而干旱災害又占氣象災害的50%以上。干旱的頻繁發生,會造成沙塵暴肆虐、森林覆蓋率降低、草原退化嚴重、天然水域縮小、河道斷流、水資源銳減、土地沙化面積擴大等,致使自然災害的發生頻率加大,給國家的經濟建設和人民生命財產造成巨大損失。干旱造成的環境影響有土壤和地下水的鹽堿化、淡水生態系統污染加劇、動植物品種的區域性滅絕等。隨著人類的經濟發展和人口膨脹,水資源短缺現象日趨嚴重,直接導致了干旱地區的擴大與干旱化程度的加重。
去年秋天以來,由于西南氣流偏弱、水汽輸送少,釀成廣西、重慶、四川、貴州、云南5省(自治區、直轄市)遭受嚴重旱災。云南大部分地區干旱等級升至100年以上一遇,貴州為80年一遇,廣西為50年一遇,四川的西南山地為50年一遇。云南、貴州、廣西等省(自治區)降水較常年同期偏少5成以上,部分地區降雨偏少7~9成;主要河流來水為歷史最少;水庫蓄水較常年同期偏少2成以上;土壤含水量普遍僅20%左右。旱情極為嚴峻。
關于這次旱災的成因,學術界給出了一個普遍的結論:高溫少雨是干旱的直接原因;全球氣候變暖,太平洋厄爾尼諾現象加劇破壞了大氣結構,造成海洋季風無法登陸形成降雨;特殊的地理環境以及靠天吃飯和水利失修導致水資源匱乏。
高溫少雨是直接誘因
翻開去年秋天以來的氣象記錄不難發現,云南、貴州、廣西等地一直處于雨水偏少狀態,是1951年有氣象記錄以來雨水最少的一次。截止3月末,云南降水只有173毫米,貴州只有175毫米,比常年降水量偏少一半以上。長時間的降水量偏少造成云南、貴州和廣西西北部出現嚴重干旱,有些地方達到特旱等級。同時,云南等地整個冬季的平均溫度為1950年以來最高。持續偏少的降水、持續偏高的溫度,必然導致水分蒸發量大、土壤失墑嚴重等現象的出現,從而給農業生產和人們的生活帶來不利影響。
云南、貴州等西南地區的氣候特點是干濕兩季交替明顯,每年的5到9月是濕季,從10月份到來年4月是干季。一般來說,濕季占全年降雨量的80%以上,所以一旦濕季的降水量不足,就容易導致整年的干旱。在去年濕季時,降水量就偏少,只是在5到7月份有少量降水,8月份以后就基本沒有降水,雨季提前結束。從整個大的氣候變化背景來看,從2000年年初到現在,云南、貴州等地一直處于降水偏少、溫度偏高的氣候背景下,最近幾年都出現了不同程度的旱情,只不過去年底到今年初,情況更加嚴重了。全球氣候變暖和厄爾尼諾的影響
除了上面這條最重要的因素外,全球氣候變暖、厄爾尼諾現象加劇破壞了大氣結構,造成海洋季風無法登陸形成降雨也是導致西南干旱的重要原因。
自20世紀80年代以后,云南區域平均氣溫總體上表現出明顯的增高趨勢,尤其是2001~2006年,云南區域氣溫增幅達到0.64℃,升溫幅度要大于全球及北半球的平均值。與此對應的是,云南區域年降水量總體上呈減少的趨勢,特別是夏季降水明顯減少。
研究人員通過計算全球、北半球的平均氣溫與云南四季降水量的關系發現,全球、北半球平均氣溫升高不利于云南夏季、秋季及年降水量的增加,這與實際降水演變趨勢基本一致。偏冷期的秋季、夏季和年降水量比偏暖期多,而且這種差異十分明顯。這些研究都充分證明,氣候變暖導致云南降雨減少。
再看厄爾尼諾。厄爾尼諾系西班牙語,意為“圣嬰”。正常情況下,赤道太平洋海面盛行偏東風(人們稱為信風),大洋東側表層暖的海水被輸送到西太平洋,西太平洋水位不斷上升,熱量也不斷積蓄,使得西部海平面通常比東部偏高40厘米,西部年平均海溫約為29℃。但是,當某種原因引起信風減弱時,西太平洋暖的海水迅速向東延伸,太平洋西側海溫下降,東側海溫上升,形成厄爾尼諾現象。厄爾尼諾常會使全球氣候“亂套”,它已成為導致全球氣候異常的“禍首”。厄爾尼諾對我國氣候的影響不可忽視。去年6月份以來,中東太平洋海水一直增溫,處于厄爾尼諾狀態,致使我國東部降水較多。這種海溫異常使印度季風減弱,導致西南干旱發生。因為云南屬于季風氣候,一旦季風無法到達,就會造成干旱。加之由于高氣壓天氣系統——“青藏高壓”今年過于強大,且向下向東延伸,使孟加拉灣水汽無法輸送到云南地區。云南的多山地形和“焚風效應”又加劇了干旱程度。與之相反,熱帶水汽明顯減少,由南方進入到西南的水汽也就偏少。
特殊的地理環境導致水資源困乏
其實,云南本來屬于“水資源大省”,其水資源總量排名全國第三。但由于特殊的地形環境和氣候條件,只占全省土地面積6%的壩區卻集中了2/3的人口和1/3的耕地,壩區水資源量只占全省的5%。這些特點,在很大程度上導致云南成為水資源貧乏省。
我國西南很多地區主要以喀斯特地貌、山區為主。喀斯特地區的石漠化相似于我國西北地區的沙漠化,是土地劣化演變的極端形式之一。由于人們不斷開荒種地,破壞了原有植被,需千萬年才能形成的土層迅速流失,最后地表只剩下不能生長任何植物的石塊。
一份最新的調查顯示,西南巖溶石山地區74萬平方千米的調查區內,石漠化面積達10.5萬平方千米,占調查區面積的4.2%,其中云南省的石漠化面積為2.8萬平方千米,年增長率為2%。在這些區域內,山坡上沒有水,只在山溝里才有水,所以當旱情出現時,取水非常困難。目前云南地表水的形勢不容樂觀,一旦石漠化加劇,地表將會徹底喪失本來就不多的儲水功能,造成的結果是更多的地方開始缺水。
盡管特殊的地貌容易讓水流失,但對于云南的幾條干流來說,水資源卻是非常豐富的。按理說,生活在這些干流流域的居民不應該缺水,然而情況并非如此,即便是在怒江、元江、瀾滄江、金沙江、南盤江等低海拔流域,依然存在嚴重的干旱。原來,云南特殊的地理環境讓這些地區形成了一種奇特的氣候特征一“干熱河谷”。這是一種由復雜的地理環境和局部小氣候綜合形成的產物,這種氣候特征的出現,說明了地理環境條件對地方氣候和水熱平衡狀況的劇烈影響。
之所以叫做干熱河谷,重點是在“干熱”兩字上。當這些地區的水汽凝結時,引起熱量釋放和水汽含量降低,并使空氣溫度增加。在地形封閉的局部河谷地段,水分受干熱影響而過度損耗,這里的森林植被一旦遭到破壞難以恢復,缺水使大面積的土地荒蕪,河谷坡面的表土大面積喪失,露出大片裸土和裸巖地。人們常常會忽略河谷地區的干熱效應,而事實證明,這些地區的缺水程度往往超乎人們的想象。不僅如此,一旦形成了干熱河谷氣候,常常會伴隨著另外一種奇特的自然現象——焚風。焚風是氣流越過高山后下沉造成的。當一團空氣從高空下沉到地面時,每下降1000米,溫度平均升高6.5℃。換句話說,當空氣從海拔4000米的高山下降至地面時,溫度會升高26℃以上,涼爽的氣候頓時會熱起來。云南的河谷地帶則具有形成焚風的有利條件。
也正是因為這些因素,即便是云南水資源相對豐富的幾條干流和幾大湖泊,目前的情況也不樂觀。2月份以來,迪慶香格里拉境內,長江上游的金沙江許多水域的江面顯著變窄,平常寬200~500米的江面目前還不到50~100米:往年深達四五十米的珠江源也因蒸發量大等原因導致水位下降,部分河段已經干涸見底。缺失了水源地的供給,干旱自然會發生。
靠天吃飯和“啃”老的水利
改革開放給農村經濟帶來了生機和活力,但同時也帶來了弊端。表現在水利上,就是吃老本。云南小型水庫幾乎沒有進行過修繕,結果全省有1/4的鄉鎮政府駐地飲水困難。比小型水庫規模還要小的一些地方水塘,不僅缺乏資金修繕,更沒有相應的科學管理,導致在干旱襲來之時比小型水庫更快枯竭。對于那些群眾自發挖掘的小水窖,在沒有水源補充的情況下,更是毫無抵抗旱情的能力。目前在用的大型水庫、儲水壩基本上都是新中國成立后興建的,超期服役嚴重。庫容量由于淤積而急劇減少,遇澇時分洪能力差,遇旱時儲水量不足。特別是在大面積干旱到來之時更是捉襟見肘。
為了經濟效益,西南一些地方大量砍伐原生態林,導致地下水位下降,土壤涵水能力大幅下降。另外,西南地區的水電站建設近年來密集上馬,也對流域生態帶來一定破壞。
瑪雅文明終止的干旱警示
瑪雅文明是拉丁美洲古代印第安人文明、美洲古代印第安文明的杰出代表,以印第安瑪雅人而得名。主要分布在墨西哥南部、危地馬拉、巴西、伯利茲以及洪都拉斯和薩爾瓦多西部地區。瑪雅文明在物質文化、科學藝術等方面有很大成就。關于瑪雅文明的消失,專家們有各種說法,但瑪雅文明的消失,絕不可能只是一種成因的單獨作用,農民起義、人口驟降、資源匱乏、地力衰竭、環境惡化、叢林侵蝕等因素都可能發生作用。
據科學家最新研究顯示,促使瑪雅文明沒落的罪魁禍首可能是干旱,而且這種干旱具有某種時間規律性,與太陽活動的周期有關。事實上太陽活動的周期變動幅度大約僅有1%,但卻足以造成瑪雅文明的心臟地帶——尤卡坦半島發生嚴重的干旱。從北尤卡坦奇強卡納普湖采集而來的沉積物中,科學家發現高濃度硫酸鈣沉積層周而復始地出現,硫酸鈣的成因是大量的水分從地表蒸發后留下的,相隔的時間大約為200年,也就是說大約200年左右,尤卡坦半島上會出現一次嚴重的干旱,這與目前已知的太陽活動的周期長度為206年非常吻合。科學家將瑪雅文明的發展與太陽活動的周期一起研究比較發現,每次遇到干旱發生,瑪雅社會文明的發展便有趨緩的現象。而瑪雅人又是非常依賴降雨以及地表水源生活的,長期嚴重的干旱足以使他們的文明中斷并最終滅亡。科學家使用氧的同位素和石膏作為指示氣候變化的物質,“讀”出了1000年前瑪雅時代降雨量的變化,發現只要遇到“世紀干旱”,瑪雅文明就會發生一定程度的衰退。瑪雅人勉強撐過了前兩次干旱危機,但當第三次大旱降臨時,瑪雅人被徹底擊垮了。瑪雅文明的終止應該成為我國西南地區干旱的前車之鑒。
(文章代碼:100902)
【責任編輯】 趙 菲
相關鏈接1 氣象干旱和農業干旱
氣象干旱就是使用氣象資料、氣象要素、氣象變量來表述干旱的程度,主要是從引起干旱的氣象條件來分析和表述干旱,主要是運用降水量、氣溫等氣象要素的觀測資料來衡量,比如持續少雨降水少,氣溫一直偏高會增加蒸發量,蒸發量增加也會致使當地水資源流失,蒸發量比降水量大得多的時候干旱也就發生了。對于一個地區,“旱”與“非旱”往往是針對氣候平均狀況而言。
農業干旱更貼近于使用農業方面的要素來表述,與農作物、農業生產等有關,重點利用土壤相對濕度判斷干旱程度。由于土壤水分虧缺而引起農作物體內水分失衡,影響作物正常發育,就產生了農業干旱。
氣象干旱與農業干旱并不完全對應,氣象干旱的發生不必然導致農業干旱,但一般來說,農業干旱發生了一定有氣象干旱的因素在內。
農業干旱跟農作物本身有很大關系,長時間沒有降水,在氣象條件上已經達到了干旱的條件,但若抗旱措施較好,農作物本身有灌溉并不缺水,不能成為農業干旱,還有農作物本身若是抗旱品種,雖然已經形成氣象干旱,但并不會造成農作物大面積枯萎等情況,農業干旱并不嚴重或是不表現為干旱。但發生了農業干旱,一般都是在發生了氣象干旱的條件下。
相關鏈接2 中國歷史上的旱災
我國旱災頻繁,旱災記載見于歷代史書、地方志、宮廷檔案、碑文、刻記以及其他文物史料中。公元前206年~1949年,中國曾發生旱災1056次。16世紀至19世紀,受旱范圍在200個縣以上的大旱,曾經發生于1640年、1671年、1679年、1721年、1785年、1835年,1856年及1877年。1640年(明崇禎十三年)在不同地區先后持續受旱4~6年,旱區“樹皮食盡,人相食”;1785年(清乾隆五十年)有13個省受旱,據記載,“草根樹皮,搜食殆盡,流民載道,餓殍盈野,死者枕藉”;1835年(清道光十五年)15個省受旱,有“嚙草嘬土,餓殍載道,民食觀音粉,死徒甚多”的記述。20世紀以來,1920年陜、豫、冀、魯、晉5省大旱,災民2000萬人,死亡50萬人;1928年華北、西北、西南等13個省535個縣遭旱災;1942~1943年大旱,僅河南一省餓死、病死者即達數百萬人。
在清代頻繁的旱災中,最大、最具毀滅性的一次,要數光緒初年的華北大旱災。這次大旱的特點是時間長、范圍大、后果特別嚴重。從1876~1879年,大旱持續了整整4年;受災地區有山西、河南、陜西、直隸(今河北)、山東等北方5省,并波及蘇北、皖北、隴東和川北等地區;大旱不僅使農產絕收,田園荒蕪,而且“餓殍載途,白骨盈野”,餓死的人竟達1000萬以上。由于這次大旱以1877年、1878年為主,而這兩年的陰歷干支紀年屬丁丑、戊寅,所以人們稱之為“丁戊奇荒”;又因河南、山西旱情最重,又稱“晉豫奇荒”、“晉豫大饑”。