出品：科普中國
作者：李玲玲（江蘇第二師范學院）
監(jiān)制：中國科普博覽
近日，央視新聞報道了塔克拉瑪干沙漠出現眾多湖泊的罕見奇觀，使得西北暖濕化這個話題再一次引發(fā)熱議，一些樂觀的人已經在暢想西北的茫茫戈壁在久經風沙洗禮之后，重回漢唐盛世那銅鈴陣陣的絲路沃原。
西北是否真有這樣的潛力，我們還需要弄清楚幾個問題：
（1）西北氣候是否真的在暖濕化；
（2）西北地區(qū)為什么會暖濕化；
（3）西北暖濕化能帶來哪些影響，是好事還是壞事。
具體分析這些問題之前，我們先來看看歷史時期西北地區(qū)氣候的千年尺度變化。
（圖片來源：央視新聞）
西北地區(qū)千年尺度氣候變化
提到西北，可能很多人會想到漫漫黃沙，大漠孤煙。的確，西北地區(qū)地處歐亞大陸腹地，遠離海洋，是全球同緯度最干旱的地區(qū)之一。
但是，歷史上西北地區(qū)也不盡是干旱期，過去2000年來，西北地區(qū)氣候經歷了兩次冷干和兩次暖濕期，可以粗略分為4個階段，即東漢~南北朝的冷干時期、隋唐兩宋的暖濕期、明清冷干期以及公元1800年至今的暖濕期。
可以看出，溫度和降水的配置基本為暖期對應濕期，冷期對應干期。那這是不是意味著隨著全球變暖，西北地區(qū)注定會向暖濕方向發(fā)展呢？
事實上，氣候變暖引起的溫度升高與降水的關系遠比我們想象的復雜。總體來看，過去100年，全球干旱區(qū)的干旱程度越來越嚴重，干旱面積持續(xù)擴張，干旱地區(qū)的重大干旱事件的發(fā)生日趨頻繁。
茫茫無邊的撒哈拉沙漠
（圖片來源：Veer圖庫）
例如，一個世紀以來，撒哈拉沙漠面積已擴大了10%以上。所以，溫度與降水的匹配關系還需具體地域具體分析。另外，還有科學家提出溫度與降水在不同時間尺度上具有不同的響應關系，在短時間尺度（年際和年代際）內是暖干匹配,而在更長時間尺度上可能是暖濕匹配。
那么，西北地區(qū)更短時間尺度的溫度降水情況是怎樣的呢?
西北地區(qū)上世紀50-80年代為顯著暖干期
在經歷了明清小冰期之后，西北地區(qū)氣候變暖變干，特別是20世紀50到80年代中期暖干化趨勢尤為明顯。1920~1978年，新疆北部降水低于近350年的平均水平。在1950~1987年，西北53條河流出山口徑流量總體呈下降趨勢，塔里木河出現干枯斷流，著名的羅布泊也于這一時段迅速干涸，留下這一片“死亡之?！?。
不僅如此，干旱還威脅著西北人民的生存，1928~1930年間，西北出現大旱災，被稱為“西北歷史上成災最重的大旱災”，它不僅奪去了幾百萬人的生命，還是導致西北社會近代后期長期貧困落后的重要原因之一。
滿目荒蕪的羅布泊
（圖片來源：Veer圖庫）
上世紀80年代中期開始西北地區(qū)出現暖濕化
上世紀80年代開始，伴隨著快速的增溫，西北地區(qū)西部出現了降水量的增加，但西北地區(qū)東部仍然向干旱化發(fā)展。這個東、西是怎么劃出來的呢？
主要是影響風帶的不同。空氣中的水汽主要由風從海洋上帶來，西北西部的水汽主要由西風將大西洋、黑海、里海和地中海，以及北極地區(qū)的挪威海、巴倫支海等的水汽輸送而來，東部的水汽來自太平洋的東南夏季風和印度洋的西南夏季風。
所以，風的強弱變化直接影響到能夠輸入到西北東西部水汽的多寡。降水在21世紀之前呈現西增東減的趨勢，但21世紀開始西部與東部同時進入增濕期，而且1990年之后暖濕化更加劇烈，濕化的范圍也在向東擴展。所以，西部地區(qū)出現了由暖干向暖濕的氣候轉型，這個觀點從2003年施雅風等人提出以來，經過十幾年的研究，目前已被普遍認可。
西北地區(qū)東西分界
（圖片來源：參考文獻1）
大氣環(huán)流異?？赡苁菨窕饕?/strong>
上文說過，西北地區(qū)的降水主要受西風帶和夏季風的影響。
西邊，上世紀80年代中期以來西風環(huán)流開始增強，使得遠距離的水汽輸送增多。東邊，東亞夏季風也呈顯著增強趨勢，將西太平洋水汽輸入西北上空，同時，南亞夏季風減弱，使得阿拉伯海水汽沿青藏高原向北輸送。這一系列環(huán)流協(xié)同作用，最終導致了西北地區(qū)降水增多。
高溫融雪+頻繁降水→形成“沙漠湖泊”
除了外部水汽輸入帶來降水之外，西部河流還有另外一個重要的水源，那就是冰川融水。
在全球增暖的大背景下，西北地區(qū)增暖從未停下腳步，1961年至2018年，西北地區(qū)年平均增溫速率為0.30℃/10年，而全國為0.23℃/10年，全球為0.12℃/10年。
或許大家對于這個數字并沒有多么直接的感受。
我們可以換一個角度來看，伴隨著增暖的是冰川的快速消融，據估計，中國冰川面積近40年平均減少了7％，目前冰川年融水徑流量相當于一條黃河。高溫融雪疊加頻繁降水，使塔里木河各支流陸續(xù)出現超警戒洪水，流域出現超警戒洪水后河道溢出來的漫灘水形成的多個小型“積水庫”，形成“沙漠湖泊”景觀。
冰川退縮，莫要“坐吃山空”
冰川消融退縮，短期影響利大于弊：冰雪融化提前，年內冰川消融期增長，冰雪融水徑流形成的時間提前，短期來看，這有利于緩解流域春旱缺水狀況，有利于經濟社會發(fā)展。
但長期影響弊大于利：冰川規(guī)模持續(xù)萎縮，冰川融水資源急劇下降，高山區(qū)冷島效應減弱，不利于降水形成，進一步形成惡性循環(huán)（“冷島效應”特指地球上干旱地區(qū)的綠洲、湖泊區(qū)域，夏季氣溫比附近沙漠、戈壁低，濕度比周邊大的特殊氣象效應）。另一方面，隨著全球變暖，冬季形成的積雪減少，導致冰川消退進一步加快。
冰川的形成和融化對農業(yè)生產也有著重要的意義，冬季農業(yè)需水減少，降水以凍結成冰的形式封存起來，等到開春農業(yè)灌溉需水時發(fā)生消融。而目前的變暖將使這一平衡越來越難以維持。
極端降水增加，沙漠也會發(fā)洪水
近30年，西北地區(qū)增濕明顯，同時還伴隨著極端降水的增多，尤其是在干旱地區(qū)，這種情況更加顯著。干旱地區(qū)，尤其是沙漠土壤含堿量高，不容易吸水，保水能力差，極端降水疊加冰川融水極易發(fā)生洪澇災害。
事實上，從歷史資料來看，因為雨熱同期，塔里木河及其支流發(fā)生洪水的概率本就不小，對臨河而居的城鎮(zhèn)來說，洪水將帶來滅頂之災。塔里木盆地的考察已經發(fā)現不少疑似毀于洪水的文明遺跡，所以，沙漠之水并不是多多益善。
而據調查，自上世紀80年代中期起，新疆3~10月降水增多,極端降水事件增加，暴雨洪澇災害出現頻率增幅3.8~5.6倍。
西北地區(qū)極端降水強度十年變化
（以1961~1970年均值為基準）
（圖片來源：參考文獻3）
暖濕化影響總體利大于弊
有研究認為，西北干旱區(qū)降水基數低，蒸發(fā)能力強，降水的增量不足以抵消溫度升高、蒸發(fā)加大所導致的失水量增加，長期以來，該地區(qū)大部土壤濕度在逐漸下降。
所以，盡管西北地區(qū)已出現顯著的濕化，但是降水的增幅還遠遠沒有達到改變總體氣候格局的程度，不能從根本上改變以新疆為主體的西北地區(qū)干旱缺水狀態(tài)和荒漠景觀的基本格局。
但是不可否認的是，暖濕化對生態(tài)植被的恢復以及農業(yè)的影響將帶來諸多好處，短期來看，西北暖濕化的影響總體利大于弊。
結語
這樣來看，“荒漠變江南”的愿望一時半會兒還難以實現。
面對西北暖濕化，怎樣提高水資源利用效率，加快沙漠地帶的綠化改造，加大冰川保護力度等是需要破解的一道道難題。另外，西北暖濕化將來會怎樣發(fā)展，是否會改變西北干旱半干旱的氣候格局，目前科學界尚無定論，所以，一定程度上說，西北暖濕化的謎團仍未完全解開。
西北地區(qū)暖濕化的影響
（圖片來源：參考文獻2）
編輯：孫晨宇
參考文獻：
[1]張強, 朱飆, 楊金虎等. 西北地區(qū)氣候濕化趨勢的新特征[J]. 科學通報, 2021.
[2]張強, 楊金虎, 王朋嶺等. 西北地區(qū)氣候暖濕化的研究進展與展望[J]. 科學通報, 2022.
[3]朱飆. 西北地區(qū)氣候暖濕化背景下水汽、潛在蒸散及極端溫度和降水的變化特征, 蘭州大學博士畢業(yè)論文, 2022.
[4]施雅風, 沈永平, 李棟梁等. 中國西北氣候由暖干向暖濕轉型的特征和趨勢探討[J]. 第四紀研究, 2003.
[5]陳穎, 馬禹. 新疆不同等級暴雨洪澇災害的時空變化特征[J]. 干旱區(qū)地理, 2021.
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